[go: up one dir, main page]

WO1999058716A1 - Procede servant a quantifier une sequence specifique de genes et reactif de quantification - Google Patents

Procede servant a quantifier une sequence specifique de genes et reactif de quantification Download PDF

Info

Publication number
WO1999058716A1
WO1999058716A1 PCT/JP1999/002374 JP9902374W WO9958716A1 WO 1999058716 A1 WO1999058716 A1 WO 1999058716A1 JP 9902374 W JP9902374 W JP 9902374W WO 9958716 A1 WO9958716 A1 WO 9958716A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier
stranded dna
bound
gene sequence
dna probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP1999/002374
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Haruma Kawaguchi
Keiji Fujimoto
Mamoru Hatakeyama
Kyoko Nakamura
Masanori Fukui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minaris Medical Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Medex Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Medex Co Ltd filed Critical Kyowa Medex Co Ltd
Priority to AU36289/99A priority Critical patent/AU3628999A/en
Publication of WO1999058716A1 publication Critical patent/WO1999058716A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6834Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase

Definitions

  • the present invention relates to a simple detection or standard method for early diagnosis of a mutation or the like in an awake gene and a detection or fibril reagent used therefor, and in particular, to a detection or ⁇ method in which a specific reaction is suppressed, And a reagent for detection or quantification used for Background art
  • PCR Polymerase Chain Reaction
  • a method for purifying a substance utilizing specific affinity for example, a method for purifying a protein specifically adsorbed to the probe DNA using a DNA probe bound to a carrier (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-61493) Is known. In addition, using a carrier that does not show nonspecific adsorption, using a DNA probe bound to the carrier, and concentrating or purifying DNA or RNA specifically binding to the probe. A method [Journal of Colloid and Interface Science (j. Colloid and Interface Sci.), 177, 245 (1996)] is known.
  • An object of the present invention is to provide a method for detecting or quantifying a single-stranded DNA fragment having a non-specific reaction and having a specific gene sequence using a hybridization method, and a method for detecting or quantifying the same.
  • the purpose is to provide a detection or quantification reagent to be used.
  • the method is useful for detecting or quantifying a point mutation or the like generated in connection with various diseases such as cancer.
  • a carrier-bound DNA probe in which a first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the gene sequence of the DNA fragment and a carrier are bound with or without a spacer; Detecting or quantifying a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence comprising hybridizing a DNA fragment in a sample with the carrier-bound DNA probe and detecting or quantifying the DNA fragment in the sample hybridized with the carrier-bound DNA probe.
  • the carrier is a polymer having an epoxy group on the surface, and after binding the carrier to the first DNA probe, treating the epoxy group of the carrier with an SH compound having a polar group.
  • a method for detecting or standardizing a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence which is characterized by using a carrier-bound DNA probe to be used (hereinafter sometimes referred to as the first method).
  • a carrier-bonded DNA probe in which a first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the gene sequence of a single-stranded DNA fragment having a carrier and a carrier are bound with or without a spacer;
  • the carrier is a polymer having an epoxy group on the surface, and after binding the carrier to the first DNA probe, the epoxy group of the carrier is converted to a polar group.
  • Carrier-bound DNA probe obtained by treatment with SH compound having And a method for detecting or standardizing a single-stranded DNA fragment having a gene sequence characterized by using a probe (hereinafter sometimes referred to as the second method).
  • a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence to be detected or detected in the sample The carrier-bound DNA probe in which the first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the gene sequence of the first and the carrier is bound with or without a spacer and the DNA fragment in the sample After hybridization with an enzyme that cuts the single-stranded DNA fragment, and then detecting or quantifying the DNA fragment in the sample hybridized with the carrier-bound DNA probe.
  • the carrier is a polymer having an epoxy group on its surface, and after binding the carrier to the first single-stranded DNA probe,
  • a method for detecting or quantifying a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence, comprising using a carrier-bound DNA probe obtained by treating a group with an SH compound having a polar group (hereinafter referred to as a third method) Sometimes) power is provided.
  • a first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to a specific gene sequence of a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence to be detected or quantified in a sample, and an epoxy group The present invention provides a carrier-bound DNA probe obtained by binding a carrier having the formula (I) with or without a spacer and treating the epoxy group of the carrier with an SH compound having a polar group.
  • a sequence complementary to a partial sequence other than the gene sequence of the single-stranded DNA fragment having the specific gene sequence to be detected or quantified in the carrier-bound DNA probe and the sample is provided.
  • a test consisting of a labeled binding DNA probe in which a second single-stranded DNA probe having a labeled compound is bound to a labeled compound.
  • a detection or detection reagent kit is provided.
  • a first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the characteristic sequence of a single-stranded DNA fragment having a gene sequence to be detected or quantified in a sample is provided.
  • the epoxy group of the carrier is treated with an SH compound having a polar group.
  • a reagent having a gene sequence comprising a reagent containing the carrier-bound labeled DNA probe, a reagent containing an enzyme that cleaves single-stranded DNA, and a reagent for detecting or quantifying a labeled compound.
  • Reagent kits for detection or quantification of strand DNA fragments are provided.
  • the first method having a sequence complementary to the characteristic sequence of a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence to be detected or quantified in a sample.
  • the single-stranded DNA probe is bonded to a carrier having an epoxy group with or without a spacer, and then the carrier-bonded DNA obtained by treating the epoxy group of the carrier with an SH compound having a polar group Use a probe.
  • the first single-stranded DA probe having a sequence complementary to the gene sequence of a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence to be detected or quantified in a sample is provided.
  • the epoxy group of the carrier is treated with an SH compound having a polar group. It is preferable to use a carrier-bound labeled DNA probe obtained by the above method.
  • the shape of the carrier is not particularly limited, and examples thereof include a plate-shaped carrier and a particulate carrier.
  • the particulate carrier is preferable because it can bind a large amount of DNA per unit volume.
  • the particle size of the particulate carrier is preferably from 0.01 to: L 00 / m, particularly preferably from 0.05 to 20 / z m.
  • the carrier is a synthetic polymer having an epoxy group on the surface.
  • examples of a monomer forming the polymer include an epoxy group-containing glycidyl (meth) acrylate.
  • the synthetic polymer conjugate may form at least a surface layer of a plate or a particle, and the inside may be a hydrophobic polymer such as polystyrene or polyvinyl. It is particularly preferred that the surface of the plate or particle is prepared to be rich in epoxy groups.
  • Such particles include For example, particles having a polystyrene / polyglycidyl methacrylate core.
  • the polymer compound can be synthesized by a known method.
  • a suspension polymerization method or an emulsion polymerization method ⁇ is used.
  • polyacrylamide and its limited hydrolyzate, polyacrylic acid, hydroxypropylcellulose, ethylcellulose, methylcellulose, polyvinyl alcohol, and polyacrylamide are used as a dispersion stabilizer in the reaction.
  • a water-soluble polymer such as vinyl acetate can be used.
  • polymerization initiator use azo-based initiators such as azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2-aminobronone) dihydrochloride, and peroxides such as benzoyl peroxide. Can be.
  • the polymerization initiator in the emulsion polymerization is not particularly limited as long as it is used in ordinary emulsion polymerization.
  • a batch system, a semi-batch system, a continuous system or the like is used as the polymerization method in the emulsion polymerization method.
  • emulsion polymerization method it is preferable to use a so-called emulsion polymerization method comprising water, a monomer, and a polymerization initiator in order to make the particle surface clean and to prevent the adsorbed substance from being brought in.
  • a two-stage soap free polymerization method is preferred.
  • Examples of the SH compound include a hydrocarbon having an SH group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • Examples of the polar group include hydroxy, carboxy and the like.
  • Polar groups can be present in the SH compound:!-3.
  • Examples of the SH compound having a polar group include 2-mercaptoethanol, 2-mercaptoacetic acid, 3-mercaptopropionic acid, 3-mercapto-1,1,2-propanediol, and 3-mercapto-1-propanol.
  • These SH compounds having polar groups can be used directly for the purpose of opening the epoxy group of the carrier, but they can also be used by dissolving them in an aqueous medium such as water or a buffer solution.
  • Examples of the buffer include a phosphate buffer, an acetate buffer, a Tris buffer and the like.
  • the spacer is a first single-stranded DNA having a sequence complementary to a specific gene sequence of a single-stranded DNA fragment having a gene sequence to be detected or quantified in a carrier and a sample. It binds the probe.
  • Examples of the spacer include a single-stranded DNA chain and a single-stranded RNA chain.
  • the base sequence of the chain may be any, but it has an amino group at the base, adenine (A), guanine (G), Those having cytosine (C) at the terminal are preferred.
  • the length of the single-stranded DNA chain and the single-stranded RNA chain is preferably 5 to 4 Omer, and more preferably 10 to 20 mer.
  • the length of the DNA fragment of the first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the gene sequence is as follows: 0 to 50 bases, more preferably 10 to 30 bases, and particularly preferably 15 to 25 bases.
  • genes involved in various traits include PS1 (priserinin1) gene, PS2 (priserinin2) gene, APP (beta-amyloid breaker-protein) gene, lipoprotein gene, and HLA (human leukocyte antigen).
  • PS1 priserinin1 gene
  • PS2 priserinin2 gene
  • APP beta-amyloid breaker-protein gene
  • lipoprotein gene lipoprotein gene
  • HLA human leukocyte antigen
  • Gene hepatitis C virus gene
  • hepatitis B virus gene hepatitis B virus gene
  • hMSH2 gene hMSH2 gene and the like.
  • genes involved in the disease include the K_ras gene and the p53 gene. Mutations in the K-ras gene are described in Japanese Journal of Obs. Kyansa-Research (jpn. J.
  • Cancer Res. 84, 961 (1993), 85, 147 (1994), 85 , 1240 (1994), 85, 1005 (1994), 86, 1150 (1995), 86, 737 (1995), 87, 466 (1996), 87, 1 056 (1996) and 87, 793 (1996).
  • mutations in the p53 gene see Japanese Journal of Cancer Research (Jpn. J. Cancer Res.), 85, 1087 (1994), and 85, 1247 (19). 94), 86, 1143 (1995), 86, 57 (1 995), 86, 174 (1995), 86, 730 (1995), and 87, 930 (1996).
  • the hMSH2 gene is described, for example, in Japanese's Journal of Cancer, Jpn. J. Cancer Res., 87, 279 (1996).
  • a DNA fragment complementary to a specific gene sequence containing the nucleotide sequence described in these documents is suitably used as a probe DNA sequence.
  • the sequence of the first single-stranded DNA probe may be designed based on these known sequences.
  • a gene sequence to be detected or quantified particularly suitably applicable in the present invention is a sequence known to have an internal point mutation of a known sequence.
  • the position in the first single-stranded DNA probe having a base sequence complementary to the mutated base is preferably at least three bases at both ends of the DNA probe, and the DN It is particularly preferable to be within 2 bases from the center of the A probe.
  • the first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the gene sequence is used for DNA synthesis of DNA.
  • the reaction can be synthesized using a DNA synthesizer or the like, which is automated by a solid phase method using a carrier such as Siri force.
  • a carrier such as Siri force.
  • As the reaction substrate use is made of a nucleotide derivative in which the base amino group and ribose 5, -OH are protected with a protecting group, and the 3'-OH of ribose is conjugated to diisopropylphosphoramidite.
  • Examples of the protecting group for the amino group of the base include a benzoinole group and an isobutyl group, and examples of the protecting group for the 5′-OH of ribose include a dimethoxytrityl group.
  • a starting material is a column in which a nucleotide of any of adenine, thymidine (T), cytosine, and guanine, whose amino group and 5'-OH group are protected, is fixed via 3, -OH, After removal of the trityl group with an acid (formation of 5′-OH), the above nucleotide derivative having a phosphoramidite group at the 3 ′ end is added under a suitable condensing agent such as tetrazole.
  • both bonds are converted into stable phosphotriester bonds with iodine and water.
  • This cycle of the detrichidani and condensation reaction is repeated, and finally the ammonia treatment To cleave from the support and the support.
  • the desired first single-stranded DNA probe can be synthesized.
  • the spacer is a single-stranded DNA
  • its sequence may be synthesized continuously.
  • a first single-stranded DNA probe having a DNA spacer can be synthesized.
  • Identification of a single-stranded DNA fragment having a gene sequence to be detected or quantified in a sample First single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the gene sequence and a substance that is unlikely to adsorb DNA
  • a method for preparing a carrier-bound DNA probe bound to a carrier consisting of or without a spacer will be described.
  • the binding method of the carrier, the spacer, and the first single-stranded DNA probe can be determined.
  • the first single-stranded DNA probe or the base at one end of the spacer is used to bind an amino group to an epoxy group of a carrier.
  • the binding between the DNA probe and the carrier is performed, for example, as follows.
  • a first single-stranded DNA probe having a nucleotide sequence and a sequence complementary to the probe are provided. Synthesize single-stranded DNA.
  • both are hybridized to form a double-stranded form by protecting the amino group of the base of the gene sequence to be detected or quantified, and the amino group of the base in the free spacer and the epoxy group of the carrier.
  • dissociate the single-stranded DNA that has a sequence complementary to the first single-stranded DA probe and no spacer sequence to prepare the target carrier-bound DNA probe can do.
  • Hybridization is performed with an aqueous solution containing formamide, salt, protein, stabilizer, buffer and the like as necessary.
  • this solution is referred to as a hybridization solution.
  • the formamide concentration is 0-60%, preferably 10-50%, more preferably 20-30%.
  • the salt include inorganic salts such as sodium salt sodium and potassium salt sodium and organic acid salts such as sodium citrate and sodium oxalate.
  • the salt concentration is 0 to 2.0 M, preferably 0.15 to 1 M. 0M. Serum albumin as a protein And the like.
  • the stabilizer include ficoll.
  • the buffer include a phosphate buffer and the like, and the concentration is preferably 1 to 10 OmM.
  • the above-mentioned two types of DNA hybridization are prepared by adding the synthesized single-stranded DNA to the hybridization solution at an equimolar concentration, and adding 1 to 6 at 60 to 90 ° C. After heating for 0 minutes, it can be performed by gradually cooling from 0 to 40 over 1 to 24 hours. Thus, a partially double-stranded DNA having a spacer of a single-stranded polynucleotide is prepared.
  • the carrier particles having an epoxy group are washed with 1 to 100 mM phosphate buffer, and after equilibration of the particles, the carrier is mixed with the carrier in the same solution as the buffer used for washing.
  • the method is performed by mixing the partial double-stranded DNAs having the spacer of the single-stranded DNA prepared by the method described in the above, and keeping the mixture at 20 to 50 ° C for 5 to 50 hours. Unreacted DNA is removed by washing with an aqueous solution containing 1 to 3 M of a salt such as sodium chloride.
  • a carrier-bound single-stranded DNA can be prepared. Washing is performed several times using a hybridization solution at 70 to 90 ° C and centrifugation at several thousand to several times.
  • the carrier is added to the polar group-containing SH compound, preferably a polar group-containing SH compound dissolved in an aqueous medium to have a concentration of 1 to 3 M, more preferably 1.5 to 2.5 M.
  • the temperature is maintained at 10 to 60 ° C., preferably at room temperature, for 15 to 50 hours to open the unreacted epoxy groups present on the carrier.
  • a biological test sample used for detection or quantification can be prepared from various organs, tissues, blood, etc. by a known DNA extraction method.
  • the isolated DNA is cleaved with a specific restriction enzyme and contains a specific gene sequence to be detected or quantified, 10 to 20 Omer, preferably 20 to:!
  • a specific restriction enzyme for example, when DNA extracted from cells is treated with the restriction enzymes Dde 1 and Hi ⁇ ⁇ I, K
  • a DNA fragment of 70 bases length including codon 12 of _ras can be prepared. In the present invention, it is only necessary to fragment DNA so as to have a specific gene sequence to be detected or quantified.
  • the target DNA to be labeled with the labeled conjugate may be a DNA fragment in a sample or a single-stranded DNA fragment having a gene sequence to be detected or 3 ⁇ 4fid in a sample, depending on the detection or 3 ⁇ 4fi method.
  • a single-stranded DNA fragment in the second single-stranded DNA probe having a sequence complementary to a partial sequence other than the gene sequence, a single-stranded DNA fragment having a specific gene sequence to be detected or quantified in a sample The first single-stranded DNA probe, which has a sequence complementary to the gene sequence of the single-stranded DNA fragment, and a carrier made of a substance that is difficult to adsorb DNA are bound with or without a spacer Any of the single-stranded DNA fragments in the carrier-bound DNA probe.
  • the labeled DNA is simply referred to as a labeled DNA probe.
  • the first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the specific gene sequence of the single-stranded DNA fragment having the specific gene sequence to be detected or quantified in the sample and a substance that does not easily adsorb DNA is labeled with a carrier-bound DNA. It is called a probe.
  • any labeled conjugate can be used as long as it can be detected or quantified directly or indirectly.
  • a heat-stable antigen biotin
  • the labeling compounds for the label-bound DNA probe and the carrier-bound labeled DNA probe include thermally stable labeling compounds such as radioisotopes, coloring reagents, fluorescent reagents, and luminescent reagents, and particularly preferred is biotin.
  • the method for binding DNA and biotin is described.
  • Pyotinylation of DNA Can be enzymatically linked using a biotin-linked deoxyribonucleoside triphosphate, for example, by 3, end-labeling, bio-bridge, nick translation, etc. it can.
  • biotin-linked deoxyribonucleoside triphosphates include Bio-11-dUTP, Bio-16-dUTP, and Bio-11-dCTP, and are commercially available from Enzo.
  • the DNA is a synthetic DNA
  • the 5′-end biotin-labeled DNA can be synthesized by an automatic synthesizer based on the cyanoethyl phosphoramidite method.
  • the biotinylated DNA can be purified, for example, by gel filtration of a spin column using Sephadex G-50.
  • the detection or quantification reagent comprises a labeled enzyme-conjugated avidin and the labeled enzyme activity detection or quantification reagent.
  • the labeling enzyme include peroxidase and alkaline phosphatase.
  • reagents for detecting or quantifying the enzyme activity include, for example, hydrogen peroxide and 3,3 ′ diaminobenzidine, o-dianicidine, 4-methoxy-11-naphthol, 2, 2, 1-Azinobis (3-ethylbenzothiazoline) — 6-sulfonic acid (ABTS), 10-N-methylcarbamoyl-3,7-dimethylamino-1H-phenothiazine (MCDP), 10-N-carboxymethylcarbamoyl-3, 7-Dimethylamino-10H-phenothiazine (CCAP), N- (carboxymethylaminocarbonyl) 1,4,4,1-bis (dimethylamino) diphenylamine sodium (DA-64), 4,4,1-bis (dimethylamino) Coloring reagents such as diphenylamine or bis [3-bis (4-chlorophenyl) methyl-4-dimethyl-1-a
  • a detection or quantification reagent composed of a color-forming reagent of a 11-naphthol derivative such as 4-methoxy-11-naphthol, a lanthanide fluorescent reagent such as palladium europium, and a luminescent reagent such as acridinium is exemplified.
  • Examples of the detection or quantification reagent when the labeling enzyme is alkaline phosphatase include a detection or quantification reagent comprising a luminescent reagent of a phosphate ester such as para-nitrophenyl phosphate or an adamantyl oxetane derivative.
  • a detecting or quantifying reagent comprising NADP, INT-biolet, NADH, ethanol, diaphorase and alcohol dehydrogenase is preferable.
  • Buffers, other substrates, other enzymes, surfactants, enzyme stabilizers, and the like may be added to these enzyme activity detection or quantification reagents as necessary.
  • the enzyme activity detection or quantification reagent may be prepared as a kit comprising two or more reagents as necessary.
  • Examples of enzymes that cleave single-stranded DNA include nucleases such as S1 nuclease and mangbean nuclease;
  • the first single-stranded DNA probe having a sequence complementary to the specific sequence of the single-stranded DNA fragment having the specific sequence to be detected or quantified, and a carrier that does not easily adsorb DNA are used.
  • the carrier-bound DNA probe bound with or without the probe and the single-stranded DNA fragment having the specific gene sequence to be detected or quantified in the sample Characteristics of a single-stranded DNA fragment having a gene sequence to be detected or quantified, consisting of a second single-stranded DNA probe having a complementary sequence and a labeled DNA probe to which a labeling compound is bound ⁇ ⁇ Array and complementary distribution
  • the first single-stranded DNA probe having a column and the labeled binding DNA probe are bonded to a labeled binding DNA probe and a carrier that does not easily adsorb the DNA are bound with or without a spacer, resulting in carrier binding. It is preferable that, for example, the above-mentioned hybridization solution or the like is added to the reagent compris
  • Hybridization is performed under stringent conditions using the above-mentioned hybridization solution.
  • a sample containing the carrier-bound DNA probe of the present invention and a DNA fragment is added to the hybridization solution, and the mixture is placed at 70 to 90 ° C., preferably 80 to 85 ° C. for 1 to 20 minutes, preferably After heating for 5 to 15 minutes, the mixture is gradually cooled to 0.5 to 24 hours, preferably 1 to 6 hours, to 20 to 50 ° C, preferably 20 to 30 ° C. Do.
  • Hybridization is performed by adding a sample containing the carrier-bound DNA probe of the present invention and a DNA fragment to the hybridization solution at room temperature for 0.5 to 24 hours, preferably 1 to 6 hours. Can also. Thereafter, it is preferable to wash with the above-mentioned washing solution at an intermediate temperature between the melting temperatures of the completely complementary double strand and the mismatched duplex, usually 45 to 65 ° C, preferably 50 to 60 ° C. .
  • the DNA fragments in the unhybridized sample are removed by centrifugation if the particles are used as the carrier, or by washing when the plate is used as the carrier.
  • Detection or quantification of the DNA fragment hybridized to the carrier-bound DNA probe can be performed by a method of detecting or quantifying the DNA in a hybridized state or after isolation from the carrier probe.
  • the detection or quantification of the hybridized DNA fragment is preferably performed using a labeled compound.
  • the detection or quantification method in the case of labeling all sample DNA is described. According to the method described above, all the DNA fragments in the sample are labeled. Next, the carrier-bound DNA probe of the present invention and the labeled DNA are hybridized. The hybridization conditions are the same as the strict hybridization conditions described above. Hybrida Detection or quantification of the hybridized DNA fragment is carried out by removing the non-hybridized DNA fragment and then detecting or quantifying the label of the labeled DNA sample hybridized to the carrier-bound DNA probe.
  • sample DNA
  • the carrier-bound DNA probe and the labeled DNA probe of the present invention are hybridized under the above hybridization conditions.
  • the conditions for hybridization are the same as the strict hybridization conditions described above.
  • a sample DNA fragment and a label-bound DNA probe which are not hybridized to the carrier-bound DNA probe of the present invention are subjected to centrifugation if the particles are used as the carrier, or to washing if the plate is used as the carrier. Is removed.
  • the detection or quantification of the hybridized DNA fragment is carried out by detecting or quantifying the label of the labeled DNA probe further hybridized to the sample DNA fragment hybridized to the carrier-bound DNA probe.
  • the sample DNA fragment and the carrier-bound labeled DNA probe of the present invention are hybridized.
  • the conditions for the hybridization are not particularly limited, and the conditions may be such that a DNA fragment having a single-base mismatch hybridizes if completely complementary DNA fragments hybridize.
  • an enzyme such as S1 nuclease that cleaves single-stranded DNA is allowed to act to cleave the labeled DNA probe of the present invention that has not formed double-stranded DNA. DNA fragments that are not completely complementary hybridize to the probe DNA, and the partially single-stranded probe DNA is cleaved by the enzyme reaction.
  • Detection or quantification of a completely hybridized DNA fragment is performed by detecting or quantifying the label of the carrier-bound labeled DNA probe.
  • this carrier-bound DNA-labeled probe it is preferable not to use a spacer that binds the DNA probe and the carrier, or to use a probe other than a DNA chain. In this method, even if a sample DNA fragment that binds with a mismatch is generated, this is eliminated. This is particularly preferable in that only a sample DNA having a sequence completely complementary to the probe DNA can be detected.
  • the concentration of DA to be detected or quantified in a sample can be detected or quantified by preparing a calibration curve using a known amount of the sample DNA in advance.
  • the piotin can be detected or quantified by, for example, binding a labeled enzyme-conjugated avidin to the biotin, and then detecting or quantifying the enzyme activity of the labeled enzyme-conjugated avidin bound to the biotin.
  • Binding of biotin and labeled enzyme-conjugated avidin is performed, for example, by allowing the mixture to stand at room temperature for 0.5 to 2 hours in a solution containing a surfactant, salts, buffers, etc. Is removed by centrifugation or washing.
  • the activity of the enzyme bound to avidin can be determined by a conventional method using the aforementioned enzyme activity detection or quantification reagent.
  • the biotin-binding labeling enzyme is alcohol phosphatase
  • a method using a sensitive system [(Ann. Biol, clin), 47, 527 (1989)] using alcohol dehydrogenase and diaphorase is preferable.
  • Detection or quantification is performed by reacting alcohol dehydrogenase with NAD and ethanol produced by alkaline phosphatase to produce NADH, and then using the produced NADH and diaphorase as a substrate for the diaphorase such as INT-biolet. It can be carried out by colorimetrically producing a dye, for example, formazan at 492 nm.
  • the reaction solution was centrifuged (30,000 g, 10 minutes), and the precipitate was washed with distilled water three times and purified to obtain carrier particles.
  • Particles created by this method are abbreviated as SG particles below.
  • the prepared particles were monodisperse and had a particle size of about 0.2 ⁇ m.
  • the particles were placed in 0.1 M phosphate buffer (pH 8.0) containing 2 M mercaptoethanol at room temperature for 24 hours. Reacted. After completion of the reaction, the mixture was centrifuged and washed three times with distilled water, and further subjected to dialysis treatment for 2 minutes to completely remove unreacted mercaptoethanol, thereby producing carrier particles treated with mercaptoethanol.
  • 0.1 M phosphate buffer pH 8.0
  • tris-treated carrier particles were produced in the same manner as described above, except that 2 M mercaptoethanol was replaced with 1 OmM Tris buffer “Tris (hydroxymethyl) aminomethane, (pH 8.0)”.
  • each of the carriers produced above and avidin-labeled peroxidase (manufactured by Behringa-Heim) were combined with 25% formamide, 0.75 M sodium chloride, 0.075 M sodium citrate, The solution was added to a hybridization solution consisting of 1% bovine serum albumin, 1% polyvinylpyrrolidone, and 1% phycol, and incubated at 25 ° C for 30 minutes. Thereafter, the mixture was treated at 55 ° C. for 1 hour, and the carrier was washed with the hybridization solution by centrifugation under the temperature conditions.
  • the carrier was recovered, and the surface activity of 1Z50 was neutralized (neutral washing solution containing nonionic surfactant, manufactured by Kyowa Medex Co., Ltd.). From 1M sodium salt, 1OmM phosphate buffer (pH 8.0) The solution was dispersed in 10 ⁇ l of the resulting solution, 100 ⁇ M MCDP (manufactured by Kyowa Medex) and 1 M hydrogen peroxide were added, and the mixture was allowed to react at 37 ° C. for 30 minutes. Measured at 2 O nm. The concentration of avidin-labeled peroxidase is
  • TRIS Tris (hydroxymethyl) aminoaminomethane
  • Test Example 1 mercaptoethanol-treated carrier or Tris-treated carrier
  • the labeled DNA prepared in Reference Example 2 were combined with 25% formamide and 0.75 M sodium chloride, respectively. It was added to a hybridization solution consisting of 0.75 M sodium citrate, 1% bovine serum albumin, 1% polyvinylpyrrolidone, and 1% ficoll, and reacted at 25 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the mixture was treated at 55 ° C. for 1 hour, and the carrier was washed with the hybridization solution by centrifugation under the above temperature conditions.
  • the carrier was recovered and consisted of 1,500 surfactants (neutral washing solution containing nonionic surfactant, manufactured by Kyowa Medex Co., Ltd.) 1M sodium chloride, 1 OmM phosphate buffer ( ⁇ 8.0) Disperse the solution in 100 ⁇ , add 100 / ⁇ MCDP (manufactured by Kyowa Medex) and 1 ⁇ hydrogen peroxide, and react at 37 ° C for 30 minutes. The change was measured at 62 nm.
  • surfactants neutral washing solution containing nonionic surfactant, manufactured by Kyowa Medex Co., Ltd.
  • 1M sodium chloride 1 OmM phosphate buffer ( ⁇ 8.0)
  • Disperse the solution in 100 ⁇ add 100 / ⁇ MCDP (manufactured by Kyowa Medex) and 1 ⁇ hydrogen peroxide, and react at 37 ° C for 30 minutes. The change was measured at 62 nm.
  • TRIS Tris (hydroxymethyl) aminoaminomethane
  • the reaction mixture was centrifuged (30,000 g, 10 minutes), and the precipitate was washed three times with distilled water and purified to obtain carrier particles.
  • Particles created by this method are abbreviated as SG particles below.
  • the prepared particles were monodisperse and had a particle size of about 0.2 ⁇ m.
  • the SG particles prepared in (2) above were washed with 1 OmM phosphate buffer (pH 8.0) by centrifugation to equilibrate the particles.
  • SG particles obtained by equilibrating 8 // g and 30 mg of the double-stranded DNA prepared in (1) above were reacted at 37 ° C for 24 hours in a 4001 phosphate buffer solution and fixed. Unbound DNA was removed by washing three times with a 2.5 M sodium salt solution by centrifugation.
  • the double-stranded DNA immobilized on 2 mg of the SG particles obtained in (3) above was mixed with 25% formamide, 0.75 M sodium chloride, 0.075 M sodium citrate, 1% cow It was added to 400 ml of a hybridization solution consisting of serum albumin, 1% polyvinylpyrrolidone, and 1% ficoll, treated at 80 ° C for 5 minutes, and washed 5 times at this temperature condition. 5, terminal and S of base sequence. A carrier-bound probe was obtained.
  • the DNA-bonded particles were reacted in a 0.1 M phosphate buffer (pH 8.0) containing 2 M mercaptoethanol at room temperature for 24 hours in order to open the epoxy groups remaining on the surface of the SG particles.
  • the mixture was centrifuged and washed three times with distilled water, and further subjected to dialysis treatment to completely remove unreacted mercaptoethanol, thereby producing a carrier-bound DNA probe treated with mercaptoethanol.
  • a probe in which the 5 'end of the base sequence of SEQ ID NO: 2 and the SG carrier were bound was obtained.
  • the DNA-bound particles were placed in 1 OmM Tris buffer (pH 8.0). The reaction was performed at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, the mixture was centrifuged and washed three times with distilled water to produce a carrier-bound DNA probe treated with trisaminomethane.
  • a K-ras mutation detection kit having the following composition was prepared.
  • Example 2 having the DNA of SEQ ID NO: 2) 2 Omg / m1 and the biotin-labeled DNA probe prepared in Reference Example 1 (DN of SEQ ID NO: 3)
  • a K-ras mutation detection kit having the following composition was prepared.
  • Example 3 To a 2 ml microtube, 120 ⁇ l of the first reagent prepared in Example 2 or Comparative Example 2 and 120 ⁇ 1 prepared in Reference Example 2 were respectively added, and the mixture was treated at 55 ° C for 1 hour. 2. After c wash was washed with 2 times centrifugation at 5 M Shioi ⁇ solution of sodium 400 ⁇ 1, at room temperature was added the second reagent 20 mu 1 prepared in Example 2 or Comparative Example 2, respectively centrifuge tube 1 Let stand for hours.
  • TRIS Tris (hydroxymethyl) aminoaminomethane
  • a carrier-bound DNA probe in which the 5 'end of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and the SG carrier were bound was prepared. Then, 15 g of the carrier-bound DNA probe (15 g as DNA) and 15 g of biotinylated dUTP (manufactured by Enzo) were transferred to the terminal reaction buffer in the standard reaction buffer using the 3 'end labeling kit of the same. The reaction was carried out in the presence of a transferase, and a biotin was bound to the 3'-end. Unreacted biotinylated d UTP is washed by centrifugation, and the carrier-bound labeled DNA probe is Manufactured.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

明 細
特細云子配列の定量法及び定量試薬 技術分野
本発明は、 遺 醒び遺伝子の突然変異等を早期に診断するための簡便な検 出又は定 法及びそれらに用いる検出又は ¾fi用試薬に関し、 特に特異的反応 を抑制した検出又は ^法及びそれらに用いる検出又は定量用試薬に関する。 背景技術
遺伝子型及び遺伝子の突然変異等を検出又は定量する方法として P C R (Polymerase Chain Reaction、 ポリメラーゼ連鎖反応) を用いる方法力知 られている。 し力、し、 PCR法は高感度ではあるが、 コストが高く、 遺伝子のコ ンタミネ一シヨンを起こしやすくしかも手法が煩雑である等の理由により広く普 及していない。
特異的な親和性を利用した物質の精 法に関しては、 例えば担体に結合した DN Aプローブを用いて、 該プローブ DN Aに特異的に吸着する蛋白質を精製す る方法 (特開平 3 - 6 1493号公報) が知られている。 また、 非特異的吸着を 示さな、、担体を用 、て該担体に結合した DNAプロ一ブを用 、て該プロ一ブに特 異的に結合する DN A又は RN Aを濃縮又は精製する方法 [ジャーナル ·ォブ · コロイド《アンド ·ィンタ一フェース ·サイエンス (j. Colloid and Interface Sci. ) , 17 7, 245 ( 1996 ) ] が知られている。
ノ、ィブリダイゼ一ション法を用いた 1塩基ミスマツチの排除が可能な特^!伝 子断片の検出又は定量方法は本願出願人が既に出願 (特開平 10- 1 79 1 79 号) しているが、 さらなる感度向上が望まれている。
発明の開示
本発明の目的は、 非特異的反応が少ない、 特^!伝子配列を有する一本鎖 DN A断片をハイプリダイゼーション法を用いて検出又は定量する方法及びそれらに 用いる検出又は定量試薬を提供することである。 該方法は、 癌等の各種疾患に関 与して生じる点突然変異等の検出又は定量に有用である。
本発明によれぱ、 試料中の検出又は定量すベき特定遺伝子配列を有する一本鎖
D N A断片の特^ t伝子配列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプロ一 ブと担体とがスぺ一サ一を介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブ と試料中の D N A断片とをハイブリダィズし、 該担体結合 D N Aプローブとハイ プリダイズした試料中の D N A断片を検出又は定量することからなる特定遺伝子 配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定》¾ "法において、 担体が表面にェポ キシ基を有する高分子であり、 該担体と第 1の D N Aプロ一ブを結合させた後、 該担体のエポキシ基を極性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合 D N Aプローブを用いることを特徴とする特^ t伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の検出又は定 法 (以下、 第一の方法というときもある) が提供される。 また試料中の検出又は定量すべき特^ t伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の 特¾¾伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと担体とが スぺーサ一を介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブ及び試料中の 検出又は ¾fiすべき特^ t伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特¾¾伝子配列 以外の部分配列と相補的な配列を有する第 2の一本鎖 D N Aプローブを共に試料 中の D N A断片にハイブリダイズし、該担体結合 D N A及び該第 2の一本鎖 D N Aプロ一ブにハイブリダイズした試料中の D N A断片を検出又は^することか らなる特^!伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定 *¾·法において、 担体が表面にエポキシ基を有する高分子であり、 該担体と第 1の D N Aプローブ を結合させた後、 該担体のエポキシ基を極性基を有する S H化合物で処理して得 られる担体結合 D N Aプローブを用いることを特徴とする特¾¾伝子配列を有す る一本鎖 D N A断片の検出又は定 法 (以下第二の方法というときもある) が 提供される。
さらに試料中の検出又は^すべき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断片 の特^ 1伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと担体と がスぺーサ一を介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブと試料中の D N A断片とをハイプリダイズし、 次いで一本鎖 D N A断片を切断する酵素を作 用させた後、 該担体結合 D N Aプローブとハイブリダィズしている試料中の D N A断片を検出又は定量することからなる特^ t伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の検出又は定量方法において、 担体が表面にエポキシ基を有する高分子であり、 該担体と第 1の一本鎖 D N Aプローブを結合させた後、 該担体のエポキシ基を極 性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合 D N Aプローブを用いるこ とを特徴とする特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定量方法 (以下、 第三の方法ということもある) 力提供される。
また本発明によれば、 試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有する一 本鎖 D N A断片の特¾¾伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプ ロープとエポキシ基を有する担体をスぺーサーを介し又は介さず結合させた後、 該担体のエポキシ基を極性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合 D N Aプローブが提供される。
また本発明によれば、該担体結合 D N Aプロ一ブ及び試料中の検出又は定量す ベき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D NA断片の特¾¾伝子配列以外の部分配列 と相補的な配列を有する第 2の一本鎖 D N Aプロ一ブと標識化合物が結合してい る標識結合 D N Aプローブからなる試 び標識化合物の検出又は定量試薬から なる特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は 用試薬キットが提 供される。
さらに本発明によれば、 試料中の検出又は定量すべき特¾¾伝子配列を有する 一本鎖 D N A断片の特¾¾伝子配列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 D N A プローブと標識化合物が結合している標識結合 D N Aプローブとエポキシ基を有 する担体をスぺーサ一を介し又は介さず結合させた後、 該担体のエポキシ基を極 性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合標識 D N Aプローブが提供 される。
また本発明によれば、 該担体結合標識 D N Aプローブを含有する試薬、 一本鎖 D N Aを切断する酵素を含有する試 び標識化合物の検出又は定量試薬からな る特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定量用試薬キットが提供
C? し 。
本発明の第一から第三の方法においては、 試料中の検出又は定量すべき特定遺 伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特^!伝子配列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブとエポキシ基を有する担体をスぺ一サ一を介し又は介 さず結合させた後、 該担体のエポキシ基を極性基を有する S H化合物で処理して 得られる担体結合 D N Aプローブを用いる。
また本発明の第三の方法においては、試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子 配列を有する一本鎖 D N A断片の特¾¾伝子配列と相補的な配列を有する第 1の 一本鎖 D Aプローブと標識化合物が結合している標識結合 D N Aプローブとェ ポキシ基を有する担体をスぺーサを介し又は介さず結合させた後、 該担体のェポ キシ基を極性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合標識 D N Aプロ —ブを用いるのが好ましい。
担体の形状は特に制限はなく、 例えばプレート状の担体や粒子状の担体があげ られ、 粒子状の担体が単位体積あたり D N Aプロ一プを多く結合できるので好ま しい。 粒子状の担体の粒径としては、 0. 0 1〜: L 0 0 / mが好ましく、 0. 0 5〜 2 0 /z mが特に好ましい。
担体は、 表面にエポキシ基を有する合成高分子であり、 該高分子を形成するモ ノマーとしては、 例えば、 グリシジル (メタ) ァクリレート等のエポキシ基含有
(メタ) アクリル酸エステルがあげられる。 この合成高分子ィ匕合物はプレート又 は粒子の少なくとも表面の層を形成すればよく、 内部は例えばポリスチレン、 ポ リビニル等の疎水性高分子であってもよい。 プレート又は粒子の表面は特に、 ェ ポキシ基を多く含むように調製されることが好ましい。 このような粒子としては、 例えばポリスチレン ·ポリグリシジルメタクリレートのコア .シェノレ構造を持つ 粒子があげられる。
該高分子化合物は、 公知の方法で合成できる。 特に粒子を製造する場合は、 例 えば懸濁重合法、 乳化重合 ^が用いられる。 懸濁重合法により合成する場合、 反応には分散安定剤として、 例えばポリアクリルアミ ド及びその限定加水分解物、 ポリアクリル酸、 ヒドロキシプロピルセルロース、 ェチルセルロース、 メチルセ ルロース、 ポリビニルアルコ一ル、 ポリ酢酸ビニル等の水溶性高分子を用いるこ とができる。 重合開始剤としては、 ァゾビスイソプチロニトリル、 2, 2 ' —ァ ゾビス (2—アミノブロノくン) ジヒドロクロライド等のァゾ系開始剤、 過酸化べ ンゾィル等の過酸化物等を用いることができる。 乳化重合における重合開始剤と しても、 通常の乳化重合で使用されるものであれば特に限定されない。 乳化重合 法における重合法は、 バッチ式、 セミバッチ式、 連続式等の各方式が用いられる。 乳化重合法としては、 粒子表面をクリ―ンな面とし吸着物質を持ち込まない様に するため、 水、 モノマー、 重合開始剤からなる、 ソ一プフリ一乳化重合法を用い ることが好ましく、 特に 2段階ソープフリ一重合法が好ましい。
S H化合物としては、 炭素数 1〜 6、 好ましくは炭素数 1〜 3の S H基を有す る炭化水素があげられる。 極性基としては、 例えばヒドロキシ、 カルボキシ等が あげられる。 極性基は、 該 S H化合物に:!〜 3個存在することができる。 極性基 を有する S H化合物は、 例えば 2—メルカプトエタノール、 2—メルカプト酢酸、 3—メルカプトプロピオン酸、 3—メルカプト一 1, 2—プロパンジオール、 3 一メルカプト— 1—プロパノール等があげられる。 これら極 ' 基をもつ S H化合 物は、 担体のエポキシ基を開環する目的で、 直接使用することができるが、 水、 緩衝液等の水性媒体中に溶解させて用いることもできる。 緩衝液としては、 リン 酸緩衝液、 酢酸緩衝液、 トリス緩衝液等があげられる。
スぺーサーとは、 担体と試料中の検出又は定量すべき特¾¾伝子配列を有する 一本鎖 D N A断片の特定遺伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N A プローブを結合するものである。 該スぺ一サ一としては、 例えば一本鎖 DN A鎖 及び一本鎖 R N A鎖等をあげることができる。 一本鎖 D A鎖及び一本鎖 R N A 鎖をスぺ一サ一に用いる場合の該鎖の塩基配列はいかなるものでもよいが、塩基 にアミノ基をもつ、 アデニン (A) 、 グァニン (G) 、 シトシン (C) を末端に 有するものが好ましい。 これらの一本鎖 DN A鎖及び一本鎖 RN A鎖の長さとし ては、 5〜4 Ome r力好ましく、 1 0〜 20 m e rがより好ましい。
試料中の検出又は定量すベき特定遺伝子配列を有する一本鎖 DNA断片の特定 遺伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 DN Aプローブの DN A断片の 長さとしては、 1 0〜50塩基、 より好ましくは 1 0〜3 0塩基、 特に好ましく は 15〜2 5塩基である。
検出又は定量すべき特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特^ t伝子配 列としては、 各種の形質に関与する遺 、 疾患に関与する遺伝子等に由来する DN A断片があげられる。 例えば各種の形質に関与する遺伝子としては、 PS 1 (プリセリニン 1) 遺伝子、 PS 2 (プリセリニン 2) 遺伝子、 APP (ベータ 一アミロイドブレカーサ一蛋白質) 遺伝子、 リポプロテイン遺伝子、 HLA (ヒ ト白血球抗原) 遺伝子、 C型肝炎ウィルス遺伝子、 B型肝炎ウィルス遺伝子、 h MS H 2遺伝子等があげられる。 また、 疾患に関与する遺伝子としては K_ r a s遺伝子、 p 53遺伝子等があげられる。 K一 r a s遺伝子の変異については、 ジャパニーズ ·ジャーナル ·ォブ ·キヤンサ一 ·リサーチ(jpn. j. Cancer Res . ), 84, 96 1 (1993)、同 85, 147 (1 99 4)、同 85, 1240 ( 1 994) 、 同 85, 1005 (1994) 、 同 86, 1 1 50 (19 95) 、 同 86, 7 3 7 (1995)、同 87, 466 (1 99 6)、同 87, 1 056 ( 1 996) 、 同 8 7, 79 3 ( 1 996 ) 等に記載されている。 また、 p 53遺伝 子の変異については、 ジャパニーズ'ジャーナル'ォブ ·キャンサー · リサーチ (Jpn. J. Cancer Res. ) , 85, 1 087 (1 9 9 4) 、 同 85, 12 4 7 (19 94) 、 同 86, 1 143 (1995) 、 同 86, 57 (1 995) 、 同 86, 1 7 4 (1995)、同 86, 730 (199 5)、同 87, 930 (1 996 ) 等に記載されている。 hMSH 2遺伝子については、 ジャパニーズ'ジ ャ一ナノレ ·ォブ ·キヤンサー · リサ一チ (Jpn. J. Cancer Res. ) , 8 7, 2 7 9 ( 1 996 ) 等に記載されている。
例えば、 これら文献記載の塩基配列を含む特定遺伝子配列と相捕的な D Ν Α断 片がプローブ DN A配列として好適に用いられる。
このように、 第 1の一本鎖 D N Aプローブの配列はこれら公知の配列に基づ 、 て設計すればよい。 本発明で特に好適に適応できる検出又は定量すべき遺伝子配 列としては、 既知配列の内点突然変異を起こしていること力知られている配列で ある。 この場合、 変異を起こしている塩基と相補的な塩基配列を有する第 1の一 本鎖 D N Aプロ一ブ中の位置としては、 該 DNAプロ一プの両端の 3塩基以上内 側が好ましく、 該 DN Aプローブの中央から 2塩基以内が特に好ましい。
試料中の検出又は定量すべき特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特定 遺伝子配列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 DN Aプローブは、 DN Aのィ匕 学合成反応をシリ力等の担体を用いた固相法により自動化した DN A合成機等を 用いて合成できる。 反応基質には、塩基のアミノ基及びリボースの 5, —OHを 保護基で保護し、 リボースの 3' —OHにジイソプロピルホスホアミダイトを結 合させたヌクレオチド誘導体を用いる。 塩基のアミ'ノ基の保護基としては、 ベン ゾィノレ基又はイソブチル基等が、 リボースの 5' —OHの保護基としては、 ジメ トキシトリチル基等があげられる。 塩基配列に従って、 アミノ基及び 5' -OH 基を保護されたアデニン、 チミジン (T) 、 シトシン、 グァニンのいずれかのヌ クレオチドを 3, —OHを介して支離に固定したカラムを出発材料とし、 酸に よるトリチル基の除去 (5' —OHの形成) 後、 3' 末端にホスホアミダイト基 を持つ上述のヌクレオチド誘導体をテトラゾールなど適当な縮合剤のもとに付加 する。 さらに両者の結合をヨウ素と水で安定なリン酸トリエステル結合に変換す る。 この脱トリチルイ匕と縮合反応のサイクルを繰り返し、 最後にアンモニア処理 により脱保護基及び支持体からの切断を行う。 以上の操作で目的の第 1の一本鎖 DN Aプローブを合成できる。 また、 スぺーサ一が一本鎖 DN Aの場合は更にそ の配列を連続して合成すればよい。 これにより、 DN Aのスぺーサーを持つ第 1 の一本鎖 D N Aプロ一ブが合成できる。
試料中の検出又は定量すベき特¾¾伝子配列を有する一本鎖 DNA断片の特定 遺伝子配列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 DN Aプローブと DN Aを吸着 しにくい物質からなる担体とがスぺ一サ一を介し又は介さず結合している担体結 合 DN Aプローブの調製法について説明する。 スぺーサ一の種類及び担体の種類 により、 担体、 スぺ一サ一及び第 1の一本鎖 DN Aプローブの各結合方法を決定 できる。 一般的には第 1の一本鎖 DNAプローブ又はスぺーサ一末端の塩基がも っァミノ基と担体のエポキシ基を結合させることにより行う。
スぺ一サ一がー本鎖 DN Aである場合、 該 DN Aプローブと担体の結合は、 例 えば以下のように行う。 前述の DN A合成法に従い、 DN Aのスぺ一サ一を持つ 第 1の一本鎖 DN Aプローブ及び該プローブと相補的配列を有し、 スぺーサ一配 列は有しな 、一本鎖 DNAを合成する。 次 、で両者をノ、イブリダイズさせ二本鎖 にし、 検出又は定量すべき遺伝子配列の塩基が有するアミノ基を保護し、 遊離の スぺ—サ—部分の塩基が有するァミノ基と担体のエポキシ基を結合させる。 担体 に結合させた後、 第 1の一本鎖 D Aプローブと相補的配列を有しスぺーサー配 列を有しな ゝ一本鎖 DNAを解離し、 目的の担体結合 D N Aプロ一ブを調製する ことができる。
ハイブリダィズは、必要に応じてホルムアミ ド、塩、 蛋白質、 安定剤、 緩衝剤 等を含む水溶液で行う。 以下この溶液をハイブリダィゼーシヨン溶液という。 ホ ルムアミ ド濃度は 0〜6 0%、好ましくは 10〜50%、 より好ましくは 20〜 30%である。塩としては塩ィ匕ナトリウム、塩ィ匕カリウム等の無機塩、 クェン酸 ナトリゥム、 シユウ酸ナトリゥム等の有機酸塩があげられ、塩濃度としては 0〜 2. 0M、 好ましくは 0. 15〜1. 0Mである。 蛋白質としては血清アルブミ ン等があげられる。 安定剤としてはフイコール等があげられる。 緩衝剤としては、 リン酸緩衝剤等があげられ、 濃度としては 1〜10 OmM力好ましい。 前述の相 捕的な 2種の D N Aのハイプリダイゼ一シヨンは、 ハイプリダイゼーション溶液 中にそれぞれ合成した一本鎖 D N Aを等モル濃度となるように添加し、 60〜 9 0 °Cで 1〜 6 0分間加温した後、 0〜40でまで1〜24時間かけて徐々に冷却 することにより行うことができる。 こうして、 一本鎖ポリヌクレオチドのスぺ一 サーを持つ部分二本鎖 D N Aが調製される。
担体との結合は、 エポキシ基を有する担体粒子を 1〜: 1 00 mMのリン酸緩衝 液で洗浄し、 粒子を平衡化した後、 洗浄に用いた緩衝液と同じ溶液中で担体と上 述の方法で作成した一本鎖 D N Aのスぺ一サーを持つ部分二本鎖 D N Aを混合し、 5〜50時間、 20〜50°Cに保温することにより行う。 未反応の DNAを 1〜 3 Mの塩化ナトリウム等の塩類を含む水溶液で洗浄することにより取り除く。 この担体結合二本鎖 D N Aをハイブリダイゼ一ション用溶液中で 7 0〜 90 °C の条件で洗浄することにより、 担体結合一本鎖 DN Aを調製できる。 洗浄はハイ ブリダィゼーシヨン溶液を用い、 70〜90°Cで、 数千〜 の遠心分離で数 回行う。
次いで、 極性基を有する S H化合物、好ましくは水性媒体で 1〜 3 M、 より好 ましくは 1. 5〜2. 5 Mとなるように溶解した極性基を有する SH化合物中に 担体を加え、 10〜60°C、好ましくは室温で、 1 5〜50時間保温し、 担体上 に存在する未反応のエポキシ基を開環させる。
次に検出又は定量すべき特^!伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の調 法 について説明する。 検出又は定量に用いる生体検査試料は各種臓器、 組織、 血液 等から公知の D N A抽出方法により調製できる。 単離した D N Aは特定の制限酵 素で切断し検出又は定量すべき特定遺伝子配列を含む 1 0〜20 Ome r、 好ま しくは 20〜:! O Ome rの長さを有する一本鎖 DNA断片に調製する。 例えば、 細胞から抽出した DNAを制限酵素 Dd e 1と H i η ί Iを用いて処理すると K _ r a sのコドン 1 2を含む 7 0塩基長の D N A断片が調製できる。 本発明にお いては、 検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有するように D N Aを断片化する だけでよい。
標識ィ匕合物を標識する対象 D N Aとしては、 検出又は ¾fi ^法に応じて、 試料 中の D N A断片、 試料中の検出又は ¾fiすべき特^ »伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特^!伝子配列以外の部分配列と相補的な配列を有する第 2の一本鎖 D N Aプロ一ブ中の一本鎖 D N A断片、 試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子 配列を有する一本鎖 D N A断片の特^ 1伝子配列と相補的な配列を有する第 1の 一本鎖 D N Aプローブと D N Aを吸着しにくい物質からなる担体とがスぺ一サ一 を介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブ中の一本鎖 D N A断片の いずれかがあげられる。
試料中の検出又は定量すべき特^ t伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特定 遺伝子配列以外の部分配列と相補的な配列を有する第 2の一本鎖 D N Aプローブ に標識ィ匕合物を標識したものを以下の説明では単に標識結合 D N Aプローブとい う。 また、 試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の特^ t伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと D N Aを吸着しにくい物質からなる担体とがスぺーサーを介し又は介さず結合してい る担体結合 D N Aプロ一ブの一本鎖 D N A断片に標識ィ匕合物を標識したものを以 下の説明では単に担体結合標識 D N Aプローブという。
D N Aを標識する標識ィ匕合物としては、 直接又は間接的に検出又は定量できる ものであればいずれの標識ィ匕合物でも用いることができる。 例えば熱に安定な抗 原、 ピオチンがあげられ、 共有結合により結合される。 また、 標識結合 D N Aプ ローブ及び担体結合標識 D N Aプローブの標識化合物としては、 放射性同位元素、 発色試薬、 蛍光試薬、 発光試薬等熱に安定な標識化合物があげられ、 特に、 ピオ チンが好ましい。
D N Aとピオチンの結合方法について述べる。 D N Aの 3, 末端のピオチン化 は、 ピオチン結合デォキシリボヌクレオシド三リン酸を用いて、 例えば 3, 末端 標識法、 バイオーブリッジ (B i o— B r i d g e)法、 ニックトランスレーシ ョン法等により酵素的に結合させることができる。 ビォチン結合デォキシリボヌ クレオシド三リン酸としては、 例えば B i o— 11— dUTP、 B i o— 16— dUTP、 B i o— 11一 dCTPがあげられ、 ェンゾ (En z o)社等から市 販品として入手できる。 DNAが合成DNAの場合は、 シァノエチルホスホアミ ダイ ト法による自動合成機で、 5' 末端ピオチン標識 DNAを合成することもで きる。 ピオチン化 DN Aは、 セフアデックス G— 50を用いたスピンカラム のゲルろ過等で精製できる。
標識化合物の検出又は定量試薬は、 標識化合物を検出又は定量できるものであ ればいかなる試薬でも用いうる。 標識ィ匕合物がピオチンである場合は、 検出又は 定量試薬としては、 標識酵素結合ァビジン及び該標識酵素活性検出又は定量試薬 からなる。 標識酵素としては、 例えばパーォキシダ一ゼ、 アルカリホスファタ一 ゼ等があげられる。
標識酵素がパーォキシダーゼの場合の酵素活性検出又は定量試薬としては、 例 えば過酸化水素と 3, 3' ージァミノべンジジン、 o—ジァニシジン、 4—メ ト キシ一 1—ナフトール、 2, 2, 一アジノービス (3 _ェチルベンゾチアゾリン) — 6—スルホン酸 (ABTS)、 10—N—メチルカルバモイル— 3, 7—ジメ チルァミノ一 10H—フエノチアジン (MCDP)、 10— N—カルボキシメチ ルカルバモイルー 3, 7—ジメチルァミノ一 10H—フエノチアジン(CCAP)、 N— (カルボキシメチルァミノカルボニル) 一4, 4, 一ビス (ジメチルァミノ) ジフエ二ルァミン ナトリウム (DA— 64)、 4, 4, 一ビス (ジメチルアミ ノ) ジフエニルァミンもしくはビス [3—ビス (4—クロ口フエニル) メチルー 4—ジメチル一ァミノフエ二ル] ァミン (BCMA)等の発色試薬からなる試薬 又は過酸化水素とホモバニリン酸、 P—ヒドロキシフエニル酢酸もしくはジァセ チルフルォレスシン誘導体 (ジァセチルフルォレスシン、 ジァセチルジクロロフ ルォレスシン等) 等の蛍光試薬からなる試薬又は過酸ィ匕水素とルミノール、 イソ ルミノール、 ピロガロールもしくはビス (2, 4, 6—トリクロ口フエニル) ォ キザレ一ト等の発光試薬からなる試薬があげられる。 例えば発色試薬として M C D Pを用いた場合は、 6 2 0 n mで比色して検出できる。
また、 4—メ トキシ— 1一ナフトール等の 1一ナフトール誘導体の発色試薬、 ユウ口ピウム等のランタニド蛍光試薬、 ァクリジニゥム等の発光試薬からなる検 出又は定量試薬があげられる。
標識酵素がアル力リホスファタ一ゼの場合の検出又は定量試薬としては、 パラ ニトロフエ二ルリン酸塩等のリン酸エステル、 ァダマンチルォキセタン誘導体の 発光試薬からなる検出又は定量試薬があげられる。
特に、 アルカリホスファターゼの検出又は定量試薬としては、 N A D P、 I N T一バイオレツ ト、 N A D H、 エタノール、 ダイァフオラ一ゼ及びアルコールデ ヒドロゲナ一ゼからなる検出又は定量試薬が好ましい。
これら酵素活性検出又は定量試薬には、必要に応じて、 緩衝液、 他の基質、 他 の酵素、 界面活性剤、酵素の安定化剤等が添加されていてもよい。 該酵素活性検 出又は定量試薬は、 必要に応じて二つ以上の試薬からなるキットとして調製され ていてもよい。
一本鎖 D N Aを切断する酵素としては、例えば S 1ヌクレア一ゼ、 マングビー ンヌクレア一ゼ等のヌクレア一ゼ;^あげられる。
検出又は定量すべき特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特¾¾伝子配 列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと D N Aを吸着しにくい 担体がスぺ一サ一を介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブ及び試 料中の検出又は定量すべき特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特^!伝 子配列以外の部分配列と相補的な配列を有する第 2の一本鎖 D N Aプローブと標 識化合物が結合している標識結合 D N Aプローブからなる試 び検出又は定量 すべき特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特¾¾ 配列と相捕的な配 列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと標識ィ匕合物が結合している標識結合 D N Aプローブと D N Aを吸着しにくい担体がスぺーサを介し又は介さず結合して 、、る担体結合標識 D N Aプローブからなる試薬には必要に応じて、 例えば前述の ハイブリダィゼ一シヨン溶液等が添カ卩されていることが好ましい。
次に本発明の第一の方法について述べる。 ハイブリダィズは、 前述のハイプリ ダイゼーシヨン溶液を用いて厳格な条件下で行う。 例えば、 本発明の担体結合 D N Aプローブと D N A断片を含む試料を該ハイブリダイゼーション溶液に添加し、 7 0〜 9 0 °C、 好ましくは 8 0〜 8 5 °Cで 1〜 2 0分間、好ましくは 5〜 1 5分 間加熱した後、 0 . 5〜 2 4時間、好ましくは 1〜 6時間かけて徐々に 2 0〜 5 0 °C、 好ましくは 2 0〜3 0 °Cまで冷却することにより行う。 また、 ハイブリダ ィズは本発明の担体結合 D N Aプローブと D N A断片を含む試料を該ハイブリダ ィゼーション溶液に添加し、 室温で 0. 5〜 2 4時間、 好ましくは 1〜 6時間か けて行うこともできる。 その後、 完全相補鎖二本鎖とミスマッチニ本鎖の融解温 度の中間温度、 通常 4 5〜 6 5 °C、 好ましくは 5 0〜 6 0 °Cで、 前述の洗浄液で 洗浄することが好ましい。
次いで担体に粒子を用いる場合は遠心分離操作等により、 担体にプレートを用 いる場合は洗浄操作によりハイブリダィズしていない試料中の D N A断片を除去 する。 担体結合 D N Aプローブにハイブリダィズした D N A断片の検出又は定量 は、 ハイブリダィズした状態又は担体プローブから単離した後、 D N Aを検出又 は定量する方法で行うことができる。
このハイブリダイズした D N A断片の検出又は定量は、 標識化合物を用いて行 うこと力 <好ましい。
まず、 試料 D N A全てを標識して行う場合の検出又は定量方法を述べる。 前述 の方法に従って試料中の D N A断片を全て標識ィ匕する。 次いで、 本発明の担体結 合 D N Aプローブと該標識 D N Aをハイプリダイズする。 ハイブリダイゼ一ショ ンの条件は前述の厳格なハイブリダィゼ一シヨン条件と同様である。 ハイブリダ ィズした D N A断片の検出又は定量は、 ハイブリダィズしていない D N A断片を 除去した後、 担体結合 D N Aプロ一ブにハイブリダイズした標識 D N A試料の標 識を検出又は定量することにより行う。
また、 本発明を標識 D N Aプロ一ブを用 、る第二の方法に適用する場合につい て述べる。 試料 D N Aヽ 本発明の担体結合 D N Aプローブ及び標識結合 D N Aプ 口―ブを上記ハイブリダイゼ一ション条件下でハイブリダイズする。 ハイブリダ ィゼーシヨンの条件は前述の厳格なハイブリダィゼ—シヨン条件と同様である。 次いで、 担体に粒子を用いる場合は遠心分離操作等により、 担体にプレートを用 いる場合は洗浄操作により、 本発明の担体結合 D N Aプロ一ブにハイブリダイズ していない試料 D N A断片及び標識結合 D N Aプローブを除去する。 ハイブリダ ィズした D N A断片の検出又は定量は、 担体結合 D N Aプロ一ブにハイブリダイ ズした試料 D N A断片に更にハイブリダイズした標識結合 D N Aプロ一ブの標識 を検出又は定量することにより行う。
さらに、 本発明を担体結合 D N A標識プローブを用いる第三の方法に適用する 場合について述べる。 試料 D N A断片と本発明の担体結合標識 D N Aプローブを ハイブリダィズさせる。 ハイブリダィゼーシヨンの条件は特に限定されず、 完全 に相補的な D N A断片がハイブリダイズすれば、 1塩基ミスマッチをもつ D N A 断片がハイブリダィズする条件でもよい。 次いで、 S 1ヌクレアーゼ等一本鎖 D N Aを切断する酵素を作用させ二本鎖 D N Aを形成していな Lゝ本発明の標識結合 D N Aプロ一ブを切断する。 完全に相捕的でない D N A断片がプローブ D N Aに ハイブリダイズし、 部分的に 1本鎖となったプローブ D N Aは本酵素反応により 切断される。 完全にハイプリダイズした D N Aの断片の検出又は定量は、 担体結 合標識 D N Aプロ一ブの標識を検出又は定量することにより行う。 この担体結合 D N A標識プローブを用いる場合は、 D N Aプローブと担体を結合するスぺーサ 一は使用しないか又は D N A鎖以外のものを用いること力好ましい。 本方法では、 ミスマッチを伴って結合している試料 D N A断片が生じているとしてもこれを排 除でき、 プローブ DN Aに完全に相捕的な配列を有する試料 DN Aのみを検出で きる点で特に好ましい。
本発明の ゝずれの方法でも、 あらかじめ既知量の試料 D N Aを用いて検量線を 作成することにより、 試料中の検出又は定量すべき D A濃度を検出又は定量す ることができる。
次に、 標識ィ匕合物の検出又は定 fi ^法について述べる。 標識化合物としてピオ チンを用いた場合、 ピオチンは例えば標識酵素結合ァビジンをピオチンに結合さ せた後、 ピオチンに結合した標識酵素結合ァビジンの酵素活性を検出又は定量す ることにより検出又は定量できる。
ピオチンと標識酵素結合アビジンの結合は、 例えば界面活性剤、塩類、 緩衝液 等を含む溶液中で、 室温で 0. 5〜 2時間放置することにより行い、 ピオチンに 結合していない標識酵素結合ァビジンは遠心分離又は洗浄により除去する。 ァビジンに結合している酵素の活性は、 前述の酵素活性検出又は定量試薬を用 いて常法により行うことができる。
ピオチン結合標識酵素がアル力リホスファタ一ゼの場合は、 アルコールデヒド ロゲナーゼ及びダイァフオラ一ゼを用いた增感系 [ (Ann. Biol, clin ), 4 7 , 52 7 ( 1989 ) ] を用いる方法が好ましい。 検出又は定量は、 アルカリ ホスファターゼにより生成した NADとエタノールにアルコ一ノレデヒドロゲナー ゼを作用し NAD Hを生成させ、 生成した NADHと I NT—バイオレツト等の ダイァフオラ一ゼの基質にダイァフオラ一ゼを作用し生成する色素例えば、 フォ ルマザンを 492 nmで比色することにより行うことができる。
次に、 本発明の効果の一例を試験例で説明する。
試験例 1
200 m 1の撹拌装置を持つ四つ口フラスコ中に、 スチレン 1. 2 g、 グリシ ジルメタクリレート 1. 0 g、 ジビニルベンゼン 0. 04 gを秤取り、 水 1 1 0 m 1に分散させ 7 0°Cの恒温層にセットし、 窒素ガス置換した。 回転数 200 r pmでこの溶液を撹拌しながら、 重合開始剤である 2, 2' ーァゾビス (2—ァ ミノブロノ、。ン) ジヒドロクロライドを 0. 0 6 g添加し重合を開始した。 2時間 後、 グリシジルメタクリレート 0. 3 gを添加しさらに 2 2時間反応させた。 こ の反応液を遠心分離 (3 0, 0 0 0 g、 1 0分間) し沈澱を蒸留水で 3回洗浄し 精製し、 担体粒子を得た。 本法により作成された粒子を以下 S G粒子と略記する。 作成した粒子は単分散で粒径は約 0. 2 μ mであつた。
次いで S G粒子表面に残つているェポキシ基を開環するため該粒子を 2 Mメル カプトェタノールを含む 0. 1 Mリン酸緩衝液 ( p H 8. 0 ) 中で室温にて、 2 4時間反応させた。 反応終了後、 蒸留水で 3回遠心分離洗浄した後さらに、 2 晚透析処理し未反応のメルカプトェタノールを完全に除去しメルカプトエタノー ルで処理した担体粒子を製造した。
比較として、 2 Mメルカプトエタノールを 1 OmMトリス緩衝液「トリス (ヒ ドロキシメチル) ァミノメタン、 (p H 8. 0) 」 にかえる以外は上述と同様に して、 トリス処理担体粒子を製造した。
上述で製造した各担体とアビジン標識ペルォキシダ一ゼ (ベ一リンガ一ハイム 社製) を、 2 5%ホルムアミ ド、 0. 7 5 M塩ィ匕ナトリウム、 0. 0 7 5 Mクェ ン酸ナトリウム、 1 %牛血清アルブミン、 1 %ポリビニルピロリ ドン、 1 %フィ コ一ルからなるハイブリダィゼーション溶液に添加し、 2 5 °Cで 3 0分間保温し た。 その後 5 5°Cで 1時間処理し、 該温度条件で遠心分離により該担体を該ハイ ブリダイゼーション溶液で洗浄した。
担体を回収し 1 Z 5 0の界面活'醜 (非ィォン性界面活性剤を含む中性洗浄液、 協和メデックス社製) 1M塩ィ匕ナトリウム、 1 OmMリン酸緩衝液(pH 8. 0) からなる溶液 1 0 μ 1に分散させ、 1 0 0〃M MCDP (協和メデックス製) 及び 1 M過酸化水素を添加し、 3 7°Cで 3 0分間反応し、 反応前後の吸光度の 変化を 6 2 O nmで測定した。 なお、 アビジン標識ペルォキシダ一ゼ濃度は、 ベ
―リンガ一ハイム社製の市販品濃度を 1倍として表した。 結果を第 1表に示す。
第 1 表
Figure imgf000019_0001
TR I S : トリス (ヒドロキシメチル) ァミノメタン
ME : 2—メルカプトエタノール
第 1表に示すように、 メルカプトエタノールで担体を処理することにより、 担 体への標識酵素の非特異的吸着が抑制される。
試験例 2
試験例 1で使用した担体 (メルカプトエタノ一ル処理担体またはトリス処理担 体) と参考例 2で作成した標識 DNAを、 それぞれ 2 5%ホルムアミ ド、 0. 7 5 M塩ィ匕ナトリウム、 0. 0 7 5 Mクェン酸ナトリウム、 1 %牛血清アルブミン、 1 %ポリビニルピロリ ドン、 1 %フィコールからなるハイプリダイゼーション溶 液に添加し、 2 5°Cで 3 0分間反応させた。 その後 5 5°Cで 1時間処理し、 該温 度条件で遠心分離により該担体を該ハイプリダイゼ一ション溶液で洗浄した。 次いで、 標識 DNA及び 1 0 0 U/m 1のアビジン結合パ一ォキシダ一ゼを 5 0 μ 1添カロし室温で 6 0分間静置した。 その後、 同組成の溶液で遠心分離し 3回 洗净し こ
担体を回収し 1,5 0の界面活性剤 (非イオン性界面活性剤を含む中性洗浄液、 協和メデックス社製) 1M塩ィ匕ナトリウム、 1 OmMリン酸緩衝液(ρΗ 8. 0) からなる溶液 1 0 0 β \に分散させ、 1 0 0 /Μ MCDP (協和メデックス製) 及び 1〃Μ過酸ィ匕水素を添加し、 3 7°Cで 3 0分間反応し、 反応前後の吸光度の 変化を 6 2 0 nmで測定した。
結果を第 2表に示す。 第 2 表
Figure imgf000020_0001
TR I S : トリス (ヒドロキシメチル) ァミノメタン
ME : 2—メルカプトエタノール
第 2表に示すように、 メルカプトエタノールで担体を処理することにより、 担 体への標識 D N Aプロ一ブの非特異的吸着が抑制される。
以下、 実施例により本発明を詳細に説明するが本発明はこれに限定されるもの ではない。
発明を実施するための最良の形態
実施例 1 (担体結合 DN Aプローブの合成)
(1) 一本鎖 DN Aの合成
下記の K— r a s突然変異配列を有する D N A鎖、
5' — GTTGGAGCTCGTGGCGTAGG— 3' ( 2 0 m e r ;配列番 号 1、 変異点は 10番目の C)
及び配列番号 1の相捕的配列に連続した Gを 1 0塩基持つ D N A、
5' -GGGGGGGGGGCCTACGCCACGAGCTCCAAC- 3'
(3 Ome r ;配列番号 2 )
を DN A合成機で合成した。
( 2 ) 担体の合成
200 m 1の撹拌装置を持つ四つ口フラスコ中に、 スチレン 1. 2 g、 グリシ ジルメタクリレート 1. 0 g、 ジビニルベンゼン 0. 04 gを秤取り、 水 1 1 0 m 1に分散させ 7 0°Cの恒温層にセットし、 窒素ガス置換した。 回転数 200 r pmでこの溶液を撹拌しながら、 重合開始剤である 2, —ァゾビス (2—ァ ミノプロパン) ジヒドロクロライドを 0. 06 g添加し重合を開始した。 2時間 後、 グリシジルメタクリレート 0. 3 gを添加しさらに 22時間反応させた。 こ の反応液を遠心分離 (30, 000 g、 1 0分間) し沈澱を蒸留水で 3回洗浄し 精製し、 担体粒子を得た。 本法により作成された粒子を以下 SG粒子と略記する。 作成した粒子は単分散で粒径は約 0. 2 μ mであった。
(3) DN Aの担体への固定
上記 (2) で作成した SG粒子を、 1 OmMリン酸緩衝液 (pH8. 0 ) で遠 心分離により洗浄し粒子を平衡化した。 上記 (1) で作成した 2本鎖 DNAを 8 // gと 30 m gの平衡化した S G粒子を 400 1のリン酸緩衝液中で 3 7 °C、 24時間反応させ固定ィ匕した。 2. 5 M塩ィ匕ナトリウム水溶液で遠心分離により 3回洗浄し、 非結合 DN Aを除いた。
(4) 担体結合 DN Aプローブの作成
上記 (3) で得られた SG粒子 2 m gに固定化された 2本鎖 DN Aを、 2 5% ホルムアミ ド、 0. 75 M塩ィ匕ナトリウム、 0. 075 Mクェン酸ナトリウム、 1%牛血清アルブミン、 1 %ポリビニルピロリ ドン、 1%フイコールからなるハ イブリダイゼーション溶液 400 m l中に添加し、 80 °Cで 5分間処理しこの温 度条件下で 5回洗浄することで、 配列番号 2の塩基配列の 5, 末端と S。担体が 結合したプローブを得た。
(5) 未反応エポキシ基の開環処理
次いで S G粒子表面に残つているエポキシ基を開環するため該 D N A結合粒子 を 2 Mメルカプトエタノールを含む 0. 1Mリン酸緩衝液 (pH 8. 0) 中で室 温下 24時間反応させた。 反応終了後、 蒸留水で 3回遠心分離洗浄した後さらに、 2晚透析処理し未反応のメルカプトェタノールを完全に除去し、 メルカブトエタ ノ一ルで処理した担体結合 D N Aプロ一ブを製造した。
比較例 1
実施例 1の (1)〜(4) に示す工程で配列番号 2の塩基配列の 5' 末端と S G担体が結合したプローブを得た。 次いで SG粒子表面に残っているエポキシ基 を開環するため該 DN A結合粒子を 1 OmMトリス緩衝液 (pH 8. 0) 中で 室温下 24時間反応させた。 反応終了後、 蒸留水で 3回遠心分離洗浄し、 トリス ァミノメタンで処理した担体結合 D N Aプロ一ブを製造した。
実施例 2
下記の組成の、 K— r a s突然変異検出キットを作成した。
第 1試薬:
実施例 1と同様に作成した作成した SG粒子結合 DN Aプローブ (配列番号 2 の DN Aを有する) 2 Omg/m 1と参考例 1で作成したピオチン標識 DN Aプ ローブ (配列番号 3の DN Aを有する) 6 / /1111を含む1 OmMリン酸緩衝 液 (pH8. 0) 。
第 2試薬:
100 U/m 1のァビジン結合パ一ォキシダ一ゼを含む 10 mMリン酸緩衝液 (pH8. 0)。
第 3試薬:
MCDP試薬 (協和メデックス社製) 。
比較例 2
下記の組成の、 K一 r a s突然変異検出キットを作成した。
第 1試薬:
比較例 1で作成した S G粒子結合 DN Aプローブ (配列番号 2の DN Aを有す る) 2 Omg/m 1と参考例 1で作成したピオチン標識 DN Aプローブ (配列番 号 3の DN Aを有する) 6 g/mlを含む 10 mMリン酸緩衝液(p H 8. 0)c 第 2試薬:
100 U/m 1のアビジン結合パ一ォキシダ一ゼを含む 10 mMリン酸緩衝液 (pH8. 0)。
第 3試薬:
MCDP試薬 (協和メデックス社製) 。
実施例 3 2m lマイクロチューブに、 実施例 2又は比較例 2で調製した第 1試薬 120 μ 1と参考例 2で調製した試料 120 ^ 1をそれぞれ添加し、 55 °Cで 1時間処 理した。 2. 5 M塩ィ匕ナトリウム溶液 400〃 1で 2回遠心分離により洗浄した c 洗浄後、 実施例 2又は比較例 2で作成した第 2試薬 20 μ 1をそれぞれ遠心管に 添加し室温で 1時間静置した。 400〃 1の、 蒸留水で 1/50倍希釈した界面 活性剤 (非イオン性界面活性剤を含む中性洗浄液、 協和メデックス社製) 、 1M 塩化ナトリウム、 1 OmMリン酸緩衝液 (pH7. 0) からなる溶液で 3回洗浄 した後、 担体を含む画分に実施例 2または比較例 2で調製した第 3試薬 500 μ 1を添加し、 3 7°Cで 3 0分間反応し、 620 nmの吸舰を測定した。
結果を第 3表に示す。
第 3 表
Figure imgf000023_0001
TR I S : トリス (ヒドロキシメチル) ァミノメタン
ME : 2—メルカプトエタノール
第 3表に示す通り、 1塩基ミスマツチ配列 (配列番号 5の試料) を検出するこ となく、 完全に相補的な配列 (配列番号 4の試料) のみを検出することができる ので、 遺伝子診断において変異配列を含む試料を! ^できる。 これは、 メルカプ トエタノールで処理した担体は、 トリスで処理した担体に比 配列番号 3また は配列番号 5の D N A試料との非特異的反応が抑制されているためである。
参考例 1 (標識 D N Aプロ一ブ法の試薬)
(1) ピオチン標識 DN Aプローブの作成
下記の検出又は定量する領域以外の K一 r a s配列に相補的な 16塩基配列に 連続した Gを 4塩基を持つ DNA、
5' — C ACAAGTTTATACTC AGGGG— 3' ( 20 m e r ;配列番 号 3)
を DN A合成機で合成した。
次いで、 該合成 DNA 15 / gとピオチン化 dUTP [ェンゾ (E n z o)社 製] ) 15 gを同社の 3' 末端標識キットを用いて該標準反応緩衝液中でター ミナルトランスフェラ一ゼ存在下で反応させ、 3, 一末端にピオチンを結合させ た。 未反応のピオチン化 dUTPをセフアデックス G— 50を用いスピンカラム 法で除去し目的のビォチン結合 D N Aプロ一ブを得た。 .
参考例 2 (標識結合 D N Aプロ—ブ法)
下記の K— r a s突然変異配列を持つ DNA、
Figure imgf000024_0001
G— 3 ' (7 Ome r ;配列番号 4、 変異点は 29番目の C)、
K- r a s配列をもつ DNA、
Figure imgf000024_0002
G - 3, (7 Ome r :配列番号 5 )、
を DN A合成機で合成した。 次いで上記配列番号の合成 DN A各 2 g含む 12 0 β 1のハイプリダイゼーション溶液 (実施例 1と同一の組成) を調製し検出す べき DN Α配列の試料とした。
実施例 4 (担体結合標識 D N Aプロ一ブの合成)
実施例 1と同様な方法で配列番号 2の塩基配列の 5 ' 末端と S G担体が結合し た担体結合 DN Aプローブを作成した。 次いで、 該担体結合 DNAプローブ (D NAとして 15 g) とピオチン化 dUTP [ェンゾ (E n z o)社製] ) 15 gを同社の 3' 末端標識キットを用いて該標準反応緩衝液中でターミナルトラ ンスフェラーゼ存在下で反応させ、 3' —末端にピオチンを結合させた。 未反応 のピオチン化 d U T Pを遠心分離により洗浄し、 担体結合標識 D N Aプローブを 製造した。
産業上の利用可能性
本発明により、 非特異的反応が抑えられるので検出又は定量すべき遺伝子配列 のみを正確でしかも簡便に検出又は定量することができる。 またこれにより突然 変異遺伝子の簡便な手法による高感度定量が可能となる。

Claims

請求の範囲
1. 試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の特 伝子配列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと担体 とがスぺ一サーを介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブと試料中 の D N A断片とをハイブリダィズし、 該担体結合 D N Aプローブとハイブリダィ ズした試料中の D N A断片を検出又は定量することからなる特^ t伝子配列を有 する一本鎖 D N A断片の検出又は定量方法において、 担体が表面にエポキシ基を 有する高分子であり、 該担体と第 1の一本鎖 D N Aプローブを結合させた後、 該 担体のエポキシ基を極性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合 D N Aプロ一ブを用いることを特徴とする特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片 の検出又は定量方法。
2. 試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の特 伝子配列と相捕的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと担体 とがスぺーサ一を介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブ及び試料 中の検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特定遺伝子 配列以外の部分配列と相補的な配列を有する第 2の一本鎖 D N Aプロ一ブを共に 試料中の D N A断片にハイプリダイズし、該担体結合 D N A及び該第 2の一本鎖 D N Aプロ一ブにハイブリダイズした試料中の D N A断片を検出又は定量するこ とからなる特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定 * ^法におい て、 担体が表面にエポキシ基を有する高分子であり、 該担体と第 1の一本鎖 D N Aプローブを結合させた後、 該担体のエポキシ基を極性基を有する S H化合物で 処理して得られる担体結合 D N Aプローブを用いることを特徴とする特^ t伝子 配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定量方法。
3. 試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の特 伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと担体 とがスぺーサ一を介し又は介さず結合している担体結合 D N Aプローブと試料中 の D N A断片とをハイブリダィズし、 次いで一本鎖 D N A断片を切断する酵素を 作用させた後、 該担体結合 D N Aプローブとハイブリダィズしている試料中の D N A断片を検出又は定量することからなる特^ 1伝子配列を有する一本鎖 D N A 断片の検出又は定 *¾·法において、 担体が表面にエポキシ基を有する高分子であ り、 該担体と第 1の一本鎖 D N Aプローブを結合させた後、該担体のエポキシ基 を極性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合 D N Aプロ一ブを用 L、 ることを特徴とする特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定 *^ 法。
4. エポキシ基を有する担体が、 スチレン—グリシジルメタクリレートの コアシェル構造を持つ粒子である請求項 1力、ら 3 t、ずれかに記載の特定遺伝子配 列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定量方法。
5. 試料中の検出又は定量すベき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の特 伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブとェポ キシ基を有する担体をスぺーサを介し又は介さず結合させた後、 該担体のェポキ シ基を極性基を有する S H化合物で処理して得られる担体結合 D N Aプローブ。
6. 試料中の検出又は定量すべき特定遺伝子配列を有する一本鎖 D N A断 片の特^!:伝子配列と相補的な配列を有する第 1の一本鎖 D N Aプローブと標識 ィ匕合物が結合している標識結合 D N Aプローブとエポキシ基を有する担体をスぺ —サを介し又は介さず結合させた後、 該担体のエポキシ基を極 を有する S H 化合物で処理して得られる担体結合標識 D N Aプローブ。
7. ェポキシ基を有する担体が、 スチレン一グリシジルメタクリレートの コアシェル構造を持つ粒子である請求項 5又は 6記載の担体結合 D N Aプローブ c
8. 請求項 5記載の担体結合 D N Aプロ一ブ及び試料中の検出又は定量す べき特¾¾伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の特¾¾伝子配列以外の部分配列 と相補的な配列を有する第 2の一本鎖 D N Aプロ一ブと標識化合物が結合してい る標識結合 D N Aプローブからなる試 び標識化合物の検出又は定量試薬から なる特^ t伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定量用試薬キット。
9. 請求項 6記載の担体結合 D N Aプローブを含有する試薬、 一本鎖 D N
Aを切断する酵素を含有する試 び標識化合物の検出又は定量試薬からなる特 伝子配列を有する一本鎖 D N A断片の検出又は定量用試薬キット 0
PCT/JP1999/002374 1998-05-08 1999-05-07 Procede servant a quantifier une sequence specifique de genes et reactif de quantification Ceased WO1999058716A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU36289/99A AU3628999A (en) 1998-05-08 1999-05-07 Method for quantitating specific gene sequence and quantitating reagent

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10/125858 1998-05-08
JP12585898 1998-05-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999058716A1 true WO1999058716A1 (fr) 1999-11-18

Family

ID=14920694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1999/002374 Ceased WO1999058716A1 (fr) 1998-05-08 1999-05-07 Procede servant a quantifier une sequence specifique de genes et reactif de quantification

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU3628999A (ja)
WO (1) WO1999058716A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001067129A3 (en) * 2000-03-09 2002-06-06 Surmodics Inc Epoxide polymer surfaces
WO2004061100A1 (ja) * 2002-12-10 2004-07-22 Olympus Corporation 核酸の変異解析方法および遺伝子の発現解析方法
US7309593B2 (en) 2003-10-01 2007-12-18 Surmodics, Inc. Attachment of molecules to surfaces
US7691787B2 (en) 1997-09-30 2010-04-06 Surmodics, Inc. Target molecule attachment to surfaces
US9163280B2 (en) 2001-06-30 2015-10-20 Enzo Life Sciences, Inc. Process for detecting or quantifying nucleic acids in a library

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10179179A (ja) * 1996-11-08 1998-07-07 Kyowa Medex Co Ltd 特定遺伝子配列の定量方法及び定量試薬

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10179179A (ja) * 1996-11-08 1998-07-07 Kyowa Medex Co Ltd 特定遺伝子配列の定量方法及び定量試薬

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL OF JAPANESE BIOCHEMICAL SOCIETY, XX, XX, 1 January 1991 (1991-01-01), XX, pages 169 - 180, XP002921822 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7300756B2 (en) 1997-09-30 2007-11-27 Surmodics, Inc. Epoxide polymer surfaces
US7691787B2 (en) 1997-09-30 2010-04-06 Surmodics, Inc. Target molecule attachment to surfaces
US6762019B2 (en) 1997-09-30 2004-07-13 Surmodics, Inc. Epoxide polymer surfaces
JP5005869B2 (ja) * 2000-03-09 2012-08-22 サーモディクス,インコーポレイティド エポキシドポリマーの表面
JP2003526791A (ja) * 2000-03-09 2003-09-09 サーモディックス,インコーポレイティド エポキシドポリマーの表面
WO2001067129A3 (en) * 2000-03-09 2002-06-06 Surmodics Inc Epoxide polymer surfaces
US9163280B2 (en) 2001-06-30 2015-10-20 Enzo Life Sciences, Inc. Process for detecting or quantifying nucleic acids in a library
US9650666B2 (en) 2001-06-30 2017-05-16 Enzo Biochem, Inc. Processes for detecting or quantifying nucleic acids using an array of fixed or immobilized nucleic acids
US9777406B2 (en) 2001-06-30 2017-10-03 Enzo Biochem, Inc. Process for detecting or quantifying nucleic acids in a library
WO2004061100A1 (ja) * 2002-12-10 2004-07-22 Olympus Corporation 核酸の変異解析方法および遺伝子の発現解析方法
US7309593B2 (en) 2003-10-01 2007-12-18 Surmodics, Inc. Attachment of molecules to surfaces
US7829317B2 (en) 2003-10-01 2010-11-09 Surmodics, Inc. Attachment of molecules to surfaces
US8129159B2 (en) 2003-10-01 2012-03-06 Surmodics, Inc. Attachment of molecules to surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
AU3628999A (en) 1999-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4216333B2 (ja) オリゴヌクレオチドの化学結合による核酸検出及び増幅
JP4527789B2 (ja) 増加した標的特異的tmを持つ修飾オリゴヌクレオチドを用いた核酸配列の検出および増幅のための方法
JP4634608B2 (ja) 核酸増幅産物を得るために異なるプライマー濃度を用いるための方法
JP3021036B2 (ja) 核酸配列又はその中の変化の検出
JP4499987B2 (ja) 非−標準塩基を使用する固体支持体アッセイ系及び方法
US11293053B2 (en) Bifunctional oligonucleotide probe for universal real time multianalyte detection
US20030148284A1 (en) Solid phase detection of nucleic acid molecules
US6482592B1 (en) Methods and kits for isolating primer extension products using modular oligonucleotides
US6054266A (en) Nucleic acid detection with separation
JPH10506267A (ja) 核酸の配列または遺伝的変化のハイスループットスクリーニング法
JP2008000143A (ja) オリゴヌクレオチド修飾粒子をベースとするバイオバーコード
JP2007506404A (ja) 核酸分子を検出するための迅速な方法
JP2005507674A (ja) 迅速乾燥アッセイ法の形で核酸を検出する方法
JP2007506402A (ja) Dnaチップに基づく遺伝子型決定
WO2005001113A2 (en) Methods for detecting nucleic acid variations
JP2009261406A (ja) β2アドレナリン多型検出
JP3384806B2 (ja) Hla−dr型別判定の実施を可能にするプローブ系および該プローブを用いる型別判定法
JP2644419B2 (ja) 核酸の固定化
EP0843019A2 (en) Method for determination of specific nucleic acid sequence, and a reagent therefor
WO1999058716A1 (fr) Procede servant a quantifier une sequence specifique de genes et reactif de quantification
US20030207289A1 (en) Detection of genetic sequences using a bipartite probe
IE910210A1 (en) Method and kits for detecting human leukocyte antigen dna
JPH10179179A (ja) 特定遺伝子配列の定量方法及び定量試薬
WO2007032748A1 (en) Method for detecting dna methylation
JP2012161319A (ja) β2アドレナリン多型の検出

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BG BR CA CN CZ HU ID IL IN JP KR MX NO NZ PL RO SG SI SK UA US VN ZA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase