JPS60179657A - Hybrid formation analyzing method using mark probe and anti-hybrid - Google Patents

Hybrid formation analyzing method using mark probe and anti-hybrid

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Publication number
JPS60179657A
JPS60179657A JP26010084A JP26010084A JPS60179657A JP S60179657 A JPS60179657 A JP S60179657A JP 26010084 A JP26010084 A JP 26010084A JP 26010084 A JP26010084 A JP 26010084A JP S60179657 A JPS60179657 A JP S60179657A
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JP
Japan
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label
probe
reagent
labeled
hybrid
Prior art date
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Pending
Application number
JP26010084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ロバート・ジエイ・キヤリコ
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Bayer Corp
Original Assignee
Miles Laboratories Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 &i夏次I 本発明は、特異的ポリヌクレオチド配列を検出するだめ
の核酸ハイブリッド形成分析方法及び試薬系に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION &i Natsuki I The present invention relates to a nucleic acid hybridization analysis method and reagent system for detecting specific polynucleotide sequences.

核酸ハイブリッド形成分析法の原理は、問題の特定のポ
リヌクレオチド塩基配列を決定及びIi離するための手
段として組み換えDNAの分野における研究者により開
発された。
The principles of nucleic acid hybridization analysis were developed by researchers in the field of recombinant DNA as a means to determine and isolate specific polynucleotide base sequences of interest.

−重鎖核酸、例えば、それらの二重鎖形態を変性して得
られたようなりNA及びRNAは、適当な条件下におい
て相補的−重鎖核酸とハイブリッド形成或いは再結合す
ることが見出された。その様な相補的プローブ核酸を何
等かの容易に検出可能な化学基で標識することにより、
試料核酸を一重鎖形態で含有する試験媒体中の、任意の
、問題のポリヌクレオチド配列の存在を検出することが
可能となる。
- Heavy chain nucleic acids, e.g. NA and RNA as obtained by denaturing their double-stranded form, have been found to hybridize or recombine with complementary heavy chain nucleic acids under appropriate conditions. Ta. By labeling such complementary probe nucleic acids with some readily detectable chemical group,
It becomes possible to detect the presence of any polynucleotide sequence of interest in a test medium containing the sample nucleic acid in single-stranded form.

組み換えDNA分野の他にも、このハイブリッド形成分
析技術は、就中、医学及び獣医学、農業及び食物化学な
どの分野の重要なポリヌクレオチド類の検出に応用する
ことが出来る。特に、この技術は細菌及びウィルスなど
の病原体の検出及び同定、細菌の抗生物質耐性について
のスクリーニング、紐状赤血球貧血及び地中海貧血など
の遺伝障害の診断の補助及び癌細胞の検出などのために
使用することができる。この技術及びその現在及び未来
の重要性についての一般的総説はBiotachnol
ogy(1883年8月)471− 478頁に与えら
れている。
Besides the recombinant DNA field, this hybridization analysis technique can be applied to the detection of important polynucleotides in fields such as medicine and veterinary medicine, agriculture and food chemistry, among others. In particular, this technology is used to detect and identify pathogens such as bacteria and viruses, screen bacteria for antibiotic resistance, aid in the diagnosis of genetic disorders such as string cell anemia and Mediterranean anemia, and detect cancer cells. can do. A general review of this technology and its current and future importance can be found at Biotachnol
ogy (August 1883), pp. 471-478.

髭JLII肚渉 以下に示す情報は、本発明におそらく関連性があると出
願人が思っている情報を公知化する目的で与えられるも
のである。しかしながら、以下の情報が本発明に対して
先行技術を構成することを必ずしも是認する意図を有す
るものでもなく、又その様に理解されてはならない。
The information set forth below is provided for the purpose of publicizing information believed by the applicant to be potentially relevant to the present invention. However, it is not necessarily intended to, and should not be construed as, an admission that the following information constitutes prior art to the present invention.

現状における核酸/\イブリ・ンド形成分析技術は一般
的にハイブリッド形成及び未ノ\イブリッド形成標識プ
ローブの分離を含むものである。この必要とされる分離
工程は、通常、試料核酸或いは核酸プローブのいずれか
を固体支持体上に固定化することにより容易にされる。
Current nucleic acid/hybrid formation analysis techniques generally involve hybridization and separation of unhybridized labeled probes. This required separation step is usually facilitated by immobilizing either the sample nucleic acid or the nucleic acid probe on a solid support.

一般に、試料核酸中の関心のある特別の塩基配列或いは
遺伝子と標識形態のプローブ核酸との間の/\イブリ・
ンド形成は、固体支持体を未ハイブリッド形成プローブ
を含有する残りの反応液から分離した後、固体支持体上
の標識の検出を行うことにより検出されている。
In general, there is a difference between a particular base sequence or gene of interest in a sample nucleic acid and a probe nucleic acid in labeled form.
Bond formation has been detected by separating the solid support from the remaining reaction mixture containing unhybridized probe, followed by detection of the label on the solid support.

核酸ハイブリッド形成分析法を行うための分析操作を簡
易化するための努力が続けられている。
Efforts continue to simplify analytical procedures for performing nucleic acid hybridization assays.

これらの努力の主たる目標はそれが臨床実験室において
便利に且つ日常的に行うことのできる点まで操作の複雑
さを減少させることである。分離工程の必要性はこれら
の努力の進歩を著しく妨げるものである。分析工程は分
析の再現性をもって達成するためには相当な熟練を必要
とし、且つ容易に自動化或いは高容量試験に適合するこ
とのできない物理的操作である。
The primary goal of these efforts is to reduce the complexity of the operation to the point that it can be performed conveniently and routinely in the clinical laboratory. The need for separation steps significantly hinders the progress of these efforts. The analytical process is a physical operation that requires considerable skill to accomplish with analytical reproducibility and is not easily automated or amenable to high volume testing.

更に、試料核酸の固定化を含む通常の方法においては二
つの重大な困難が存在する。第一は、固定化を達成する
に必要とされる操作が一般的に時間がかかり且つ臨床実
験室における日常的な技術の使用には好ましくない工程
を追加するものである。第二に、不均一系試料、特に臨
床試料の場合における蛋白質及びその他の物質は固定化
操作を妨害することもある。
Furthermore, there are two significant difficulties with conventional methods involving immobilization of sample nucleic acids. First, the manipulations required to achieve immobilization are generally time consuming and add steps that are undesirable for routine technique use in clinical laboratories. Second, proteins and other substances in heterogeneous samples, especially in the case of clinical samples, may interfere with the immobilization procedure.

試料核酸を固定化し、及び標識プローブを付加する方法
に代わる代替方法としては、固定化プローブを使用し、
試料核酸をその場で標識する方法、或いは二つのプロー
ブを必要とし、その一つを固定化し、他方を標識する二
重ハイブリッド形成技術を用いる方法が挙げられる。し
かしながら、前者の代替法はなお一層望ましくないもの
である。何故ならば試料核酸のその場での標識は臨床技
術者が通常有しない高度の熟練技術を必要とし、又、標
識媒体が可変量の標識反応の阻害物質を含有する場合に
は重大な問題となり得る標識収率を監視する簡単で一信
頼のおける方法がないからである。他方、二重ハイブリ
ット形成技術は追加の試薬及びインキュベーション工程
を必要とする欠点を有し、又、ハイブリッド形成反応の
速度論は遅く且つ効率が悪い可使性がある。この分析法
の精度は又、二つのプローブの、試料配列に対する相補
性が可変である場合には又変り得るものである。
An alternative method to immobilizing a sample nucleic acid and adding a labeled probe is to use an immobilized probe,
Examples include a method of labeling the sample nucleic acid in situ, or a method of using a double hybridization technique that requires two probes, one of which is immobilized and the other labeled. However, the former alternative is even less desirable. This is because in-situ labeling of sample nucleic acids requires a high level of skill that clinical technicians do not normally have, and also poses serious problems when the labeling medium contains variable amounts of substances that inhibit the labeling reaction. This is because there is no simple and reliable way to monitor the labeling yield obtained. On the other hand, double hybridization techniques have the disadvantage of requiring additional reagents and incubation steps, and the kinetics of the hybridization reaction is slow and inefficiently usable. The accuracy of this assay may also vary if the complementarity of the two probes to the sample sequence is variable.

に記問題の幾つかは、固定化RNAプローブを用い得ら
れた固定化DNA −RNA或いはRNA −RNAハ
イブリッドを標識された特異的抗−ハイブリッド抗体で
検出することにより解決される[−緒に譲渡された米国
特許出願5erialNo、818,132号、188
4年6月 1日出願参照]。この技術はなお分離工程を
必要とし、従って上記の分離工程を必要とする全てのハ
イブリッド形成技術に共通な欠点を有する。
Some of the problems described above are solved by using immobilized RNA probes to detect the resulting immobilized DNA-RNA or RNA-RNA hybrids with labeled specific anti-hybrid antibodies. No. 818,132, 188
See application filed June 1, 4]. This technique still requires a separation step and therefore has a drawback common to all hybridization techniques that require a separation step as described above.

ヨーロッパ特許出願第70.[1日5号明細書は/\イ
ブリッド形成プローブを未ハイブリッド形成プロ・−ブ
から物理的に分離することを必要としない/\イブリッ
ド形成分析技術を提案している。関心のあるポリヌクレ
オチド配列の隣接領域に)\イブリッド形成する一対の
プローブを用い、一つのプローブを酵素ペルオキシダー
ゼのような化学発光触媒で標識し、他方を化学発光に対
する吸収剤分子で標識することが提案されている。これ
らの触媒及び吸収剤標識はハイブリッド形成時に吸収剤
分子へのエネルギー移動により化学発光の消光が観察さ
れるように各々のプローブの隣接末端近傍に位置してい
なければならない。その様な分析を行うためには、各々
の標識が試料核酸に/Xイブリッド形成する際に消光す
る配置にもって来られ、且つ各々標識されたプローブセ
グメントが実際に/\イブリッド形成を行う親和性に影
響を及ぼさないように二つの重要なプローブ試薬を調節
可能に合成する能力を有しなければならない。
European Patent Application No. 70. [1/5] proposes a hybridization analysis technique that does not require physical separation of hybridized probes from unhybridized probes. Using a pair of probes that hybridize (to adjacent regions of a polynucleotide sequence of interest), one probe can be labeled with a chemiluminescent catalyst such as the enzyme peroxidase and the other with an absorber molecule for chemiluminescence. Proposed. These catalyst and sorbent labels must be located near adjacent ends of each probe so that upon hybridization, quenching of chemiluminescence is observed due to energy transfer to the sorbent molecule. To perform such an analysis, each label is brought into a position that quenches upon hybridization to the sample nucleic acid, and each labeled probe segment has an affinity for actually hybridizing to the sample nucleic acid. One must have the ability to tunably synthesize two important probe reagents without affecting the

11立遣1 標識プローブと特定の被検出ポリヌクレオチド配列との
間に形成されたハイブリッドに抗体試薬が結合すること
により生じる、ハイブリッド形成標識プローブの検出可
能な応答の変調に基づく核酸ハイブリッド形成分析法が
工夫されてきた。即ち、この抗−結合ハイブリッドにお
ける標識は未ハイブリッド形成標識プローブにおける標
識により表わされる応答とは検出可能に異る応答を表わ
す。この様にして、ハイブリッド形成及びハイブリット
未形成プローブを分離する必要がなくなり、分析の性能
及び自動化を著しく容易にする。
11 Standing 1 Nucleic acid hybridization analysis method based on modulation of the detectable response of a hybridized labeled probe resulting from binding of an antibody reagent to a hybrid formed between the labeled probe and a specific detected polynucleotide sequence has been devised. That is, the label in the anti-binding hybrid exhibits a response that is detectably different from the response exhibited by the label in the unhybridized labeled probe. In this way, there is no need to separate hybridized and unhybridized probes, greatly facilitating analytical performance and automation.

更に、分析信号が、性質上、非放射性同位元素なので、
検出系には放射能の使用を含まないというもう一つの分
析の便宜上の標準に合致する。
Furthermore, since the analytical signal is non-radioactive in nature,
Another standard of analytical convenience is met in that the detection system does not involve the use of radioactivity.

本発明によれば、任意の特定の被検出配列と、標識及び
被検出配列に実質的に相補的な少なくとも一つの一重鎮
塩基配列よりなる標識核酸プローブとの間にハイブリッ
ドを形成することにより。
According to the present invention, by forming a hybrid between any particular sequence to be detected and a labeled nucleic acid probe consisting of a label and at least one single base sequence substantially complementary to the sequence to be detected.

試験試料中において特異的なヌクレオチド配列が検出さ
れる。このハイプリントは、−重鎖核酸には実質的に結
合しない抗体試薬(抗−ハイブリッド)に対する工くト
ープを有することにより特徴付けられる。抗−ハイブリ
ッドは次いで添加されるが、それが被検出配列にハイブ
リッド形成して存在しない限り実質的に標識プローブに
は結合しない。標識プローブ中の標識は、標識プローブ
が抗−ハイブリッドにより結合されているハイブリッド
中に含まれている場合には、その様なハイプリントに含
まれていない場合に対比して、測定可能に異った、即ち
、増加した或いは減少した検出可能な応答を与える。得
られた検出可能な応答の測定は試料中の被検出配列の存
在の関数である。
A specific nucleotide sequence is detected in the test sample. This hyperprint is characterized by having a binding tope for the antibody reagent (anti-hybrid) that does not substantially bind to the -heavy chain nucleic acid. The anti-hybrid is then added, but will not substantially bind to the labeled probe unless it is present hybridized to the detected sequence. The label in the labeled probe is measurably different when the labeled probe is included in a hybrid bound by an anti-hybrid as opposed to when it is not included in such a hybrid. ie, give an increased or decreased detectable response. The resulting measure of detectable response is a function of the presence of the detected sequence in the sample.

標識の抗−ハイブリッド結合による好ましい変調の機構
は、立体障害を含むものと理解されている。その様な状
況において、標識は反応或いは結合などにより標識検知
系の試薬と化学的に相互作用し、ハイブリッドに結合す
る抗−ハイブリッドが存在する結果、その様な検出系の
構成員の標識に対する接近の立体障害が生ずる。その様
な系に適用することのできる好ましい標識は酵素反応を
含むものであり、即ち、標識、及び標識が相互作用する
試薬構成員は酵素基質、酵素補因子、酵素阻害剤、及び
酵素より選ばれる。比色測定法、蛍光測定法或いは発光
測定法により検出可能な応答が得られる。
A preferred mechanism of modulation by anti-hybrid binding of the label is understood to involve steric hindrance. In such situations, the label chemically interacts with the reagents of the label detection system, such as by reaction or binding, and the presence of an anti-hybrid that binds to the hybrid reduces the accessibility of such detection system members to the label. steric hindrance occurs. Preferred labels that can be applied to such systems are those that involve an enzymatic reaction, i.e., the label and the reagent components with which it interacts are selected from enzyme substrates, enzyme cofactors, enzyme inhibitors, and enzymes. It will be done. A detectable response is obtained by colorimetric, fluorometric or luminometric methods.

もう一つの抗−ハイブリッドによる標識の好ましい変調
機構は隣接する相互作用標識対の使用に基づくものであ
る。このプローブは、第一の標識及び第二の標識の一方
で標識され、抗体試薬は他方で標識されるか、或いはそ
のままの形態で他の標識として役立つ化学基を含み、こ
れらの二つの標識間の相互作用が標識抗体試薬が標識プ
ローブよりなるハイブリッドに結合した際に、その様に
結合しない場合と対比して、正或いは負のいずれかの意
味において、測定可能に異っている検出可f戯な応答を
与える。同一のハイブリッド内において会合した際に、
これらの二つの標識は相互に隣接した相互作用を行う距
離内に置かれ、それにより全溶液中において遊離の拡散
H(能な標識試薬間に起こる比較的より頻度の低い相互
作用と対比して、信号に影響を及ぼす相互作用を実質的
に増大させる。これらの二つの標識間における好ましい
相互作用は、第一の標識が第一の化学反応に関与して拡
散可能な生成物を生成し、それが第二の標識との第二の
化学反応における関与物質となり検出可能な生成物を生
成する逐次的相互作用である。第−及び第二の標識が各
々第−及び第二の化学反応の触媒であることが特に好ま
しい。例えば、抗体試薬を酵素で標識し、プローブを酵
素反応の拡散可能な生成物に作用する触媒で標識するこ
とにより、適当な指示薬色素組成物の存在下において光
学的信号などにより検出可能な生成物を与えることが出
来る。もう一つの好ましい標識対は蛍光物質或いは発光
物質と第一標識の発光に対する消光物質との間における
ようなエネルギー移動相互作用を含むものである。
Another preferred mechanism for modulation of anti-hybrid labels is based on the use of adjacent pairs of interacting labels. The probe is labeled with one of the first label and the second label, and the antibody reagent is labeled with the other or contains a chemical group that serves as the other label in its pure form, and between these two labels a detectable f Give a silly response. When meeting within the same hybrid,
These two labels are placed within adjacent interacting distance of each other such that there is no free, diffuse H in the total solution (as opposed to the relatively less frequent interactions that occur between active labeled reagents). , substantially increases the interaction that affects the signal. A preferred interaction between these two labels is such that the first label participates in the first chemical reaction to produce a diffusible product; It is a sequential interaction in which it becomes a participant in a second chemical reaction with a second label and produces a detectable product. For example, by labeling the antibody reagent with an enzyme and the probe with a catalyst that acts on the diffusible products of the enzymatic reaction, the optical reaction in the presence of a suitable indicator dye composition is particularly preferred. A detectable product can be provided by a signal, etc. Another preferred label pair is one that involves an energy transfer interaction, such as between a fluorescent or luminescent material and a quencher of the emission of the first label.

本発明は、多くの重要な利点により特徴付けられる。分
離工程の除去という主たる利点に加えて、一般的に使用
されるハイブリッド形成技術における非特異的結合及び
再現性の問題を生じさせる試料或いはプローブ核酸を固
定する必要がない。更に、バイブリフト形成の形成速度
論では、固定されたハイブリッド形成可能対の一重鎖を
用いる系と対比して溶液中においては実質的により速度
が速い。更に追加の利点としては、分析を洗浄工程なし
に行うことが出来ることである。分析試薬を不溶性の支
持体物質を洗う必要なしに逐次ハイブリッド形成媒体に
鰯加することができる。
The invention is characterized by a number of important advantages. In addition to the main advantage of eliminating a separation step, there is no need to immobilize sample or probe nucleic acids, which creates non-specific binding and reproducibility problems in commonly used hybridization techniques. Furthermore, the formation kinetics of Vibrift formation are substantially faster in solution as compared to systems using single strands of immobilized hybridizable pairs. An additional advantage is that the analysis can be performed without a washing step. Analytical reagents can be added to the hybridization medium sequentially without the need to wash insoluble support material.

本発明のもう一つの重要な特徴は、二重鎖分子が抗−ハ
イブリッド試薬に対して多くの標識及び結合部位を含有
することが可能なので、含まれる検出系が極めて効率が
良いことである。この結果、ハイブリッド形成プローブ
の単位当りそれらの相互作用立体配置中に多量の標識及
び抗−ハイブリッドを組み込むことが出来るようになっ
た。
Another important feature of the invention is that the included detection system is highly efficient because the duplex molecule can contain many labels and binding sites for anti-hybrid reagents. This allows large amounts of label and anti-hybrid to be incorporated into their interaction configuration per unit of hybridizing probe.

RNA−DNA或いはRNA−RN’Aハイブリ・ンド
に対する抗体を考えると、一つの標識抗体はほぼ各lO
塩基対に対してハイブリッドを結合することができる。
Considering antibodies against RNA-DNA or RNA-RN'A hybrids, one labeled antibody can be used for approximately every lO
Hybrids can be attached to base pairs.

例えば、プローブが500塩基の長さとすれば40〜5
0個の抗体を結合できる。ハイブリッド」二の多数の結
合部位の存在は、低濃度のハイプリントが検出されなけ
ればならない場合に有利に使用することができる。
For example, if the probe is 500 bases long, 40 to 5
Can bind 0 antibodies. The presence of a large number of binding sites in the hybrid can be used advantageously when low concentrations of hyperprints have to be detected.

−ましい 態様の説 核酸ハイブリッド形成を分析器具として使用することは
、基本的にはDNAの二重鎖構造に基づいている。二重
鎖DNAの各々の鎖のプリンとピリミジン塩基間の水素
結合は可逆的に切断することが出来る。このDNAの「
溶融」或いは「変性」から生ずる二本の相補的な一重鎖
は会合して(時には再アニーリング或いはハイブリダイ
ゼーションと呼ばれる)二重鎖結合を再形成する。周知
の如く、適当な条件下において第二の一重鎖核酸と十分
に相補的である(即ち「相同的である」)塩基配列より
なるDNA或いはRNAのいずれかの第一の一重鎖核酸
の接触の結果、場合に応じてDNA−DNA、RNA@
DNA、或いはRNA −RNAのハイブリッドが形成
される。
- Description of Preferred Embodiments The use of nucleic acid hybridization as an analytical tool is fundamentally based on the double-stranded structure of DNA. The hydrogen bonds between the purine and pyrimidine bases of each strand of double-stranded DNA can be reversibly broken. This DNA's
The two complementary single strands resulting from "melting" or "denaturation" associate (sometimes called reannealing or hybridization) to reform the double strand bond. As is well known, contacting a first single-stranded nucleic acid, either DNA or RNA, comprising a base sequence that is sufficiently complementary (i.e., "homologous") to a second single-stranded nucleic acid under appropriate conditions. As a result, DNA-DNA, RNA@
A DNA or RNA-RNA hybrid is formed.

プローブ プローブは被検出配列と実質的に相補性即ち相同性であ
る少なくとも一つの一重鎖塩基配列よりなる。しかしな
がら、その様な塩基配列は単一の連続的ポリヌクレオチ
ドセグメントである必要はなく、非相同的配列により中
断された二つ以上の個々のセグメントよりなるものであ
ってもよい。
Probe A probe consists of at least one single-stranded base sequence that is substantially complementary or homologous to the sequence to be detected. However, such a base sequence need not be a single continuous polynucleotide segment, but may consist of two or more individual segments interrupted by non-homologous sequences.

これらの非相同性配列は線状であってもよく、或いはそ
れらは自己−相補的であり、ヘヤピンループを形成して
もよい。更に、プローブの相同領域は相同配列が増殖の
ために挿入されたベクターのDNA或いはRNAよりな
る配列の如く、非相同性配列により3′−及び5゛−末
端において配置されていてもよい。いずれの場合におい
ても、分析試薬として提供されたプローブは、問題の試
料核酸と1個以上の点において検出可能な/\イブリン
ト形成を示す。重要な相同性セグメントが一重鎖形態に
あり、試料DNA或いはRNAとのハイブリッド形成に
利用可能である限りにおいて、主たる部分或いは従たる
部分が相補的ポリヌクレオチド鎖と重鎮を形成していて
も、線状或いは環状の一重鎖ポリヌクレオチドをプロー
ブ素子として使用することができる。一般的には、実質
的に一重鎖形態であるプローブを使用するのが好ましい
。特定の分析用の適当なプローブの調製は、当業者の日
常的事柄に過ぎない。
These non-homologous sequences may be linear, or they may be self-complementary and form hairpin loops. Furthermore, the homologous regions of the probe may be located at the 3'- and 5'-ends by heterologous sequences, such as sequences consisting of the DNA or RNA of a vector into which the homologous sequences are inserted for propagation. In either case, the probe provided as an analytical reagent exhibits detectable /\iblint formation at one or more points with the sample nucleic acid of interest. As long as the key homologous segments are in single-stranded form and available for hybridization with the sample DNA or RNA, the line will remain intact even if the major or minor portion forms a backbone with a complementary polynucleotide strand. A single-stranded polynucleotide in the form of a shape or a circle can be used as a probe element. It is generally preferred to use probes that are in substantially single-stranded form. The preparation of appropriate probes for a particular analysis is no more than a routine matter for those skilled in the art.

標識は各種物質から選ぶことが出来る。標識プローブに
含まれた際に、抗−ハイブリッドの結合により変調可能
である検出可能な応答を与え、ハイブリッド形成条件下
において測定可能な応答を与えるに十分に安定である任
意の物質な標識として使用することが本質的にできる。
Labels can be selected from a variety of substances. Any material that, when included in a labeled probe, gives a detectable response that is modifiable by anti-hybrid binding and is sufficiently stable under hybridization conditions to give a measurable response. You can essentially do that.

標識応答の変調或いは修正は抗−ハイブリッドのハイブ
リッドへの結合の結果生ずる各種異った効果の結果であ
り得る。
Modulation or modification of the label response may be the result of a variety of different effects resulting from the binding of anti-hybrid to the hybrid.

特に好ましい標識応答の変調機構は立体障害を含むもの
と理解されている。通常、標識は標識と共に関与して測
定信号を与える一以上の物質よりなる試薬検出系の一員
との化学反応或いは結合などによる相互作用時に検出可
能な分析応答を与えるように選択される。立体障害或い
はその他の現象によると如何を問わず、抗−ハイブリッ
ドの結合は標識のその様な信号発生関与を妨害或いは不
活性化する。その様な信号発生に対する影響はハイブリ
ッド形成標識プローブの存在を反映するものである。
It is understood that particularly preferred mechanisms for modulating label response include steric hindrance. Typically, the label is selected to provide a detectable analytical response upon interaction, such as by chemical reaction or binding, with a member of a reagent detection system consisting of one or more substances that participate with the label to provide a measurement signal. Binding of the anti-hybrid, whether due to steric hindrance or other phenomena, prevents or inactivates the label from participating in such signal generation. Such an effect on signal generation reflects the presence of the hybridizing labeled probe.

好ましくは、立体障害−ベース系に含まれる場合には、
標識は小さく、例えば、10,000未満、より許通に
は4,000未満、好ましくは2,000ダルトン未満
の分子量であり、好ましい検出系における相互作用試薬
は通常相当により大きく、例えば、標識より3倍を越え
、より普通には10倍を越え、好ましくは20〜100
倍以上のものである。従って、 100〜2,000ダ
ルトンのオーダーの質量を有−する標識を用いる最も好
ましい系においては、標識が相互作用をして検出可能な
信号を与える検出系の少なくとも一員は10,000〜
200.000ダルトン以上のオーダーのものである。
Preferably, when included in a sterically hindered-based system,
The label is small, e.g. less than 10,000, more acceptably less than 4,000, preferably less than 2,000 daltons in molecular weight, and the interacting reagent in preferred detection systems is usually considerably larger, e.g. more than 3 times, more usually more than 10 times, preferably 20 to 100 times
That's more than double that. Thus, in the most preferred systems using labels with masses on the order of 100 to 2,000 Daltons, at least one member of the detection system with which the labels interact to give a detectable signal has a mass on the order of 10,000 to 2,000 Daltons.
It is of the order of 200,000 Daltons or more.

その様な標識と検出系構成員の間の大きさの関係は、抗
−ハイブリッドと標識ハイブリッドの結合時の重要な立
体障害の蓋然性を増大させる。従って、好ましい標識は
広範囲の酵素反応が分析成分を選ぶために利用可能であ
るので、酵素−触媒反応に関与する物質、例えば、酵素
基質、補酵素、酵素補欠分子族及び酵素阻害剤などであ
る。十分に大きな分子量の酵素に対して、多くの小さな
基質、補酵素及び阻害剤などが標識とその相互作用検出
系構成員との間の好ましい大きさの関係を有することが
示されている。これは、同様に補欠分子族及びそれらの
対応するアポ酵素にも当てはまる。ハイブリッド形成が
行われる変性条件によっては、非蛋白質、特に、安定な
有機或いは無機の化合物も標識として好ましいものであ
る。
Such a size relationship between the label and the detection system members increases the likelihood of significant steric hindrance during binding of the anti-hybrid to the labeled hybrid. Therefore, preferred labels are substances that participate in enzyme-catalyzed reactions, such as enzyme substrates, coenzymes, enzyme prosthetic groups, and enzyme inhibitors, since a wide range of enzymatic reactions are available to select analytes. . For sufficiently large molecular weight enzymes, many small substrates, coenzymes, inhibitors, etc. have been shown to have favorable size relationships between the label and its interacting detection system members. This applies likewise to prosthetic groups and their corresponding apoenzymes. Depending on the denaturing conditions under which hybridization is carried out, non-proteins, especially stable organic or inorganic compounds, are also preferred as labels.

ある種の特に好ましい標識及び標識プローブの調製方法
について以下に説明を行う。
Certain particularly preferred labels and methods of preparing labeled probes are described below.

11基l貞1 この系において、標識は標識プローブが酵素に対する基
質であり、基質−標識プローブに作用する酵素の能力が
標識プローブの抗−ハイブリッドによる結合により、正
或いは負の意味のいずれかにおいて、しかし通常は阻害
する形で、影響を及ぼされるように選択される。酵素の
基質−標識プローブに及ぼす作用により、通常は化学的
或いは物理的特徴、例えば、指示薬反応における化学反
応性或いは測光特性、例えば、蛍光性或いは光吸収(色
)などにより識別可能な生成物を生成する。この種の標
識は、一般的に一緒に譲渡された同時係属中ノ5eri
al No、 894,838号(1978年4月lO
日出願、英国特許第 1.552.607号明細書に対
応)及びAnal、 Che+s、 48:1933(
1!37B) 、 Anal。
In this system, the labeled probe is the substrate for the enzyme, and the ability of the enzyme to act on the substrate-labeled probe is affected by the binding of the labeled probe by the anti-hybrid, either in a positive or negative sense. , but usually chosen to be influenced in a way that inhibits it. The action of an enzyme on a substrate-labeled probe produces a product that is usually distinguishable by chemical or physical characteristics, such as chemical reactivity in an indicator reaction or photometric properties, such as fluorescence or light absorption (color). generate. Marks of this type are generally assigned together with concurrently pending 5eri.
al No. 894,838 (April 1978 lO
(corresponding to British Patent No. 1.552.607) and Anal, Che+s, 48:1933 (
1!37B), Anal.

Bloche+*、 77:55(1977)及びCl
1n、 Chetx、 23:1402(19,77)
に記載されている。その様な酵素基質−標識技術におい
て、標識プローブはそれが酵素により開裂或いは変性に
より作用されて、それを複合体から識別する検出可能な
特性を有する生成物を生成するという特性を有する0例
えば、複合体は分析条件下において、非蛍光性であるが
、酵素と反応すると蛍光性生成物が生成される。
Bloche+*, 77:55 (1977) and Cl
1n, Chetx, 23:1402(19,77)
It is described in. In such enzyme substrate-labeling techniques, the labeled probe has the property that it is acted upon by the enzyme by cleavage or denaturation to produce a product with detectable properties that distinguish it from the complex, e.g. The complex is non-fluorescent under analytical conditions, but upon reaction with the enzyme a fluorescent product is produced.

極めて有用な群の基質標識としては、単純な加水分解反
応を行い、蛍光性生成物をもたらすものが挙げられる。
A very useful group of substrate labels include those that perform simple hydrolysis reactions and yield fluorescent products.

その様な生成物は低濃度において検出することが出来る
。これらの種類の基質の具体例としてはホスフェートエ
ステル類、ホスホジエステル類及び蛍光色素のグルコシ
ド類が挙げられる。グリコシド類はそれらの非酵素加水
分解の速度が低いので特に好ましく、又、β−ガラクト
シド類はβ−ガラクトシダーゼ酵素が容易に利用可能で
あり極めて安定であるので特に有利である。
Such products can be detected at low concentrations. Examples of these types of substrates include phosphate esters, phosphodiesters, and glucosides of fluorescent dyes. Glycosides are particularly preferred because of their low rate of non-enzymatic hydrolysis, and β-galactosides are particularly advantageous because β-galactosidase enzymes are readily available and they are extremely stable.

有用な蛍光発生基質−標識プローブ複合体の特別の群は
次式により表わされるものである:[G−D−R1nN
A [式中Gはホスフェート、カルボキシレート、サルフェ
ート、或いはグリコンなどの開裂可能な基であり、 DはGの除去時に蛍光性生成物を生成する蛍光発生色素
部分であり、例えばDはウンベリフェロン、フルオレン
セイン、ローダミン及びそれらの誘導体であり得る、 Rは結合基であり、 NAは核酸プローブであり、 nはプローブの分子当りの平均の標識数例えば1〜50
である]。
A particular group of useful fluorogenic substrate-labeled probe complexes are those represented by the following formula: [G-D-R1nN
A [where G is a cleavable group such as phosphate, carboxylate, sulfate, or glycone, and D is a fluorogenic dye moiety that generates a fluorescent product upon removal of G, e.g., D is umbelliferone. , fluorenscein, rhodamine and their derivatives, R is a binding group, NA is a nucleic acid probe, and n is the average number of labels per molecule of the probe, e.g. 1 to 50.
].

標識複合体の酵素開裂(例えば、ホスフアターゼ、カル
ボキシラーゼ、スルファターゼ、グリコシターゼなどに
よるもの)は抗−ハイブリッドの標識ハイブリッドとの
結合により影響を及ぼされる。例えば、米国特許第4,
279’、992号明細書参照。特に好ましい基質−標
識分析方式は次の種類の標識複合体を用いるものである
: (式中、R,NA及びnは上記と同義である)。
Enzymatic cleavage of the label complex (eg, by phosphatases, carboxylases, sulfatases, glycositases, etc.) is influenced by the binding of the anti-hybrid to the label hybrid. For example, U.S. Pat.
279', 992. Particularly preferred substrate-label analysis formats employ label complexes of the following type: where R, NA and n are as defined above.

これにより酵素β−ガラクトシダーゼのこの複合体を開
裂してその蛍光により識別可能な生成物をもたらす能力
は標識ノ\イブリッドの抗−/\イブリッドとの結合に
より阻害される。
The ability of the enzyme β-galactosidase to cleave this complex and yield a product distinguishable by its fluorescence is thereby inhibited by binding of the labeled hybrid to the anti-/hybrid.

他の有用な基質−標識複合体は次式で表わされるもので
ある: [D−X] nNA (式中、Xは酵素開裂可能な結合基、例えば、ホスフェ
ート、カルボキシレートなどであり、NA及びnは上記
と同義であり、 Dは上記と同様、Xの開裂時に蛍光性指示体を放出する
蛍光発生色素部分である)。
Other useful substrate-label complexes are those of the formula: [D-X]nNA, where X is an enzyme-cleavable linking group, e.g., phosphate, carboxylate, etc., and NA and n is as defined above; D is a fluorogenic dye moiety that releases a fluorescent indicator upon cleavage of X, as above).

この種の標識複合体は次式を有するものである:[式中
R1は標識成分NAを開裂可能ホスフェート基に結合す
る結合或いは鎖であり、R2は水素、又は低級アルキル
、例えば、メチル及びエチル:N−アルキルアミド;或
1.)はN−(ヒドロキシ−置換低級アルキル)アミド
、例えば、−(ONH−(CH2)、−OH(m = 
2〜B)などの置換基である] [米国特許第4,27
3?15号明細書参照]。このウンベリフェロン残基は
、その他f或いは伺加的な置換基を有してもよI、X[
Anal、 Chell、 40;803(1988)
参照]。
Label complexes of this type have the formula: where R1 is a bond or chain linking the labeling component NA to the cleavable phosphate group, and R2 is hydrogen or lower alkyl, such as methyl and ethyl. :N-alkylamide; or 1. ) is a N-(hydroxy-substituted lower alkyl)amide, e.g. -(ONH-(CH2), -OH(m =
[U.S. Patent No. 4,27
3?See specification No. 15]. This umbelliferone residue may have other f or additional substituents I, X[
Anal, Chell, 40; 803 (1988)
reference].

ホスホジェステラーゼによる開裂は抗−/\イブリント
の標識ハイブリ・ンドへの結合により影響を及ぼされる
。この操作において、/\イブリッド中のホスホジエス
テル結合の幾つかも又開裂されるが、しかし、ハイブリ
ッド形成が完結されており基質標識の開裂の変調は消化
された断片に対比してそのままのハイブリッドに存在す
る標識に対するものと木質的に同一であるので分析には
影響を及ぼさない。
Cleavage by phosphogesterase is influenced by the binding of anti-/\ibrint to the labeled hybrid. In this procedure, some of the phosphodiester bonds in the hybrid are also cleaved, but hybridization is complete and a modulation of substrate label cleavage is present in the intact hybrid versus the digested fragment. It does not affect the analysis since it is woody identical to that for the marker.

もう一つの好ましい蛍光染料はそれぞれ480及び52
0nmに蛍光励起及び発光最大値を有し、ウルマン等[
Ullman et al、 (197B)、J、 B
iol、 Cheap。
Another preferred fluorescent dye is 480 and 52, respectively.
It has fluorescence excitation and emission maxima at 0 nm, and Ullman et al. [
Ullman et al. (197B), J.B.
iol, Cheap.

251:4172 ]により合成することのできる6〜
カルボキシフルオレツセインである。それは、ロトマン
等[Rotman et at、 Proc、 Nat
’l Acad、 Sci。
251:4172] can be synthesized by
It is carboxyfluorescein. That is, Rotman et at, Proc, Nat.
'l Acad, Sci.

50 、1 (1983)]の方法によりジ−β−ガラ
クトシドに転換することができる。この生コ輸はカーナ
及びウルマン[Khanna and Ullman、
 Anal。
50, 1 (1983)]. This raw rice export was carried out by Khanna and Ullman [Khanna and Ullman,
Anal.

BiocheIl、 108:158(1980)]に
記載される方法によりN−ヒドロキシスクシニミドエス
テルに転換され、4°、5′−ジメトキシ−5−カルボ
キシメチルフルオレッセインの対応するエステルの調製
に使用することができる。
Bioche Il, 108:158 (1980)] to the N-hydroxysuccinimide ester and used in the preparation of the corresponding ester of 4°,5'-dimethoxy-5-carboxymethylfluorescein. be able to.

酔」L捕」L子」1違 この系における標識プローブはその標識部分において補
酵素−活性官能基により構成され、その様な補酵素標識
の酵素反応に関与する能力は抗−ハイブリッドによる標
識ハイブリッドの結合により影響を及ぼされる。走られ
る酵素反応の速度は通常の検出物質系により測定可能で
あリ、究極的に検出可能な信号を与える。この種の標識
は、−緒に譲渡された同時係属中の5erialNo、
894.83[1号 (1978年 4月10日出願、
英国特許第 1,552,708号明細書に対応)及び
Ana l 。
The labeled probe in this system is composed of a coenzyme-active functional group in its labeled portion, and the ability of such a coenzyme label to participate in the enzymatic reaction is due to the ability of the labeled hybrid by the anti-hybrid. is influenced by the combination of The rate of the enzymatic reaction carried out can be measured by conventional detector systems and ultimately provides a detectable signal. This type of marking shall be as follows: - Co-pending 5erial No.
894.83 [No. 1 (filed on April 10, 1978,
GB 1,552,708) and Anal.

Biochem、72:271(197B)、Anal
、 Biochem、 78:283゜(+978)及
びAnal、 Biochem、 78:95(111
7B)に記載されている。
Biochem, 72:271 (197B), Anal
, Biochem, 78:283° (+978) and Anal, Biochem, 78:95 (111
7B).

標識に有用な補酵素はニュタマミドアデニンジヌクレオ
チド(NAD)である。NADはアデニン部分の6−窒
素或いは8−炭素における架橋によりプローブにカンブ
リングさせることができる66−窒素位におけるアミノ
エチル架橋の導入方法はカリニ等[Carrico e
t al、 Anal、 Biochem?2:2?1
(187B)]により記載されている。り一及びカブラ
ン[Lee andJaplan、 Arch、 Bi
ochem。
A useful coenzyme for labeling is nutamamide adenine dinucleotide (NAD). NAD can be combed into a probe by a bridge at the 6-nitrogen or 8-carbon of the adenine moiety. A method for introducing an aminoethyl bridge at the 66-nitrogen position is described by Carrini et al.
tal, Anal, Biochem? 2:2?1
(187B)]. Lee and Japlan, Arch, Bi
ochem.

Biophys、 188:1385(197B)]は
8−炭素におけるジアミノへ大サン架橋の導入を記載し
ている。NAD標識は、例えば、リンゴ酸デヒドロゲナ
ーゼ及びアルコールデヒドロゲナーゼを用いた酵素環化
などの各種方法により検出することがぞきる。
Biophys, 188:1385 (197B)] describes the introduction of a large San bridge to diamino at the 8-carbon. NAD labels can be detected by various methods, such as enzymatic cyclization using malate dehydrogenase and alcohol dehydrogenase.

もう一つの有用な補酵素はアデノシントリホスフェ−)
 (ATP)である。トレイヤー等[Trayer e
t al、 Biache+s、 J、 139:80
9(1974)]は、アデニン基の6−窒素上にヘキシ
ルアミン架橋を有するATPの合成を記載している。こ
れは、ヘキソキナーゼ及びピルベートキナーゼを用いた
酵素環化により検出することができる。ATPは又、リ
ポース環を介してプローブにカップリングさせることが
できる。リポースは過ヨウ素酸ナトリウムで酸化され、
次いでジヒドラジドで縮合される[Wilchek a
nd Lamed、 Meth、 in Enzymo
l、。
Another useful coenzyme is adenosine triphosphate
(ATP). Trayer etc.
tal, Biache+s, J, 139:80
9 (1974)] describe the synthesis of ATP with a hexylamine bridge on the 6-nitrogen of the adenine group. This can be detected by enzymatic cyclization using hexokinase and pyruvate kinase. ATP can also be coupled to the probe via a repose ring. Repose is oxidized with sodium periodate,
It is then condensed with dihydrazide [Wilchek a
nd Lamed, Meth, in Enzymo
l.

34B:475(1974)]。得られたヒドラゾンは
ホウ水素化ナトリウムにより還元される。この標識は生
物発光読み出し装置において蛍のルシフェラーゼを用い
て感度よく検出することができる。
34B:475 (1974)]. The obtained hydrazone is reduced with sodium borohydride. This label can be sensitively detected using firefly luciferase in a bioluminescent readout device.

特に有用な補因子標識の群は、補欠分子族である。その
様な系において、触媒的に不活性なアポ酵素の、補欠分
子族標識と結合して活性な酵素(ホロ酵素)を形成する
能力は、抗−ハイブリッドによる標識ハイブリッドの結
合により影響を及ぼされる。得られたホロ酵素の活性は
通常の検出物質系により測定可能であり、究極的に検出
可能な信号をもたらす。この種の標識は、共に所有され
ている米国特許第4.238.5fi5号明細書に記載
されている。特に好ましい補欠分子−標識分析方式はフ
ラビンアデニンジヌクレオチド(FAD)を標識として
使用し、アポグルコースオキシダーゼをアポ酵素として
使用するものである。得られるグルコースオキシダーゼ
活性は、過酸化水素に応じて色変化を生成するグルコー
ス、ペルオキシダーゼ及び指示薬系からなる比色検出系
により測定可能である。過酸化水素の蛍光測定検出も又
、適当な蛍光発生基質を用いて可能である。FADはア
デニン部分の6−窒素における架橋基を介してプローブ
にカップリングさせることができる。
A particularly useful group of cofactor labels are prosthetic groups. In such systems, the ability of the catalytically inactive apoenzyme to combine with the prosthetic group label to form the active enzyme (holoenzyme) is influenced by the binding of the labeled hybrid by the anti-hybrid. . The activity of the holoenzyme obtained can be measured by conventional detection substance systems, ultimately resulting in a detectable signal. This type of label is described in co-owned US Pat. No. 4.238.5fi5. A particularly preferred prosthetic molecule-label analysis format uses flavin adenine dinucleotide (FAD) as the label and apoglucose oxidase as the apoenzyme. The resulting glucose oxidase activity can be measured by a colorimetric detection system consisting of glucose, peroxidase, and an indicator system that produces a color change in response to hydrogen peroxide. Fluorometric detection of hydrogen peroxide is also possible using appropriate fluorogenic substrates. FAD can be coupled to the probe via a bridging group at the 6-nitrogen of the adenine moiety.

モリス等 [Morris et at、 Anal、
 Chem、 53:858(+981)]は8−窒素
上に、ヘキシルアミン架橋を有するFADの合成方法を
記載しており、ザラペリ等[Zappelli et 
al、 Eur、 J、’ Biochem、 811
:494(197B)] は同一位置における2−ヒド
ロキシ−3−カルボキシプロピル基の導入方法を記載し
ている。
Morris et at, Anal,
Chem, 53:858(+981)] describe a method for the synthesis of FAD with a hexylamine bridge on the 8-nitrogen, and Zappelli et al.
al, Eur, J, 'Biochem, 811
:494(197B)] describes a method for introducing a 2-hydroxy-3-carboxypropyl group at the same position.

モジュレータ− この系における標識プローブはその標識部分において酵
素阻害剤或いは賦活剤のような酵素活性調節機能により
構成され、その様なモジュレータ−標識の酵素活性調節
能は抗−ハイブリッドによる標識ハイブリッドの結合に
より影響を及ぼされる。得られる酵素反応の速度は、通
常の検出剤系により測定可能であり、最終的に検出可能
な信号をもたらす。この種の標識は米国特許第4,13
4,792号及び第4,273,888号に記載されて
いる。特に好ましいのはジヒドロフオレート還元酵素を
活性調節を受けた酵素として用いると共に、メトトレキ
セートを標識として使用するものである。標識が酵素阻
害剤である場合には、それは酵素と共有結合的或いは非
共有結合的に相互作用し、小さな分子、例えば、メトト
レキセートであることも或いは大きな分子、例えば、酵
素に対する抗体である場合もある [“米国特許第j、
273.8BE1号明細書及び−緒に譲渡され、同時係
属中の出願5erial No、 285.E105 
(1981年7月2日出願)参照]。
Modulator - The labeled probe in this system is composed of an enzyme activity regulating function such as an enzyme inhibitor or activator in its labeled portion, and the ability of such a modulator label to regulate enzyme activity is achieved by the binding of the labeled hybrid by the anti-hybrid. affected. The rate of the resulting enzymatic reaction can be measured by conventional detection agent systems, ultimately resulting in a detectable signal. This type of label is disclosed in U.S. Patent No. 4,13
No. 4,792 and No. 4,273,888. Particularly preferred is the use of dihydrofolate reductase as the activity-regulated enzyme and methotrexate as the label. If the label is an enzyme inhibitor, it interacts covalently or non-covalently with the enzyme and may be a small molecule, such as methotrexate, or a large molecule, such as an antibody directed against the enzyme. [“U.S. Pat.
No. 273.8BE1 and co-pending application Serial No. 285. E105
(filed on July 2, 1981)].

この系において標識は触媒であり、触媒標識の活性は抗
−ハイブリッドによる櫟識/\イブリッドの結合により
影響を及ぼされる。得られる触媒活性は通常の検出剤系
により測定可能であり。
In this system the label is a catalyst and the activity of the catalytic label is influenced by the binding of the anti-hybrid/hybrid. The resulting catalytic activity can be measured using a conventional detection agent system.

最終的に検出可能な信号、例えば、吸収或いは蛍光をも
たらす。この種の標識は、米国特許第4.180,84
5号明細書中に記載されている。
The final result is a detectable signal, eg absorption or fluorescence. This type of label is described in U.S. Pat. No. 4,180,84
It is described in the specification of No. 5.

五旦エニj11 この系においては、標識はエピトープ即ち第二の抗体(
即ち抗−標識)に対する抗体結合部位。
In this system, the label is attached to an epitope, i.e. the second antibody (
i.e., the antibody binding site for the anti-label).

或いはその断片よりなる。抗−標識の櫟識/\イブリン
トにおける標識に結合する能力は、抗−ノ\イブリッド
の結合により影響を及ぼされる。幾つかの監視或いは検
出方式が可能である。−例を挙げると、エピトープ標識
は又、その発光が変化する、例えば、抗−蛍光発光剤と
の結合により減少する蛍光発光剤でもある。標識ハイブ
リッドへ抗−ハイブリッドが結合すると消光性抗−蛍光
発生剤への蛍光発生剤標識の接近の可能性を制限する(
米国特許第3,9118,943号参照)。もう一つの
手法においては、酵素にカップリングさせたエピトープ
標識よりなる追加の検出剤分子が使用される。このエピ
トープ−酵素複合体への抗−標識の結合の結果、酵素活
性の阻害が生ずる。抗−ハイブリッドの結合によって、
エピトープ−標識ハイブリッド上の結合標識から抗−標
識が排除されればされる程、より多くの抗−標識がエピ
トープ−酵素試薬の酵素活性に結合し、かつ阻害するの
に利用されることになる(米国特許第3,935,07
4号参照)。
Or it consists of fragments thereof. The ability of the anti-label to bind to the label is influenced by the binding of the anti-label. Several monitoring or detection schemes are possible. - By way of example, an epitope label is also a fluorescent agent whose luminescence is altered, for example reduced by binding with an anti-fluorescent agent. Binding of the anti-hybrid to the labeled hybrid limits the accessibility of the fluorogen label to the quenching anti-fluorogen (
(See U.S. Pat. No. 3,9118,943). In another approach, an additional detection agent molecule consisting of an epitope label coupled to the enzyme is used. Binding of the anti-label to this epitope-enzyme complex results in inhibition of enzyme activity. By anti-hybrid binding,
The more anti-label is excluded from the bound label on the epitope-label hybrid, the more anti-label will be available to bind and inhibit the enzymatic activity of the epitope-enzyme reagent. (U.S. Patent No. 3,935,07
(See No. 4).

11 本発明のもう一つの好ましい実施態様に従えば、関心と
なるポリヌクレオチド配列の存在に依存するハイブリッ
ド形成及び標識ハイブリッドへの標識抗体試薬の結合の
結果、これらの二つの標識をそれらの相互作用により生
成される信゛号が全体の分析媒体中での単なる拡散に際
してのそれらの遭遇により生成されるものとは測定可能
に異るような一定の距離にもってくるような一対の標識
が使用される。種々の相互作用現象がこの実施態様に適
用されうる。この相互作用は化学的、物理的、電気的或
いはこれらの力の組み合わせであってもよい。標識抗体
試薬の、形成された標識ハイブリッドへのハイブリッド
形成及び結合の際に形成される標識の環境、即ち、本明
細書において結合ハイブリッド環境と称するものは、少
なくとも一つの重要な側面において全体媒体から明確に
異ったものでなければならない。
11 According to another preferred embodiment of the invention, hybridization dependent on the presence of the polynucleotide sequence of interest and binding of the labeled antibody reagent to the labeled hybrid results in the binding of these two labels to their interaction. A pair of labels is used such that the signal produced by the label comes at a distance that is measurably different from that produced by their encounter upon mere diffusion in the entire analytical medium. Ru. Various interaction phenomena may apply to this embodiment. This interaction may be chemical, physical, electrical, or a combination of these forces. The environment of the label formed upon hybridization and binding of the labeled antibody reagent to the formed labeled hybrid, referred to herein as the bound hybrid environment, is separated from the overall medium in at least one important aspect. It must be clearly different.

ハイブリッド形成は、全体相に対比して局所化されたハ
イブリッド環境を生ずる標識の割合を決定するものであ
るので、得られる信号応答は分析媒体中の測定されるべ
き配列の存在に応じて異る。
Since hybridization determines the proportion of label that results in a localized hybrid environment versus the global phase, the signal response obtained will depend on the presence of the sequence to be measured in the assay medium. .

二つの標識間の好ましい相互作用は、一方の標識が第一
の反応に関与して拡散仲介生成物を生成し、これが第二
標識との第二の反応に関与し、検出可能な生成物をもた
らす二つの化学反応を含むものである。結合ノーイブリ
ッドの微小環境はかようにしく信号を生成する第二の標
識反応の速度を増大させるべく、全体溶液よりもより高
1/)仲介生成物の局所的濃度を有するものである。
A favorable interaction between two labels is such that one label participates in a first reaction to produce a diffusion-mediated product, which in turn participates in a second reaction with a second label, producing a detectable product. It involves two chemical reactions that lead to The microenvironment of the binding nullibrid is one that has a higher local concentration of 1/) mediator product than the total solution, thus increasing the rate of the second labeling reaction that generates the signal.

これらの二つの標識はそれぞれに反応物質として反応に
関与するこζ、も出来、或いは特に好ましくは触媒とし
て関与する。これに含まれる如何なる触媒も酵素的或い
は非酵素的のいずれであってもよい。
These two labels can each take part in the reaction as reactants or, particularly preferably, as catalysts. Any catalyst involved may be either enzymatic or non-enzymatic.

この実施態様には各種の酵素及び触媒を適用することが
出来、それらの選択は当業者にとっては単なる選択の問
題にすぎない。抗体試薬の標識に有用な酵素としてはオ
キシドレダクターゼ類、特にヌクレオチド例えばニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)或l/)は
その還元体(NADH)、或いはアデノシントリホスフ
ェ−) (ATP)を補因子として含むもの或l/)t
±過酸化水素或いはその他の小さな拡散可能生成物を生
成するものなどが挙げられる。幾つ力)の具体例を挙げ
れば、アルコールデヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒ
ドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼ、マレート
デヒドロゲナーゼ、グルコース−6−ホスフェートデヒ
ドロゲナーゼ、グルコースオキシダーゼ、及びウリカー
ゼなどがある。
Various enzymes and catalysts can be applied to this embodiment, the selection of which is merely a matter of choice for the person skilled in the art. Enzymes useful for labeling antibody reagents include oxidoreductases, particularly nucleotides such as nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), its reduced form (NADH), or adenosine triphosphate (ATP) as a cofactor. Contains/l/)t
± those that produce hydrogen peroxide or other small diffusible products. Specific examples of the enzymes include alcohol dehydrogenase, glycerol dehydrogenase, lactate dehydrogenase, malate dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, glucose oxidase, and uricase.

他のクラスの酵素類、例えばヒドロラーゼ類、トランス
フェラーゼ類、リアーゼ類及びイソメラーゼ類も又使用
することが出来る。有用な酵素の詳細な一覧表及び説明
は米国特許第4.233.402号及び第4,275,
148号により与えられており、これらの特許は本発明
において準用する。その他の有用な系は、アポ酵素或い
はプロ酵素に対する補欠分子族を生成する反応を触媒す
る一つの酵素を第一標識として含むものである。非酵素
触媒も又前記の如く標識として役立ち得るものである。
Other classes of enzymes can also be used, such as hydrolases, transferases, lyases and isomerases. A detailed list and description of useful enzymes can be found in U.S. Pat.
No. 148, these patents apply mutatis mutandis to the present invention. Other useful systems include as the first label an enzyme that catalyzes a reaction that produces a prosthetic group for the apoenzyme or proenzyme. Non-enzymatic catalysts may also serve as labels, as described above.

例えば、米国特許第4,180,845号参照。See, eg, US Pat. No. 4,180,845.

標識対間のもう一つの好ましい相互作用はエネルギー移
動によるものである。第一の標識は蛍光発光物質或いは
化学発光物質などの発光物質であり、前者は照射時に発
光を生ずるものであり、後者は化学反応時に発光を生ず
るものである。
Another preferred interaction between pairs of labels is through energy transfer. The first label is a luminescent substance such as a fluorescent substance or a chemiluminescent substance; the former produces luminescence when irradiated, and the latter produces luminescence upon chemical reaction.

発光は第二の標識により吸収可能であり、発光を消光す
るか、或いは、吸収標識か一蛍光発光物質そのものであ
る場合のように、第二の発光を与えるものである。この
効果に有用な化合物の組合わせは米国特許第4,275
,149号及び第4,318,981号明細書に詳細に
記載されている。好ましい蛍光発光物質/消光物質の組
み合わせは、ナフタレン/アントラセン、α−ナフチル
アミン/ダンシル、トリプトファン/ダンシル、ダンシ
ル/フルオレクセイン、フルオレツヤイン/ローダミン
、トリプトファン/フルオレクセイン、N−[p−(2
−ベンゾキサゾリル)フェニルコマレイミド(BPM)
/チオクローム、BPM/8−アニリノ−1−ナフタレ
ンスルホネート(ANS)、チオクローム/N−(4−
ジメチルアミノ−3,5−ジニトロフェニル)マレイミ
ド(DDPM)、及びANS/DDPMなどが挙げられ
る。好ましい化学発光物質/消光物質の組み合わせとし
てはルミノールとフルオレッセイン、エオシン或いはロ
ーダミンS門とが挙げられる。
The emitted light can be absorbed by a second label, which either quenches the emitted light or provides a second emitted light, as is the case if the absorbing label is a fluorescent material itself. A combination of compounds useful for this effect is disclosed in U.S. Pat. No. 4,275.
, No. 149 and No. 4,318,981. Preferred fluorescent emitter/quencher combinations include naphthalene/anthracene, α-naphthylamine/dansyl, tryptophan/dansyl, dansyl/fluorexein, fluorescein/rhodamine, tryptophan/fluorexein, N-[p-( 2
-benzoxazolyl) phenylcomaleimide (BPM)
/thiochrome, BPM/8-anilino-1-naphthalenesulfonate (ANS), thiochrome/N-(4-
Examples include dimethylamino-3,5-dinitrophenyl)maleimide (DDPM) and ANS/DDPM. Preferred chemiluminescent substance/quenching substance combinations include luminol and fluorescein, eosin or rhodamine S group.

必要に応じて、本発明の範囲から離れることなく標識プ
ローブの各種修正を使用することが出来る。一つの変種
としては、標識プローブは標識が結合されている固体相
を含むものである。固体相は反応容器の壁であってもよ
く或いはポリアクリルアニド或いはアガロースビーズな
どの分散固体であってもよい。又、ハプテン或いはビオ
チンのような結合可能な配位子でプローブを修正し、ハ
イブリッド形成反応の前或いは後に標識抗−/\ブテン
抗体或いは標識アビジンの添加により標識を導入するこ
ともできる。この様に、標識は結合物質に直接或いは中
間成分を介して結合することができる。
Various modifications of labeled probes can be used if desired without departing from the scope of the invention. In one variation, the labeled probe includes a solid phase to which a label is attached. The solid phase may be the wall of the reaction vessel or may be a dispersed solid such as polyacrylaniide or agarose beads. It is also possible to modify the probe with a binding capable ligand such as hapten or biotin and introduce a label by adding labeled anti-/\butene antibody or labeled avidin before or after the hybridization reaction. In this way, the label can be attached to the binding agent directly or via an intermediate moiety.

ヱタニニノ1臼1違 ポリヌクレオチドプローブの標識には、各種方法を使用
することが出来る。標識は一つの位置に集めるよりもポ
リヌクレオチドの長さに亘って分布させるのが好ましい
。標識の幾つかの手段を以下に素描する。
Various methods can be used to label the polynucleotide probe. Preferably, the label is distributed over the length of the polynucleotide rather than concentrated in one location. Some means of marking are sketched below.

5−(3−アミノ)アリルデオキシウリジントリホスフ
ェート(AA−dUTP)はランガー等の方法[Lan
ger et at、 Proc、 Nat’1. A
cad、 Sci。
5-(3-amino)allyldeoxyuridine triphosphate (AA-dUTP) was prepared by the method of Langer et al.
ger et at, Proc, Nat'1. A
cad, sci.

78:f(833(1981)]により合成することが
出来、DNAポリメラーゼを用いたニックトランスレー
ションにより二重鎖DNAプローブ中に導入することが
できる。このプローブは上記標識と反応させることので
きる側鎖アミノ基を有する。
78:f (833 (1981))] and can be introduced into a double-stranded DNA probe by nick translation using a DNA polymerase. It has a chain amino group.

8−カルポキシフルオレッセインのN−ヒドロキシスク
シンイミドエステル、4′、5°−ジメトキシ−6−カ
ルポキシメチルフルオレツセイン及びそれらのβ−ガラ
クトシル誘導体は直接にニックトランスレーションされ
たプローブと反応させることができる。標識の導入を最
大にするためには活性化色素を過剰に使用するのが望ま
しく、次いでカップリングされなかった色素をゲル濾過
法により標識DNAから分離する。
The N-hydroxysuccinimide ester of 8-carpoxyfluorescein, 4′,5°-dimethoxy-6-carpoxymethylfluorescein, and their β-galactosyl derivatives can be directly reacted with nick-translated probes. I can do it. It is desirable to use an excess of the activating dye to maximize label introduction, and uncoupled dye is then separated from the labeled DNA by gel filtration.

架橋基上に末端アミンを有する標識は二官能性試薬、例
えばジメチルアジピミデート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、及びp、p’−ジフルオローm、at’−ジ
ニトロフェニルスルポンなどを用いてニックトランスレ
ーションされたDNAにカップリングさせることができ
る。これらの標識は過剰量の二官能性試薬と反応させた
後、未反応の二官能性試薬を除去することができる。活
性化された標識は、ニックトランスレーションされたプ
ローブと反応させることができる。
Labels with terminal amines on the bridging group can be nick-translated using bifunctional reagents such as dimethyl adipimidate, hexamethylene diisocyanate, and p, p'-difluoro m, at'-dinitrophenyl sulfone. It can be coupled to DNA. These labels can be reacted with an excess amount of bifunctional reagent, and then unreacted bifunctional reagent can be removed. The activated label can be reacted with the nick-translated probe.

ある種の平面状の芳香族化合物は、二重鎖核酸の塩基対
の間にインターカレーションされて可逆的複合体を形成
する。このインターカレーション複合体の光分解により
幾つかのインターカレーション′剤をポリヌクレオチド
に共有結合的にカップリングさせることが出来る。光活
性化可能なインターカレーション剤は、8−アジドエチ
ジューム、8−アジドメチジユーム及びアンゲリシンな
どのフロクマリン類である。これらのインターカレーシ
ョン剤は官能基を含有する架橋腕で変性することができ
る。8−アジドメチジユ一ム誘導体はへルッパーグ及び
デルパン[Hertzberg andDervan 
J、 Am、 Chell、 Sac、 104=31
3(1882)]及びミッチェル及びデルパン[Mit
chell and l1ervan。
Certain planar aromatic compounds are intercalated between base pairs of double-stranded nucleic acids to form reversible complexes. Photolysis of this intercalation complex allows several intercalation agents to be covalently coupled to the polynucleotide. Photoactivatable intercalating agents are furocoumarins such as 8-azidoethidium, 8-azidomethidium and angelicin. These intercalating agents can be modified with bridging arms containing functional groups. 8-azidomethidium derivatives are described by Hertzberg and Dervan [Hertzberg and Dervan].
J, Am, Chell, Sac, 104=31
3 (1882)] and Mitchell and Delpin [Mit
chell and l1ervan.

J、 Am、 Chem、 Soc、 104:42[
15(1972)]により記載されているようにして調
製することができる。
J, Am, Chem, Soc, 104:42 [
15 (1972)].

これらの標−識は直接に変性されたインターカレーショ
ン剤にカップリングさせることができる。
These labels can be coupled directly to modified intercalating agents.

例えば、8−カルポキシフルオレッセイン或いは4″、
5゛−ジメトキシ−6−カルポキシフルオツレセインの
N−ヒドロキシスクシンイミドエステルをインターカレ
ーション剤の誘導体と反応させて、アミド結合を形成す
ることが出来る。次いで、これらのインターカレーショ
ン剤−標識結合体をポリヌクレオチドプローブに添加し
、光分解することが出来る。或いは又、変性されたイン
ターカレーション剤をポリヌクレオチドで光分解した後
に標識化合物にカップリングさせることもできる。
For example, 8-carpoxyfluorescein or 4″,
The N-hydroxysuccinimide ester of 5'-dimethoxy-6-carpoxyfluorescein can be reacted with a derivative of an intercalating agent to form an amide bond. These intercalating agent-label conjugates can then be added to polynucleotide probes and photolyzed. Alternatively, a modified intercalating agent can be photolyzed with a polynucleotide and then coupled to a labeling compound.

8−アジドメチジラムは非インターカレーションメカニ
ズムにより一重鎖核酸に光分解的にカップリングさせる
ことができる[Ba1ton and Kerns(1
978) Nucl、 Ac1d、s Rea、 5:
4891] 、この手段を使用して、このインターカレ
ーション菊誘導体を一重鎖DNA及びRNAにカップリ
ングさせることができる。
8-Azidomethidiram can be photolytically coupled to single-stranded nucleic acids by a non-intercalation mechanism [Balton and Kerns (1
978) Nucl, Ac1d, s Rea, 5:
4891], this means can be used to couple the intercalating chrysanthemum derivatives to single-stranded DNA and RNA.

一ハイブリ・・ド 本発明の一つの重要な側面は、プローブと、抗−ハイブ
リッド抗体試薬に対する結合部位よりなる関心のあるポ
リヌクレオチド配列との間のハイブリッドの形成である
。この分析法の原理は標識プローブの所望の配列とのハ
イブリッド形成の結果、標識応答に測定可能な効果を生
ずる、抗−ハイブリッドにより結合されたハイブリッド
の形成が行われることである。ハイブリッドに対して独
特である抗−ハイブリッド試薬に対する結合部位を生じ
させることのできる如何なる設計の系をも使用すること
ができる。それにより標識プローブへの抗−ハイブリッ
ドの結合による所望の効果はハイブリッドの形成時にの
み起こることが確実となる。
One important aspect of the present invention is the formation of a hybrid between a probe and a polynucleotide sequence of interest that comprises a binding site for an anti-hybrid antibody reagent. The principle of this assay is that hybridization of the labeled probe with the desired sequence results in the formation of a hybrid bound by the anti-hybrid, which produces a measurable effect on the label response. Any system of design that can generate binding sites for anti-hybrid reagents that are unique to the hybrid can be used. This ensures that the desired effect of binding of the anti-hybrid to the labeled probe occurs only upon hybrid formation.

抗−ハイブリッドのハイブリッドへの結合は、通常、5
各種の生物学的に誘導された物質、特に、イムノグロブ
リンなどの結合性蛋白質に特徴的であるような高度に特
異的な非−共有的結合を含むものである。ハイブリッド
に対しては独特の結合活性を有するが、未ハイブリッド
形成プローブ及び未ハイブリッド形成試料核酸などの一
重鎖核酸に対しては余り結合活性を有しない抗−ハイブ
リッドを与える各種結合性物質を使用することができる
Binding of anti-hybrid to hybrid is typically 5
Various biologically derived substances, particularly those that involve highly specific non-covalent bonds such as those characteristic of binding proteins such as immunoglobulins. Use various binding substances that provide anti-hybrid properties that have unique binding activity to hybrids but have little binding activity to single-stranded nucleic acids such as unhybridized probes and unhybridized sample nucleic acids. be able to.

特に好ましい結合性物質は、抗−ハイブリッド結合活性
を有する抗体試薬であり、通常のポリクローナル或いは
モノクローナル品種−の全抗体或いはその断片又はその
凝集体或いは結合体であり得る。好ましい抗体試薬は(
ilDNAIIRNA或いはRNA・RNAハイブリッ
ド又は(11)インターカレーション複合体と選択的に
結合するものである。現在、DNA −RNA或いはR
NA −RNAハイブリッドとは、−重鎖核酸よりも選
択的に結合する抗体を賦活化できることが知られている
が、しかしながら、現在その様な選択性をDNA−DN
Aハイブリッドの場合に発生させることが実現不可能で
あると考えられている゛。選択性を有するDNA −D
NA抗体が将来開発される程度に応じてそれらは明らか
に本発明に適用可能である。D NA @RNAハイブ
リッドに対する抗体は、プローブ及び被検出配列の一方
がDNAであり他方がRNAである場合に使用すること
ができ、RNA −RNAに対する抗体はプローブ及び
被検出配列の両方がRNAである場合に使用することが
できる。
Particularly preferred binding substances are antibody reagents with anti-hybrid binding activity, which may be whole antibodies of conventional polyclonal or monoclonal variety, or fragments thereof, or aggregates or conjugates thereof. Preferred antibody reagents are (
It selectively binds to ilDNAIIRNA or RNA/RNA hybrid or (11) intercalation complex. Currently, DNA-RNA or R
NA-RNA hybrids are known to be able to activate antibodies that bind more selectively than -heavy chain nucleic acids; however, currently such selectivity cannot be achieved with DNA-DNA hybrids.
It is believed that it is not possible to generate this in the case of an A-hybrid. DNA-D with selectivity
Depending on the extent to which NA antibodies are developed in the future, they will clearly be applicable to the present invention. Antibodies against DNA@RNA hybrids can be used when one of the probe and the detected sequence is DNA and the other is RNA, and antibodies against RNA-RNA can be used when both the probe and the detected sequence are RNA. It can be used in case.

更に、抗−DNA−RNA或いは抗−RNA・RN、A
試薬と共に使用されるRNAプローブに関して本発明に
おてはプローブ中に含まれる全てのヌクレオチドは必ず
しもリボヌクレオチド即ち2゛−ヒドロキシル基を含有
するものではなし)ことが理解されるべきである0本発
明において使用されるRNAプローブの基本的特徴はそ
れが十分に特性的に非−DNA的であり、分析的に十分
な程度にはその様なハイブリッドを形成する個々の一重
鎖とは交差反応しないRNAプローブよりなるDNA・
RNAもしくはRNA @RNAに対する抗体の賦活を
可能にするものであることである。従って、プローブ中
に含まれるヌクレオチド上の1個以上の2°−位置は本
発明の分析法の実施に必要な抗体結合特性が実質的な程
度に保持される限りにおいてデオキシ形態であり得る。
Furthermore, anti-DNA-RNA or anti-RNA/RN, A
Regarding RNA probes used with reagents in the present invention, it should be understood that not all nucleotides included in the probe are necessarily ribonucleotides, i.e., contain 2'-hydroxyl groups. A fundamental characteristic of the RNA probe used in the DNA consisting of probes
It is capable of activating antibodies against RNA or RNA@RNA. Thus, one or more 2°-positions on the nucleotides included in the probe may be in the deoxy form so long as the antibody binding properties necessary for carrying out the assays of the invention are retained to a substantial degree.

同様に、その様な制限された2°−デオキシの修正に加
えて、或いは、代えて、RNAプローブは、抗体の個1
.々の一重鎖に対する特異性に比して、二重鎖ハイブリ
ッド形成生成物に対する特異性に実質的な妨害のない限
り、他の2“−修正を有するヌクレオチドを含むことも
可能であり、或いは一般的にそのリポースホスフェート
骨格に沿って任意の他の修正を有することも可能である
Similarly, in addition to, or instead of, such limited 2°-deoxy modification, RNA probes may
.. It is also possible to include nucleotides with other 2"-modifications, as long as they do not substantially interfere with the specificity for double-stranded hybridization products compared to the specificity for each single strand, or It is also possible to have any other modifications along the lipophosphate backbone.

その様な修正がRNAプローブ中に存在する場合には、
抗体試薬を産生ずるために使用された免疫原は好ましく
は実質的に対応する修正を有する一重鎖よりなり、他方
の鎖は試料RNA或いはDNAのいずれかが検出を意図
されているか否かに応じて実質的に未修正のRNA或い
はDNAである。好ましくは、免疫原中の修正鎖はRN
Aプローブ中の修正鎖と同一である。免疫原の一例とし
てはハイブリッドポリ(2°−0−メチルアデニル酸)
・ポリ(2°−デオキシチミジル酸)が挙げられる。も
う一つの例としてはポリ(2’−0−エチリノシン酸)
・ポリ(リポシチジル酸)が挙げられる。
If such modifications are present in the RNA probe,
The immunogen used to produce the antibody reagent preferably consists of a single chain with substantially corresponding modifications, the other chain depending on whether the sample RNA or DNA is intended to be detected. It is substantially unmodified RNA or DNA. Preferably, the modified chain in the immunogen is RN
Identical to the modified strand in the A probe. An example of an immunogen is hybrid poly(2°-0-methyladenylic acid).
-Poly(2°-deoxythymidylic acid) is mentioned. Another example is poly(2'-0-ethyrinosinic acid)
・Poly(lipocytidylic acid) is mentioned.

以下のものはRNAプローブ中に含まれることのできる
修正ヌクレオチド類の更に具体例である:2°−0−メ
チルリボヌクレオチド、2−0−エチルリボヌクレオチ
ド、2゛−アジドデオキシリボヌクレオチド、2゛−ク
ロロブオキリポヌクレオチド、2−〇=ニアセチルリボ
ヌクレオチド及びリボヌクレオチド類或いはデオキシリ
ボヌクレオチド類のメチルホスホネート類或いはホスホ
ロチオレート類。
The following are further examples of modified nucleotides that can be included in RNA probes: 2'-0-methylribonucleotide, 2-0-ethylribonucleotide, 2'-azidodeoxyribonucleotide, 2'- Chlorobuokyliponucleotides, 2-0=niacetylribonucleotides and methylphosphonates or phosphorothiolates of ribonucleotides or deoxyribonucleotides.

修正ヌクレオチド類はRNAプローブ中に鋳型(te+
nplate)からのプローブの酵素合成時の導入の結
果として現われる。例えば、アデノシン−5°−〇=(
1−チオトリホスフェート)(A T PαS)及びd
ATPαSは各々DNA依存RNAポリメラーゼ及びD
NAポリメラーゼの基質である。或いは又、化学的修正
はプローブが調製された後に導入することができる0例
えば、RNAプローブは水性溶媒中の温和な条件下にお
いて無水酢酸で2°−0−アセチル化することができる
Modified nucleotides are added to the template (te+
nplate) during enzymatic synthesis of the probe. For example, adenosine - 5° - 〇 = (
1-thiotriphosphate) (ATPαS) and d
ATPαS is a DNA-dependent RNA polymerase and D
It is a substrate for NA polymerase. Alternatively, chemical modifications can be introduced after the probe has been prepared. For example, the RNA probe can be 2°-0-acetylated with acetic anhydride under mild conditions in an aqueous solvent.

RNA @DNAハイブリッドに対して特異的な抗体を
賦活化する免疫原はポリヌクレオチド二重鎖のホモポリ
マー或いはヘテロポリマーよりなることができる。可能
性のあるものの中でホモポリマー二重鎖、特にポリ(r
A)・ポリ(dT)(Kitagawa and 5t
ollar(1882) Mo1. Immuno!。
Immunogens that activate antibodies specific for RNA@DNA hybrids can consist of homopolymers or heteropolymers of polynucleotide duplexes. Among the possibilities are homopolymer duplexes, especially poly(r
A) Poly (dT) (Kitagawa and 5t
ollar (1882) Mo1. Immuno! .

+!II:413] が好ましい。しかしながら、一般
的にヘテロポリマー二重鎖が好ましく使用され、RNA
ポリメラーゼによるφ×174ピリオンDNAの転写を
含む各種方法により調製することができる[Nakaz
ato(111180) Biochem、 19:2
835]。
+! II:413] is preferred. However, in general heteropolymeric duplexes are preferably used, and RNA
It can be prepared by various methods including transcription of φ×174 pillion DNA by polymerase [Nakaz
ato (111180) Biochem, 19:2
835].

選択されたRNA−DNA二重鎖はメチル化蛋白質に吸
収されるか、或いは、例えば、仔ウシ血清アルブミンな
どの通常の免疫原担体物質に結合され、所望の宿主動物
中に注入される[5tollar(1980) Met
h、 Enzymol 70ニア0参照]、RNA−R
NA二重鎖に対する抗体は、就中、サトウキビを感染さ
せるレオウィルス或いはFiji病ウイルスなどのウィ
ルスからの二重鎖RNAに対して産生させることができ
る。又、就中、ポリ(rI)・ポリ(rC)或いはポリ
(rA)・ポリ(rU)などのホモポリマー二重鎖も上
記の如き免疫化に使用することができる。更にRNA 
−DNA及びRNA−RNAハイブリッドに対する抗体
に関する情報は一緒に譲渡された米国特許出願5eri
alNo−816,132(1984年6月 1日出M
)中に与えられている。
The selected RNA-DNA duplex is absorbed into a methylated protein or coupled to a common immunogenic carrier material, e.g., calf serum albumin, and injected into the desired host animal [5tollar (1980) Met
h, see Enzymol 70 Near 0], RNA-R
Antibodies against NA duplexes can be raised against double-stranded RNA from viruses such as reovirus or Fiji disease virus, which infect sugarcane, among others. Homopolymer duplexes such as poly(rI)-poly(rC) or poly(rA)-poly(rU), among others, can also be used for immunization as described above. Furthermore, RNA
- Information regarding antibodies to DNA and RNA-RNA hybrids can be found in commonly assigned U.S. Patent Application No. 5eri.
al No. 816, 132 (June 1, 1984 M
) is given in

インターカレーション複合体に対する抗体は、通常、カ
チオン性蛋白質或い4士蛋白質誘導体(例えば、メチル
化仔ウシ血清アルブミン)とアニオン性インターカレー
ター−核酸複合体との間のイオン性複合体より通常なる
ものである。理想的にはインターカレーターは二重鎖核
酸に共有結合的にカップリングされている。或いは又、
インターカレーター−核酸結合体は担体蛋白質に共有結
合的にカップリングされることもできる。この免疫原の
核酸部分は分析ハイブリッドに見られる特異的対配列よ
りなるか、或いは抗体の特異性が、含まれる特定の塩基
配列に一般的に依存しないのでその他の任意の配列より
なることができる。インターカレーション複合体に対す
る抗体に関する更なる情報は一緒に譲渡された米国特許
出願5erial No、580.429(1983年
12月12日出願)に与えられている。
Antibodies against intercalation complexes typically consist of an ionic complex between a cationic protein or protein derivative (e.g., methylated calf serum albumin) and an anionic intercalator-nucleic acid complex. It is something. Ideally, the intercalator is covalently coupled to the double-stranded nucleic acid. Or again,
The intercalator-nucleic acid conjugate can also be covalently coupled to a carrier protein. The nucleic acid portion of the immunogen may consist of the specific paired sequences found in the assay hybrid, or any other sequence since the specificity of the antibody is generally independent of the particular base sequences involved. . Further information regarding antibodies to intercalation complexes is provided in commonly assigned US Patent Application Serial No. 580.429, filed December 12, 1983.

上記の如く、抗体試薬は、全抗体、抗体断片、多官能性
抗体凝集体、或いは一般的に抗体からの1以上の特異的
結合部位を含んでなる任意の物質よりなり得るものであ
る。全抗体の形態の場合には、それは公知のイムノグロ
ブリン類、例えば、IgG、IgMなどのクラス及びサ
ブクラスの任意のものに属し得るものである。
As mentioned above, the antibody reagent can consist of a whole antibody, an antibody fragment, a multifunctional antibody aggregate, or generally any material comprising one or more specific binding sites from an antibody. In the form of a whole antibody, it may belong to any of the known immunoglobulin classes and subclasses, such as IgG, IgM, etc.

ハイブリッド形成プローブに対して特異的な親和性を保
持する任意のその様な抗体の任意の断片も又使用するこ
とが出来、例えば、通常Fab、 F (ab’) 、
及びF(ab’)2として知られているIgGの断片を
使用することが出来る。更に、イムノグロブリン類の凝
集体、重合体、誘導体及び結合体或いはそれらの断片を
適当な場合には使用することが出来る。
Any fragment of any such antibody that retains specific affinity for the hybridization probe can also be used, for example, typically Fab, F(ab'),
Fragments of IgG known as F(ab')2 and F(ab')2 can be used. Furthermore, aggregates, polymers, derivatives and conjugates of immunoglobulins or fragments thereof can be used where appropriate.

抗体試薬に対するイムノグロブリン原は通常の抗血清法
及びモノクローナル法などの任意の利用可能な。方法に
より得ることが出来る。抗血清は動物、例えば、マウス
、ウサギ、モルモ、h或いはヤギなどを適当な免疫原を
用いて免疫化する、良く確立された技術により得ること
ができる。
Immunoglobulin sources for antibody reagents can be any available, including conventional antiserum methods and monoclonal methods. It can be obtained by this method. Antisera can be obtained by well-established techniques of immunizing animals, such as mice, rabbits, guinea pigs, or goats, with appropriate immunogens.

イムノグロブリン類は、又、適当な免疫原の使用を含む
一般的にモノクローナル抗体と呼ばれるものが得られる
体細胞/\イブリッド形成技術により得ることもできる
Immunoglobulins can also be obtained by somatic cell/\brid formation techniques that yield what are commonly referred to as monoclonal antibodies, which involve the use of appropriate immunogens.

インターカレーション複合体に対して選択的な抗体試薬
を結合試薬の一つとして使用する場合には、各種インタ
ーカレーター化合物を使用することが出来る。一般的に
、インターカレーター化合物は好ましくは低分子量、平
面状、通常芳香性のしかし場合によっては多環式の、二
重鎖核酸、例えば、DNA@DNA、DNA−RNA或
いはRNA −RNA二重鎖と、通常、塩基対の間の挿
入により結合可能な分子であるということが出来る。主
たる結合機構は、通常は、非共有的であるが、インター
カレーターがインターカレートされる二重鎖の一つ或い
は両方の鋼上の隣接化学基と共有結合を形成する反応性
或いは活性化可能な化学基を有する場合には、第二段階
として共有結合も生ずる。インターカレーションの結果
、隣接塩基対はそれらの通常の分離間隔の2倍の間隔ま
で拡大され、二重鎖の分子長の増大を招くことになる。
When using an antibody reagent selective for intercalation complexes as one of the binding reagents, various intercalator compounds can be used. In general, the intercalator compound is preferably a low molecular weight, planar, usually aromatic but optionally polycyclic, double-stranded nucleic acid, such as a DNA@DNA, DNA-RNA or RNA-RNA duplex. Generally, it can be said that it is a molecule that can bind by insertion between base pairs. The primary bonding mechanism is usually non-covalent, but reactive or activatable in which the intercalator forms a covalent bond with an adjacent chemical group on the steel of one or both of the duplexes being intercalated. If the compound has a chemical group, covalent bonding also occurs as a second step. As a result of intercalation, adjacent base pairs are expanded to twice their normal separation, resulting in an increase in the molecular length of the duplex.

更に、インターカレーターに適応するために約12〜3
8度の二重らせんの巻戻しが起こらなければならない。
Additionally, approximately 12-3 to accommodate the intercalator
Eight degrees of double helix unwinding must occur.

一般的総説及び更なる情報はラーマ?[Lerman、
 J、 Mo1. Biol、 3:18(1981)
] 、ブルムフィールド等[Bloomfield e
tal、 ”PhysicalChe+++1stry
 of Nucleic Ac1ds″。
General review and further information Rama? [Lerman,
J, Mo1. Biol, 3:18 (1981)
], Bloomfield et al.
tal, ”PhysicalChe+++1stry
of Nucleic Ac1ds''.

Chapter 7. pp、429〜47B]、 ハ
ーバ−及びロウ[)1arper and Rowe、
 NY (1974)]、ウォリング[Woring、
 Nature 219:1320 (1988)1、
ハートマン等[Hartmann et al、 An
gew、 Chew、、 Engl、 Ed。
Chapter 7. pp, 429-47B], Harper and Rowe [) 1arper and Rowe,
NY (1974)], Waring [Woring,
Nature 219:1320 (1988) 1,
Hartmann et al, An
gew, Chew, Engl, Ed.

7:893 (11388)] 、リパード[Lipp
ard、 Accts。
7:893 (11388)], Lipp
ard, Accts.

Chew、 Res、 11:211(1878)]、
ウィルソン[Wilson。
Chew, Res, 11:211 (1878)],
Wilson [Wilson.

Intercalationchea+1stry (
1982) 、455]及びベルマン等[Ber+oa
n et at、 Ann、 Rev、 Biophy
s。
Intercalationchea+1try (
1982), 455] and Berman et al.
net at, Ann, Rev, Biophy
s.

Bioeng、 10:87 (1981)並びに上記
米国特許出願5erial No、54iO,4211
1などに記載されティる。インターカレーターの具体例
としては、アクリジン染料、例えば、アクリジンオレン
ジ、フェナントリシン類、例えば、エチジウム、フェナ
ジン類、フロクマリン類、フェノチアジン類及びキノリ
ン類などが挙げられる。
Bioeng.
1 etc. Specific examples of intercalators include acridine dyes such as acridine orange, phenanthricines such as ethidium, phenazines, furocoumarins, phenothiazines, and quinolines.

インターカレーション複合体は、その相補的−重鎮領域
において、インターカレーターをハイブリッド形成時に
インターカレーション複合体が形成されるように化学的
に結合するために修正されたプローブを使用することに
よるハイブリッド形成の際に分析媒体中に形成される。
The intercalation complex is hybridized by using a modified probe to chemically bind the intercalator in its complementary-heavy region such that upon hybridization an intercalation complex is formed. formed in the analytical medium during

その様な結合を達成するには、本質的に任意の便利な方
法を使用することができる0通常、結合は、反応性の、
好ましくは、光反応性のインターカレーターでインター
カレーションを行った後、結合反応を行わせることによ
り形成される。特に有用な方法はアジドインターカレー
ターを含むものである。
Essentially any convenient method can be used to achieve such conjugation. Typically, conjugation involves reactive,
Preferably, it is formed by performing intercalation with a photoreactive intercalator and then performing a binding reaction. A particularly useful method is one involving an azide intercalator.

長波長の紫外線或いは可視光線に曝露時に反応性のナイ
トレンが容易に生成する。アリールアジド類のナイトレ
ン類はそれらの転位生成物よりも挿入反応を優先的に行
う[White et at、 Methods in
Enzymol、 46:844(1977)参照]。
Reactive nitrene is readily formed upon exposure to long wavelength ultraviolet or visible light. The nitrenes of the aryl azides preferentially undergo insertion reactions over their rearrangement products [White et at, Methods in
Enzymol, 46:844 (1977)].

代表的なアジドインターカレーターは3−アジドアクリ
ジン、9−アジドアクリジン、エチジウムモノアジド類
、エチジウムジアジド、エチジウムダイマーアジド[M
itchell et al、JAC9104:428
5 (+982)]、4−アジド−7−クロロキノリン
、及び2−アジドフルオレンなどが挙げられる。その他
の有用な光反応性インターカレーターとしてはピリミジ
ン残基と[2+2]シクロアダクトを形成するフロクマ
リン類がある。アルキル化剤、例えば、ビス−クロロエ
チルアミン類及びエポキシド類或いはアジリジン類、例
えば、アフラトキシン類、多環式炭化水素エポキシド類
、ミドマイシン、及びノルフィリンAなども使用するこ
とができる。インターカレーター−修正された二重鎖を
次いで変性して修正−重鎮プローブを得る。
Typical azide intercalators are 3-azidoacridine, 9-azidoacridine, ethidium monoazides, ethidium diazide, ethidium dimer azide [M
Itchel et al. JAC9104:428
5 (+982)], 4-azido-7-chloroquinoline, and 2-azidofluorene. Other useful photoreactive intercalators include furocoumarins that form [2+2] cycloadducts with pyrimidine residues. Alkylating agents such as bis-chloroethylamines and epoxides or aziridines such as aflatoxins, polycyclic hydrocarbon epoxides, midomycin, and norphyline A can also be used. The intercalator-modified duplex is then denatured to yield a modified-heavyweight probe.

以下、図面及び実施例を参照して本発明の分析方式の幾
つかの特別の態様を説明することかできる。
In the following, some particular aspects of the analytical method of the invention can be explained with reference to the drawings and examples.

第1図に図示される方法は、問題の試料配列がRNAの
場合はRNAかDNAのいずれかであり、又は試料配列
がDNAである場合はRNAであるFAD−標識ポリヌ
クレオチドプローブを含むものである。抗−ハイブリ、
ド抗体は場合に応じてRNA中RNA或いはRNA−D
NAハイプリントに対して特異的であるものが選択され
る。関心のある配列とFAD−標識プローブ間のハイブ
リッドの形成時に抗−ハイブリッドに対する結合部位が
創出される。今ゆFAD−標識されたハイブリッドへ抗
−ハイブリッドが結合すると、FAD−標識はアポグル
コースオキシダーゼと再結合することが不可能となる。
The method illustrated in FIG. 1 involves a FAD-labeled polynucleotide probe that is either RNA or DNA if the sample sequence of interest is RNA, or RNA if the sample sequence is DNA. anti-hybrid,
Depending on the case, the antibody may be an RNA in RNA or an RNA-D antibody.
One is selected that is specific for NA hyperprints. A binding site for the anti-hybrid is created upon formation of a hybrid between the sequence of interest and the FAD-labeled probe. Binding of the anti-hybrid to the now FAD-labeled hybrid makes it impossible for the FAD-label to recombine with apoglucose oxidase.

対照的に、未ハイブリッド形成即ち遊離のプローブは再
結合に利用可能なFADを含み、H1+L ffi ?
 +w 4%? FRl −r LL−1h 、!+=
h 1.% +h 、% 卑:)4− ss −F E
rbにより検出される過酸化水素を放出する活性グルコ
ースオキシダーゼを形成する。
In contrast, an unhybridized or free probe contains FAD available for recombination and H1+L ffi ?
+w 4%? FRl-r LL-1h,! +=
h1. % +h,% base:)4- ss -F E
Forms active glucose oxidase which releases hydrogen peroxide which is detected by rb.

第2図に示される方法においては、プローブはそれが蛍
光発生物質(F)により標識されている他は第1図の方
法と同一である。抗−ハイブリッド及び抗−蛍光発生物
質が系に添加される。形成されたハイブリッドにおいて
抗−ハイブリッドの結合は光照射時(hVl)に蛍光を
発する(hV2)能力を保持する標識への抗−蛍光発生
物質の結合を防止する。しかしながら、未ハイブリ、ド
形成プローブにおける標識は抗−蛍光発生物質による結
合に利用可能であり、その結果蛍光の消光が生ずる。
In the method shown in FIG. 2, the probe is identical to the method of FIG. 1 except that it is labeled with a fluorogen (F). Anti-hybrid and anti-fluorogenic substances are added to the system. In the hybrid formed, the binding of the anti-hybrid prevents the binding of the anti-fluorogenic substance to the label which retains the ability to fluoresce (hV2) upon illumination (hVl). However, the label on the unhybridized, doped probe is available for binding by anti-fluorogens, resulting in quenching of the fluorescence.

第3図に図示される方法は関心のある試料配列がRNA
である場合には、RNA或いl±DNAであり、試料配
列がDNAである場合にはRNAである蛍光発生物質C
F)−標識ポリヌクレオチドプローブを用いるものであ
る。場合に応じて、RNA−RNA或いはRNA −D
NAハイブリッドに選択的な抗体が消光部分(Q)で標
識されている。この蛍光発生物質と消光物質は第一の波
長(hν1)の光で照射時に発光エネルギー(hν2)
が消光物質により吸収され検出されないような、結合ハ
イブリッド中のエネルギー移動孔#:aにもってこられ
る。他方、全体溶液中の蛍光発生物質−標識プローブは
効率的なエネルギー移動には十分な近さではない平均距
離すに存在したままなので、従って、蛍光の発光が観察
される。検出されるhν2の光の量は生ずるハイプリン
ト形成の量に反比例している。
The method illustrated in FIG.
If the sample sequence is DNA, then the fluorogenic substance C is RNA or l±DNA, and if the sample sequence is DNA, it is RNA.
F) - uses a labeled polynucleotide probe. Depending on the case, RNA-RNA or RNA-D
An antibody selective for NA hybrids is labeled with a quenching moiety (Q). When irradiated with light of the first wavelength (hν1), the fluorescence generating substance and quenching substance have an emission energy (hν2).
is brought to the energy transfer hole #:a in the bound hybrid such that it is absorbed by the quencher and not detected. On the other hand, the fluorogen-labeled probe in the total solution remains at an average distance that is not close enough for efficient energy transfer, and therefore, fluorescence emission is observed. The amount of hv2 light detected is inversely proportional to the amount of high print formation that occurs.

鷹息j 被分析試験試料は任意の、興味の対象となる媒体でよく
、通帛は医学、獣医学、環境、栄養学或いは工業的重要
性を有する液体試料である。特に木発明の方法によって
は、ヒト及び動物標本及び体液を分析することができ、
例えば尿、血液(血清又は血漿)、乳液、羊水、髄液、
唾液、糞便、肝吸引物、喉スワブ、性器スワブ及び滲出
液、直腸スワブ及び鼻咽喉吸引物などを分析することが
できる。患者その他の源から得られた試験されるべき試
験試料が主に、例えば、細胞中に含まれる二重鎖核酸を
含有する場合には、試料を処理して核酸を変性させ、必
要に応じて、先ず核酸を細胞から放出させる。核酸の変
性は好ましくは沸騰水中における加熱或いはアルアリ処
理(例、0、 IN水酸化ナトリウム)、望ましくは同
時に使用して細胞を溶解することにより達成するのが好
ましい。又、核酸の放出は、例えば、機械的破壊(凍結
/融解、摩耗、超音波処理)物理的/化学的破壊(Tr
iton、 Tween、Fデシル硫耐ナトリウムなど
の洗剤、アルカリ処理、浸透圧衝撃或いは熱)、或いは
酵素的溶解(リゾチーム、プロティナーセK、ペプシン
)により得ることができる。
The test sample to be analyzed can be any medium of interest, typically a liquid sample of medical, veterinary, environmental, nutritional or industrial importance. In particular, the method of the invention allows human and animal specimens and body fluids to be analyzed;
For example, urine, blood (serum or plasma), emulsion, amniotic fluid, spinal fluid,
Saliva, feces, liver aspirates, throat swabs, genital swabs and exudates, rectal swabs and nasopharyngeal aspirates can be analyzed. If the test sample to be tested, obtained from a patient or other source, primarily contains double-stranded nucleic acids, e.g. contained in cells, the sample may be treated to denature the nucleic acids and optionally , the nucleic acid is first released from the cell. Denaturation of the nucleic acids is preferably accomplished by heating in boiling water or by alkali treatment (eg, 0, IN sodium hydroxide), preferably used simultaneously, to lyse the cells. Nucleic acid release can also be achieved by, for example, mechanical disruption (freezing/thawing, abrasion, sonication), physical/chemical disruption (Tr
It can be obtained by detergents such as sodium chloride, Tween, F-decyl sulfate, alkaline treatment, osmotic shock or heat), or enzymatic lysis (lysozyme, proteinase K, pepsin).

得られた試験媒体は核酸を一重鎖の形態で含有し、これ
は次いで′本発明のハイブリッド形成方法により分析す
ることが出来る。RNA・DNAハイブリッドが標識抗
体試薬により検出されるべき場合においては、試料中の
mRNA及びrRNAはアルカリ性条件、例えば、試料
中の核酸を変性するために使用される同一の条件による
処理などの通常の方法により結合反応に関与しないよう
にすることができる。
The test medium obtained contains the nucleic acids in single-stranded form, which can then be analyzed by the hybridization method of the invention. In cases where RNA-DNA hybrids are to be detected with labeled antibody reagents, the mRNA and rRNA in the sample can be isolated by conventional treatment, such as treatment with alkaline conditions, e.g., the same conditions used to denature the nucleic acids in the sample. Depending on the method, it can be avoided to participate in the binding reaction.

公知の如く、各種ハイブリッド形成条件を分析に使用す
ることができる。典型的には、ハイプリント形成はやや
高温の条件、例えば、約35〜75℃、通常は656C
近辺において、適当なイオン強度を有する約p)16〜
8の緩衝液(例えば、l X 5SC=0.15M塩化
ナトリウム及び0.015Mクエン酸すトリウムである
場合に5XSSC、pH7,o)よりなる溶液中で進行
する。より低いハイブリッド形成温度が望ましい場合に
は、ジメチルスルホキシド及びホルムアミドなどの水素
結合試薬を含ませることができる。ハイブリッド形成が
生ずるに必要とされる試料とプローブ銀量の相補性の程
度は条件の厳しさに応じて異る。厳し、さを決定する要
因は公知である。
As is known, various hybridization conditions can be used in the analysis. Typically, high print formation is performed under moderately high temperature conditions, e.g., about 35-75°C, usually 656°C.
approximately p) 16~ with appropriate ionic strength in the vicinity
Proceed in a solution consisting of a buffer of 1.8% (eg 5XSSC, pH 7, o where 1X5SC = 0.15M sodium chloride and 0.015M sodium citrate). Hydrogen bonding reagents such as dimethyl sulfoxide and formamide can be included if lower hybridization temperatures are desired. The degree of complementarity between sample and probe silver amounts required for hybridization to occur varies depending on the severity of the conditions. The factors that determine severity are well known.

通常、ハイブリッド形成に選択される温度条件は抗−ハ
イブリッド試薬の形成ハイブリッドへの結合及び標識応
答の検出とは相客れないものである。従って、抗−ハイ
ブリッド結合工程及び標識検出工程はハイプリント形成
工程の完結後に行われる。反応液は、通常、約り℃〜約
40°Cの範囲の温度に置かれ、その後結合及び検出工
程が実施される。塩及び/又はホルムアミド濃度が抗体
結合反応を相当に妨害するに十分な高さである場合には
抗体試薬の添加前にハイプリント形成混合物の稀釈を行
うことが望ましい。
Typically, the temperature conditions selected for hybridization are incompatible with binding of the anti-hybrid reagent to the formed hybrid and detection of the label response. Therefore, the anti-hybrid binding step and the label detection step are performed after the completion of the hyperprint formation step. The reaction solution is typically placed at a temperature in the range of about 40°C to about 40°C before the binding and detection steps are performed. If the salt and/or formamide concentration is high enough to significantly interfere with the antibody binding reaction, it may be desirable to dilute the hyprint-forming mixture prior to addition of the antibody reagent.

人ゑj 木発明は更に、試薬系即ち所望の分析方法を行うに必要
とされるあらゆる必須要素を含んでなる試薬の組み合わ
せ或いは手段を提供するものである。この試薬系は試薬
の相溶性が許容する場合には組成物或いは混合物として
商業的に包装された形態において、試験装置として或い
はより通常には試験キット即ち1以上の必要な試薬を保
持するための容器、装置などの包装された組み合わせよ
りなり、通常分析法を実施するための文書となった指示
書も含めて提供される。本発明の試薬系は本発明におい
て記載される各種ハイブリッド形成仕様を実施するため
のあらゆる装置及び組成物を包含するものである。
The invention further provides a reagent system, i.e., a reagent combination or means comprising all the essential elements needed to carry out a desired analytical method. The reagent system may be used in commercially packaged form as a composition or mixture when compatibility of the reagents permits, as a test device, or more commonly as a test kit, i.e., for holding one or more of the necessary reagents. It consists of a packaged combination of containers, equipment, etc., and usually includes written instructions for carrying out the analytical method. The reagent system of the present invention encompasses all devices and compositions for carrying out the various hybridization specifications described in the present invention.

全ての場合において、この試薬系は (1)本発明にお
いて説明されたような標識核酸プローブ、及び(2)抗
体試薬を含んでなるものである。この系の試験キットの
形態は、ハイブリッド形成溶液の成分、及び試験試料中
の二重鎖核酸を一重鎖形態に転換することのできる変性
剤などの補助的化学薬品を追加して含むことができる。
In all cases, the reagent system will comprise (1) a labeled nucleic acid probe as described in the present invention, and (2) an antibody reagent. Test kit forms of this system can additionally contain the components of the hybridization solution and auxiliary chemicals such as denaturants capable of converting double-stranded nucleic acids in the test sample to single-stranded form. .

好ましくは、試料を処理して、そこから−重鎖核酸を放
出させるだめの化学的溶解及び変性剤、例えば、アルカ
リが包含される。
Preferably, chemical lysing and denaturing agents, such as alkalis, are included to process the sample and release the heavy chain nucleic acids therefrom.

以下、本発明を実施例に従って説明するが、これらは本
発明を制限するものではない。
Hereinafter, the present invention will be explained according to examples, but these are not intended to limit the present invention.

1五1」 FAD−標識DNAプローブを用いた細菌からのリポソ
ームRNAの検出: A 、 Flavin N6−(fl−アミノヘキシル
)アデニンジヌクレオチド[(アミノヘキシル)FAD
]をモリス等の方法[Morris et al、 A
nal、 Chew。
151' Detection of liposomal RNA from bacteria using FAD-labeled DNA probes: A, Flavin N6-(fl-aminohexyl) adenine dinucleotide [(aminohexyl)FAD
] using the method of Morris et al. [Morris et al.
nal, Chew.

(1981)53:85B) により調製した。アポグ
ルコースオキシダーゼをモリス等により記載される方法
により調製した[Morris et al (198
3) Meth、 1nEnzy+mo1.92:41
3]。RNA−DNAハイブリッドに対する抗体をスチ
ュアート等の記載する方法に従って調製した[5tua
rt et al、 (1981) Proc。
(1981) 53:85B). Apoglucose oxidase was prepared by the method described by Morris et al.
3) Meth, 1nEnzy+mo1.92:41
3]. Antibodies against RNA-DNA hybrids were prepared according to the method described by Stuart et al.
rt et al. (1981) Proc.

Nat’l、 Acad、 Sci、 78:3751
]。E、 c’oliからの18s リポゾームRNA
配列の565塩基対断片をpBR322ベクターの旧n
dII[部位間にクローン化した[Brosius e
t al (1878) Proc、 Nat’1. 
Acad。
Nat'l, Acad, Sci, 78:3751
]. E, 18s liposomal RNA from c'oli
A 565 base pair fragment of the sequence was inserted into the old n of pBR322 vector.
dII [cloned between the sites [Brosius e
tal (1878) Proc, Nat'1.
Acad.

Sci、 75:4801] 、 5−(3−アミノ)
アリルデオキシウリジントリホスフェートをランガー等
の方法により合成した[Langer et al、 
(1981) Proc。
Sci, 75:4801], 5-(3-amino)
Allyldeoxyuridine triphosphate was synthesized by the method of Langer et al.
(1981) Proc.

Nat’l Acad Sci、 78:8633]。Nat'l Acad Sci, 78:8633].

B、標識DNAプローブの調製。1[1sリポゾームR
NAの565塩基対断片を含有するpBR322プラス
ミドをE、 co l i株 HBIOI Rec、’
 A中で増殖させ、18s ’RN A断片を旧ndm
制限酵素を用いた消化により切り出した。この断片を上
記ランガー等の方法により導入を追跡するために3H−
dATPを用いて5〜(3−アミン)アリルデオキシウ
リジントリホスフェートでニックトランスレーションを
行った。この操作は一級アミ7基がその長さに沿って分
布している二重鎖DNAを与える。
B, Preparation of labeled DNA probe. 1[1s liposome R
The pBR322 plasmid containing the 565 base pair fragment of NA was transformed into E. coli strain HBIOI Rec,'
The 18s' RNA A fragment was grown in old ndm
It was excised by digestion using restriction enzymes. In order to track the introduction of this fragment by the method of Langer et al.
Nick translation was performed with 5-(3-amine)allyldeoxyuridine triphosphate using dATP. This procedure yields double-stranded DNA with primary amide 7 groups distributed along its length.

相補的DNA鎖はBoehringer Mannhe
ia+ Bio −chemicals社(インディア
ナ州、インディアナポリス)から市販されているE、c
oliからの18sRNAとハイプリント形成すること
により単離した。このニックトランスレーションの行わ
れたプローブを、カセイ及びダビッドソン[Ca5ey
 andDavidson (+977) Nucl、
 Ac1ds Rec、 4:1539]に記載されて
いるように、過剰の1flsRNAとハイプリント形成
した。このハイブリッド形成混合物を5W390−ター
(Beckman Instruments)中におい
て33.00Orpmで23℃で48時間平平衡度勾配
遠心分離により分画した。Cs2SO4溶液を初めに1
.50g/cm3の密度に調節し、実験の終りにDNA
は1.45g/cm3の密度でバンド形成を行い、RN
A・DNAは1.52で行い、過剰RNAは1.[1g
7cm、3で行った[Ba5sel、 Hagaski
 and Spiegelman。
Complementary DNA strands are Boehringer Mannhe
E, c, commercially available from ia+ Bio-chemicals (Indianapolis, Indiana).
It was isolated by hybridization with 18sRNA from Oli. This nick-translated probe was prepared by Kasey and Davidson [Ca5ey
andDavidson (+977) Nucl,
Aclds Rec, 4:1539] with excess 1flsRNA. The hybridization mixture was fractionated by mean gradient centrifugation in a 5W390-tar (Beckman Instruments) at 33.00 Orpm for 48 hours at 23°C. Cs2SO4 solution at first 1
.. Adjust the density to 50 g/cm3 and remove the DNA at the end of the experiment.
performed band formation at a density of 1.45 g/cm3, and RN
A. DNA was run at 1.52, excess RNA was run at 1.52. [1g
7cm, 3 [Ba5sel, Hagaski
and Spiegelman.

52:?9B (11af14)]。52:? 9B (11af14)].

このRNA・DNAを集め、RNA鎖を 0.1モル濃
度(M)水酩化ナトリウム中で室温で6時間加水分解さ
せた。次いで、加水分解混合物を稀酢酸でpH7,0に
調整し、DNAを冷80%エタノールで沈澱させた。こ
のDNAをlにトリエチルアンモニウム重炭酸緩衝液(
pH8,3)中に溶解し、この溶液をジメチルアジピミ
デートニ塩酸塩で3ミリモル(mM)にし、室温で5分
間反応させた。過剰の二官能性連結試薬を20mM炭酸
ナトリウム緩衝液pH9,3により5℃で平衡化された
微細SephadexG−50(Pharmacia 
Fine Chemicals社、ニューシャーシー州
、ビスカドウェイ)上のゲル濾過により除去した。クロ
マトグラフィーは15分未満内に完結され、DNAを含
有する流出液を直ちに等容の水中のl mM (アミノ
ヘキシル)FAD、!l:合一した。この反応液を室温
において2.5時間放置し、次いで過剰の(アミノヘキ
シル)FADを0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液pH7
,0中の中程度の5ephadex G−25のカラム
中のゲル濾過により除去した。反応生成物は二つの黄色
帯域に分離し、最初に溶出した部分を集め、/\イブリ
ッド分析に用いた。
The RNA/DNA was collected and the RNA strands were hydrolyzed in 0.1 molar (M) sodium hydroxide at room temperature for 6 hours. The hydrolysis mixture was then adjusted to pH 7.0 with dilute acetic acid and the DNA was precipitated with cold 80% ethanol. This DNA was added to 1 liter of triethylammonium bicarbonate buffer (
This solution was made up to 3 mmol (mM) with dimethyladipimidate dihydrochloride and allowed to react at room temperature for 5 minutes. Excess bifunctional ligation reagent was added to fine Sephadex G-50 (Pharmacia) equilibrated with 20mM sodium carbonate buffer pH 9.3 at 5°C.
was removed by gel filtration over Fine Chemicals, Biscadoway, New Chassis). Chromatography was completed within less than 15 minutes, and the eluate containing the DNA was immediately diluted with lmM (aminohexyl)FAD in an equal volume of water! l: United. The reaction was left at room temperature for 2.5 hours, then excess (aminohexyl)FAD was removed in 0.1 M sodium phosphate buffer pH 7.
was removed by gel filtration in a column of medium 5 ephadex G-25 in . The reaction product was separated into two yellow bands, and the first eluted portion was collected and used for hybrid analysis.

C、1flsリポゾームRNA検出のためのハイプリン
ト形成分析。各種火きさのE、coli液体培養液のア
リコートを一連の遠心分離管に計量し。
C, Hyprint formation analysis for 1fls liposomal RNA detection. Aliquots of E. coli liquid cultures of various sities were weighed into a series of centrifuge tubes.

管当り105〜109個の細胞を得た。これらの懸濁液
をio、ooox gで10分間遠心分離し、上澄液を
廃棄した。各管内の細胞を10mM Tris−塩酸塩
緩衝液pH8,0、0,1M NaC1及び511Mエ
チレンジアミン四酢酸中の10mg/Jjの卵白リゾチ
ーム(Sigma Chemica1社、ミズーリー州
、セン−トルイス)の20g1中に懸濁した。細胞溶解
物をマニアティス等[Maniatis et al、
 Mo1ecular Cloning。
105-109 cells were obtained per tube. These suspensions were centrifuged at io, ooox g for 10 minutes and the supernatants were discarded. Cells in each tube were suspended in 20 g of 10 mg/Jj egg white lysozyme (Sigma Chemica 1, St. Louis, MO) in 10 mM Tris-HCl buffer pH 8.0, 0.1 M NaCl, and 511 M ethylenediaminetetraacetic acid. It got cloudy. Cell lysates were collected by Maniatis et al.
Molecular Cloning.

A Laboratory Manual、 Gold
 Spring Harbor(IH2’)]の方法に
よりフェノール/クロロホルムで抽出した。抽出液中の
ポリヌクレオチドをエタノールで沈澱させた。
A Laboratory Manual, Gold
Spring Harbor (IH2')] was used for extraction with phenol/chloroform. Polynucleotides in the extract were precipitated with ethanol.

沈澱を20弘文の水、並びに60%ホルムアミド及び4
0%0.18Mリン酸ナトリウム緩衝液pHf1.5.
1.44M Mailで構成された溶液80ル文中に溶
解し、0.1%(wハ)のドデシル硫酸ナトリウムを添
加した。20#L9.ノ標識DNAプローブ、0.IM
IJン酪ナトジナトリウム緩衝液pH8の5ngDNA
を添加した。反応管を密閉し、5℃において18時間イ
ンキュベートした。次いで管を開け、RNA・DNAに
対する抗体500.文を添加し、室温で1時間反応させ
た。
The precipitate was mixed with 20 ml of water and 60% formamide and 4 ml of water.
0% 0.18M sodium phosphate buffer pHf1.5.
It was dissolved in 80 μl of a solution made up of 1.44 M Mail and 0.1% (w) sodium dodecyl sulfate was added. 20#L9. labeled DNA probe, 0. IM
5 ng DNA in IJ sodium disodium buffer pH 8
was added. The reaction tube was sealed and incubated at 5°C for 18 hours. Then open the tube and add 500 ml of antibody against RNA/DNA. was added and allowed to react at room temperature for 1 hour.

グルコースオキシダーセ活性の分析のために下記の試薬
を使用した: 複合試薬−1m1当り9’2mMのリン酸ナトリウムP
H7,0、0,1%仔ウつ梅清アルブミン、2mM3.
5−ジクロロ−2−ヒドロキシベンゼンスルボネート、
0.1Mグルコース、20mg0mgペルオキシダー アポグルコースオキシダーゼ試薬−0]アポグルコ一ス
オキシダーゼ結合部位、25%グリセロール、4.0m
M 4−7ミノアンチピリン、及び0.01%(賀ハ)
ナトリウムアジド。
The following reagents were used for the analysis of glucose oxidase activity: Complex reagent - 9'2mM sodium phosphate P per ml
H7.0, 0.1% baby plum serum albumin, 2mM3.
5-dichloro-2-hydroxybenzenesulfonate,
0.1M glucose, 20mg0mg peroxidase apoglucose oxidase reagent-0] apoglucose oxidase binding site, 25% glycerol, 4.0m
M 4-7 minoantipyrine, and 0.01% (Kaha)
sodium azide.

ハイブリッド形成反応物を抗体でインキュベート後1.
8m文の複合試薬を容管に添加し、次いで0.1mMの
アポグルコースオキシダーゼ試薬を添加した。混合物を
25°Cで30分間インキュベートし、この期間の終り
に510nmの吸光度を記録した。
After incubating the hybridization reaction with antibody 1.
8mM of complex reagent was added to the tube followed by 0.1mM apoglucose oxidase reagent. The mixture was incubated at 25°C for 30 minutes and the absorbance at 510 nm was recorded at the end of this period.

細菌の量が増大するにつれて、標識プローブにハイブリ
ッド形成されるリポゾームRNAの量の増大により吸光
度は減少する。
As the amount of bacteria increases, the absorbance decreases due to the increasing amount of liposomal RNA hybridized to the labeled probe.

実j1例」工 蛍光の消光により追跡されるI\イブリッド形成分析法
: A、フルオレッセインに対する抗体ヲフルオレッセイン
仔ウシ血清アルブミン結合体&こより産生した[UII
man、 (197B)米国特許第3,998,943
号明細書]。
Example 1 I\brid formation assay tracked by quenching of fluorescence: A. Antibodies against fluorescein produced from fluorescein calf serum albumin conjugate [UII]
man, (197B) U.S. Patent No. 3,998,943
No. Specification].

B、6−カルポキシフルオレツセインをクルマン等の方
法により合成した[Ullman et al (19
711)J、 Biol、 Cheap、 251:4
172]、(この合成によると異性体の混合物が得られ
る。)トヒドロキシスクシンイミドエステルを、対応す
る4′、5°−ジメトキシ−6−カルポメチルフルオレ
ツセインのエステルの調製のために、カーナ及びクルマ
ンにより記載された方法と同様にして調製した[Kha
nna andUllman (1980) Anal
、 Biochem、 108:1581゜C1実施例
工、B項で説明した4−(3−アミノ)アリルデオキシ
ウリジンモノホスフェート残基を含有するニットトラン
スレーションされたプローブをエタノール沈超工程から
100mM リン酸ナトリウム緩衝液p)18.0に溶
解し、6−カルポキシメチルフルオレンセインのN−ヒ
ドロキシスクシンイミドエステルで2mMにした。この
反応液を一晩放置した後、0.1Mリン酸すトリウム緩
衝液pH8,0で平衡化された中程度の5ephade
x G−25上のゲル濾過により分画した。蛍光物質の
励起490nm、発光520nmの最初の溶出ピークが
フルオレツセイン標識プローブであり、ハイブリット形
成分析法に使用された。
B,6-carpoxyfluorescein was synthesized by the method of Ullman et al. [Ullman et al. (19
711) J. Biol, Cheap, 251:4
172], (this synthesis yields a mixture of isomers), the hydroxysuccinimide ester was synthesized by kana and kana for the preparation of the corresponding ester of 4′,5°-dimethoxy-6-carpomethylfluorescein. [Kha
nna and Ullman (1980) Anal
, Biochem, 108:1581° C1 Example Engineering, The translated probe containing the 4-(3-amino)allyldeoxyuridine monophosphate residue described in Section B was precipitated with 100 mM sodium phosphate from an ethanol precipitation step. Dissolved in buffer p) 18.0 and made to 2mM with N-hydroxysuccinimide ester of 6-carpoxymethylfluorenscein. After leaving the reaction solution overnight, a medium 5ephade solution equilibrated with 0.1 M sodium phosphate buffer pH 8.0 was added.
Fractionation was performed by gel filtration on x G-25. The first elution peak of the fluorophore with excitation at 490 nm and emission at 520 nm was the fluorescein-labeled probe and was used for hybridization analysis.

D、実施例工、0項において説明された細胞溶解物を、
60%ホルムアミド及び40%O,18Mリン酸ナトリ
ウム緩衝液pH8,0,1,44M NaC1及び0.
1%のドデシル硫酸ナトリウムからなる溶液80井党と
合一した。各抽出物管に、 0.1M リン酸ナトリウ
ム緩衝液pH8,0中のフルオレツセイン標識プローブ
(5ngpN A ) 20p lを添加した。これら
の管を密栓して55℃において18時間インキュベート
した。次いで容管にRNA −DNA/\イブリ1.ド
に対する抗体500川文を添加し、室温で少なくとも1
時間放置した。抗体の濃度を予備実験でめ、全RNAφ
DNAハイブリッドに結合するに必要だと予想される量
よりも大過剰を与えるようにした。
D. Example work, the cell lysate described in section 0,
60% formamide and 40% O, 18M sodium phosphate buffer pH 8, 0, 1, 44M NaCl and 0.
A solution of 1% sodium dodecyl sulfate was combined with 80 wells. To each extract tube, 20 pl of fluorescein-labeled probe (5 ng pNA) in 0.1 M sodium phosphate buffer pH 8.0 was added. The tubes were capped and incubated at 55°C for 18 hours. Next, add RNA-DNA/Iburi 1. to the container. Add 500 ml of antibody against the virus and incubate for at least 1 hour at room temperature.
I left it for a while. The concentration of antibody was determined in a preliminary experiment, and total RNAφ
A large excess was given over the amount expected to be needed to bind the DNA hybrid.

最後に、フルオレツセインに対する抗体400ル文を添
加し、10分後に蛍光を励起に対しては495nmにお
いて、発光に対しては519nmにおいて記録した。細
菌の数の上Aと共に、リボゾームRNAの量は増大し、
スルオレッセインに対する抗体による蛍光の消光は減少
する。従って、蛍光は細菌の数の増大と共に増大する。
Finally, 400 μL of antibody against fluorescein was added and after 10 minutes fluorescence was recorded at 495 nm for excitation and 519 nm for emission. As the number of bacteria increases, the amount of ribosomal RNA increases,
Fluorescence quenching by antibodies against sulorescein is reduced. Therefore, fluorescence increases with increasing number of bacteria.

支亙遺】 蛍光エネルギー移動を用いたサイトメガロウィルスのハ
イブリッド形成分析法: A、サイトメガロウィルスに対するフルオレツセイン標
識プローブの調製 サイトメガロウィルスDNAのクローン化EcoRI制
限断片をタマシロ等[Tamashiro et al
Hybridization analysis of cytomegalovirus using fluorescence energy transfer: A. Preparation of fluorescein-labeled probe for cytomegalovirus Cloning of cytomegalovirus DNA The EcoRI restriction fragment was prepared by Tamashiro et al.
.

(+982)Virology 42:547]により
記載される方法により調製した。タマシロ文献において
EcoRI eと称される1500の塩基対断片をプロ
ーブの調製に使用した。この断片をEcoRI制限酵素
を用いてプラスミドから除去し、A13 mp8ベクタ
ー(NewEngland Biolabs、マサチュ
ーセッツ州、へ/へリー)の対応する部位にクローン化
した。このウィルスをE、coli K12JM101
中で生育し、−重鎮ビリオンDNAを単離した。
(+982) Virology 42:547]. A 1500 base pair fragment called EcoRI e in the Tamashiro literature was used for probe preparation. This fragment was removed from the plasmid using the EcoRI restriction enzyme and cloned into the corresponding sites of the A13 mp8 vector (New England Biolabs, He/Heley, MA). This virus is E.coli K12JM101
The heavy virion DNA was isolated.

10mM MgCl2を含有する20mM Tris−
塩酸塩緩衝液、p)18.0中のウィルスDNAを55
℃において45分間アニーリングして、モル過剰の17
塩基プライマーGTAAAAGGACGGCCAGT(
New England Biolabs)にした[B
ankier and Barrell、 (1982
) Techniquesin Nucleic Ac
1d Biochemistry、 Elsev’ie
r。
20mM Tris- containing 10mM MgCl2
Viral DNA in hydrochloride buffer, p) 18.0
Annealed for 45 min at
Base primer GTAAAAGGACGGCCAGT (
New England Biolabs) [B
Ankier and Barrell, (1982
) Techniquesin Nucleic Ac
1d Biochemistry, Elsev'ie
r.

Ireland ] 、このプライマーはEcoRI 
e インサートの3°−OH末端近辺のA13 mp8
 D N Aの領域に相補的である。次いで反応液をd
ATP、dcTP、dGTP及び5−(3−アミノ)ア
リル−dUTP 中テ15ffIMにしく上記Lang
er等)。
Ireland], this primer is EcoRI
e A13 mp8 near the 3°-OH end of the insert
Complementary to a region of DNA. Then, the reaction solution was
ATP, dcTP, dGTP and 5-(3-amino)allyl-dUTP
er etc.).

DNAポリメラーゼエのKlenow断片を添加した。Klenow fragment of DNA polymerase was added.

反応液を予備実験において規定された時間、25℃でイ
ンキュベートした。これら−の実験のために、試料は反
応液から随時取り出され、変性アルカリ性アガロースゲ
ル(上記Maniatis等)において電気泳動させた
。反応時間は少なくともEcoRI eインサートによ
って延長する新たな合成断片をrj、えるように最適化
され、本願については、インサートを越えてA13 m
p8配列への何等かの延長も許容可能である。
Reactions were incubated at 25° C. for the time specified in preliminary experiments. For these experiments, samples were removed from the reaction mixture at any time and electrophoresed in a denaturing alkaline agarose gel (Maniatis et al., supra). Reaction times were optimized to yield new synthetic fragments extended by at least the EcoRI e insert and, for the present application, A13 m beyond the insert.
Some extensions to the p8 sequence are also acceptable.

次いで、エチジウム残渣をインターカレーション複合体
としてDNAプローブにカップリングさせた。8−アシ
ドエチジウムはグラーブス等[Graves et a
t、 Biochem、 Biophys、 Acta
、47!]:97(+977)] の方法により調製さ
れた。上記の調製されたDNAプローブをフェノール/
クロロホルムで抽出し、エタノールで沈澱させた。それ
を50mMTris−塩酸塩緩衝液p)18.0 、0
.2M Na1l中に溶解し、8−アジドエチジウムで
0.5mMにした。
The ethidium residue was then coupled to the DNA probe as an intercalation complex. 8-Acid ethidium was prepared by Graves et al.
t, Biochem, Biophys, Acta
, 47! ]:97(+977)]. The above prepared DNA probe was fused with phenol/
Extracted with chloroform and precipitated with ethanol. Add it to 50mM Tris-HCl buffer p) 18.0,0
.. Dissolved in 2M Na11 and made to 0.5mM with ethidium 8-azido.

この混合物をガラス反応容器中で調製し、20〜30°
Cに維持されたガラス水浴中に浸漬した。光分解反応は
150ワツトのスポントライトから10〜20cmの距
離で1時間行われた。
This mixture was prepared in a glass reaction vessel and 20-30°
The sample was immersed in a glass water bath maintained at C. The photolysis reaction was carried out for 1 hour at a distance of 10-20 cm from a 150 Watt spotlight.

非共有結合的に結合されたエチジウムアジI・及び光分
解の副生物を水飽和n−ブタノールで10回逐次的に抽
出することにより反応液から除去した。DNAをエタノ
ールで沈澱することにより残存ブタノールを除去し、D
 N、AをTris−H検液中に溶解した。共有結合的
に結合したエチジウム残渣を光分解エチジウムアジドに
対してはE 490 = 4 X 103M −’ c
m−’の消衰係数、DNAに結合した光分解エチジウム
に対してはA280とA490の関係[A280= (
A490X 3.4) −0,011]及びDNA塩基
対濃度に対してはE 2[(0二1−3X 104M−
’ cm−’を用いて分光光度法により測定した。
Non-covalently bound ethidium azide I. and photolysis by-products were removed from the reaction by 10 sequential extractions with water-saturated n-butanol. Residual butanol was removed by precipitating the DNA with ethanol, and D
N and A were dissolved in Tris-H test solution. For photolysis of covalently bound ethidium residue E 490 = 4 x 103M −' c
For the extinction coefficient of m-' and photodecomposed ethidium bound to DNA, the relationship between A280 and A490 [A280= (
A490X 3.4) -0,011] and E2[(021-3X 104M-
Measured spectrophotometrically using 'cm-'.

8−アジドエチジウムはインター力レーション複合体が
生じ得る二重鎖領域に主としてDNAに共有結合的に結
合する。目的は20〜50塩基対昌りに1個のエチジウ
ム残基を導入することである。
8-Azidoethidium binds covalently to DNA primarily in double-stranded regions where interaction complexes can occur. The aim is to introduce one ethidium residue every 20 to 50 base pairs.

その導入量は光分解時間の減少或いは8−アジドエチジ
ウム濃度の減少により減少させることができる。導入量
の増大は、新たな8−アジドエチジウムを用いて光分解
を繰り返すことにより達成することができる。
The amount introduced can be decreased by decreasing the photolysis time or decreasing the concentration of 8-azidoethidium. An increase in the amount introduced can be achieved by repeating photolysis using new 8-azidoethidium.

DNAプローブ中の5−(3−アミノ)アリル−dUM
P残基の一級アミ7基は6−カルポキシフルオレンセイ
ンのトヒドロキシスクシンイミドエステルと反応する。
5-(3-amino)allyl-dUM in DNA probe
The primary amine 7 group of the P residue reacts with the tohydroxysuccinimide ester of 6-carpoxyfluorenscein.

この反応は−に記実施例!IのB項及び0項で説明した
のと同様に行われる。
This reaction is described in Example! This is done in the same manner as described in Sections B and 0 of I.

最後にフルオレクセイン標識/エチジウム修正プローブ
をアルカリ性アカロースゲル中における電気泳動によ′
すM13 mp8鋳型から分離する(上記にaniat
is等)。このプローブはベクターDNAより短いので
これはより早く移動し、従って切り出された7カロース
スラブから電気溶出により回収することができる。
Finally, the fluorexein-labeled/ethidium-modified probe was electrophoresed in an alkaline acarose gel.
Separate M13 from the mp8 template (aniat
is etc.). Since this probe is shorter than the vector DNA, it migrates faster and can therefore be recovered from the excised 7 callose slabs by electroelution.

B、エチジウム変性DNAに対するモノクローナル抗体
の調製: 1、共有結合エチジウム−DNA複合体の調製的250
mgのサケの精子D N A (Sigma Chem
ica1社、ミズーリー州、セントルイス)を40mJ
1の50mM NaCl2に溶解し、23ゲージ釦を5
回通すことにより剪断変形させる。この剪断変形させら
れたDNAを25(NaMフラスコに入れ、更に180
m !;Lの緩衝液で稀釈した。 145ル文の81−
ヌクレアーゼ、mfL当り 200.000単位(Ph
armacia P−LBiochemicals社、
ニューシャーシー州、ビス力タウエー)を添加し、混合
物を37℃で50分間インキュベートした。
B. Preparation of monoclonal antibodies against ethidium-denatured DNA: 1. Preparative 250 covalent ethidium-DNA complexes
mg of salmon sperm DNA (Sigma Chem
ica1, St. Louis, Missouri) at 40 mJ.
1 in 50mM NaCl2 and a 23 gauge button.
By passing it through, shear deformation is caused. This shear-deformed DNA was put into a 25 (NaM) flask, and then 180
M! ; Diluted with L buffer. 145 le sentence 81-
Nuclease, 200,000 units per mfL (Ph
armacia P-LBiochemicals, Inc.
Bispower, New Jersey) was added and the mixture was incubated at 37°C for 50 minutes.

次いで反応液を2回フェノール:クロロホルムで、1回
クロロホルムで抽出し、DNAを2回エタノールで沈澱
させた[Maniatis at at (1982)
Mo1ecular Cloning″、 Co1d 
Spring HarborLaboratory、 
Gold Spring Harbor、 NYI 、
最終沈澱物を70II1文の20mM Tris−塩酸
塩緩衝液pH8,0に溶解した。
The reaction solution was then extracted twice with phenol:chloroform and once with chloroform, and the DNA was precipitated twice with ethanol [Maniatis at (1982)
Mo1ecular Cloning'', Co1d
Spring Harbor Laboratory,
Gold Spring Harbor, NYI,
The final precipitate was dissolved in 70II ml of 20mM Tris-HCl buffer pH 8.0.

このDNAを下記条件下において8−アジドエチジウム
と反応させた。反応液は 33鵬文の2.7mgD N
 A /mJlj 、13.5mJ1の4.95n+M
 8−アジドエチジウム、 13.6+nJlの0.2
M Tris−塩酸塩緩衝液p)18.0.0.2M 
NaC1及び 78m文水を用いて調製した。混合物を
22°Cに維持された水シャケ・ントを有する250I
119.ビーカーに入れた。混合物を攪拌し、+50 
ワンドのスポットライトにより10cmの距離から60
分間照射した。この光分解を同一の反応液を用いて繰り
返した。
This DNA was reacted with 8-azidoethidium under the following conditions. The reaction solution was 2.7mgDN of 33Pengbun.
A /mJlj, 4.95n+M of 13.5mJ1
8-Azidoethidium, 13.6 + 0.2 of nJl
M Tris-hydrochloride buffer p) 18.0.0.2M
It was prepared using NaCl and 78m water. The mixture was heated to 250I with a water bath maintained at 22°C.
119. I put it in a beaker. Stir the mixture, +50
60 from a distance of 10 cm by the spotlight of the wand.
Irradiated for minutes. This photolysis was repeated using the same reaction solution.

光分解された反応液を合わせ、各回等容量の20mM 
Tris−11X酎塩pH8,0,0,2阿Na1ll
: lで飽和されたn−ブタノールで10回抽出した。
Combine the photolyzed reaction solutions and add an equal volume of 20mM each time.
Tris-11X liquor salt pH8,0,0,2A Na1ll
: Extracted 10 times with n-butanol saturated with l.

抽出DNA溶液を 23mMの4.85mM 8−アジ
ドエチジウム及び77II1文の20mM Tris−
塩酸塩緩衝液pH8,0、0,2MNaClと合わせた
。この溶液を」−記と同様にして60分間光分解させた
。反応生成物を上記と同様の緩衝液飽和ブタノールで1
0回抽出し、DNAをエタノールで沈澱させた。この沈
澱を10mM Trrs−塩酸塩緩衝液pua、o 、
 11M EDTA中に溶解し、260及び590nm
の吸光度を記録した。
The extracted DNA solution was diluted with 23 mM of 4.85 mM 8-azidoethidium and 20 mM Tris-77II.
Combined with hydrochloride buffer pH 8,0, 0,2M NaCl. This solution was photolyzed for 60 minutes in the same manner as described above. The reaction product was diluted with the same buffer saturated butanol as above.
After 0 extractions, the DNA was precipitated with ethanol. This precipitate was dissolved in 10mM Trrs-hydrochloride buffer pua,o,
Dissolved in 11M EDTA, 260 and 590nm
The absorbance was recorded.

2、メチル化チログロブリンの調製 仔ウシチログロブリン(Sigma Chemica1
社)100mgを 10m1の無水メタノール及びメタ
ノール中の2.55M MCI 400川文と合一した
。この混合物をロータリーミキサー上で室温で5日間攪
拌した。沈Wを遠心分離により集め、メタノールで2回
及びエタノールで2回洗浄した。次いでそれを真空下に
一昼夜乾燥した。約82mgの乾燥粉末が得られた。
2. Preparation of methylated thyroglobulin Bovine thyroglobulin (Sigma Chemica1
(Company) was combined with 10ml of anhydrous methanol and 2.55M MCI 400 in methanol. This mixture was stirred on a rotary mixer at room temperature for 5 days. The precipitate W was collected by centrifugation and washed twice with methanol and twice with ethanol. It was then dried under vacuum overnight. Approximately 82 mg of dry powder was obtained.

3゜エチジウム−DNA/メチル化チログロブリン複合
体の調製 メチル化チログロブリン(5,5mg)を1.0mMの
水中に溶解し、1.1mfLの2.2mg/mJ1 x
チジウムーDNA溶液を添加した。直ちに沈澱が形成さ
れ、この懸濁液を0.15M Mailで3oIII文
に稀釈した。
3゜Preparation of Ethidium-DNA/Methylated Thyroglobulin Complex Methylated thyroglobulin (5.5 mg) was dissolved in 1.0 mM water and 1.1 mfL of 2.2 mg/mJ1 x
Thidium-DNA solution was added. A precipitate formed immediately and the suspension was diluted to 3 oIII with 0.15M Mail.

この懸濁液を等容量のフロイントのアジュバントで乳化
した。
This suspension was emulsified with an equal volume of Freund's adjuvant.

4、マウスの免疫化及びモノクローナル抗体(7)調製 BALB/cマウスを各々0.5mfLの乳化免疫原で
免疫化した。それらには、2N!間毎にブースター注射
を行い、試験血液をブースター注射後、5日〜7[]目
に、採取した。
4. Immunization of mice and monoclonal antibody (7) Preparation BALB/c mice were each immunized with 0.5 mfL of emulsified immunogen. For them, 2N! Booster injections were given at intervals, and test blood was collected 5 to 7 days after the booster injection.

抗体力価は標準的酵素標識免疫吸着剤操作により分析し
た。 Immulonll (Dynateck 、バ
ージニア州、アレクサントリア)のマイクロタイターウ
ェルを各ウェル中に50ル文の5p−g1m文溶液を入
れることにより、−重鎖DNA、二重鎖DNA或いは共
有結合エチジウム−DNAインターカレーション複合体
により被覆した。これらのポリヌクレオチド類は0.1
5Mクエン酸ナトリウム緩衝液pH6,8、0,15M
 Na1l中に溶解されたものであった。これらの溶液
を室温で2時間ウェル中に放置後、ウェルを5mg仔ウ
シつ清アルブミン/ m l及び0.5%ty) Tw
een 2(l洗剤(v/ V) を含有する0、02
Mのリン酸すトリウム緩衝液pH7,4で洗浄した。ウ
ェルに適当な稀釈度の抗血清を添加して、抗体の固定化
ポリヌクレオチドへの結合を行わせた。桃釈抗血清を洗
い流し、結合抗体を周知の操作により酵素標識抗−マウ
スIgGにより検出した。
Antibody titers were analyzed by standard enzyme-labeled immunosorbent procedures. -Heavy-stranded DNA, double-stranded DNA, or covalently bound ethidium-DNA intercalation by placing Immulonll (Dynateck, Alexantria, VA) microtiter wells with 50 μl of 5p-g1m solution in each well. coated with a cation complex. These polynucleotides are 0.1
5M sodium citrate buffer pH 6,8, 0,15M
It was dissolved in Na11. After these solutions were left in the wells for 2 hours at room temperature, the wells were treated with 5 mg calf serum albumin/ml and 0.5% ty) Tw.
een 2 (0,02 containing l detergent (v/V)
Washing was carried out with M sodium phosphate buffer pH 7.4. Antiserum at an appropriate dilution was added to the wells to allow binding of the antibody to the immobilized polynucleotide. The peach antiserum was washed away, and bound antibodies were detected with enzyme-labeled anti-mouse IgG using well-known procedures.

共有結合エチジウム−DNA複合体に対して高力価であ
り、二重鎖及び−重鎖DNAに対しては極めて低い力価
であるマウスを選んで更に固定化非共有結合エチジウム
DNA複合体を用いてスクリーニングを行った。これは
ウェルを二重鎖DNAで被覆し、抗体結合溶液、及び酵
素活性測定用試薬以外のそれに引き統〈全ての試薬及び
洗浄溶液中に0.1mMのエチジウムブロマイドを含ま
せることよりなるものであった。非共有結合エチジウム
−DNA複合体に対して高い力価を有するマウスからの
牌臓細胞をミエローマ細胞と融合させてハイブリドーマ
を生成させた[Po1rer et al。
Mice with high titers for covalently bound ethidium-DNA complexes and extremely low titers for double-stranded and -heavy-stranded DNA were selected and further treated with immobilized non-covalently bound ethidium-DNA complexes. Screening was conducted. This consisted of coating the wells with double-stranded DNA and including 0.1 mM ethidium bromide in all reagents and washing solutions except for the antibody binding solution and the reagent for measuring enzyme activity. there were. Spleen cells from mice with high titers for non-covalent ethidium-DNA complexes were fused with myeloma cells to generate hybridomas [Po1rer et al.

Proc、 Nat’l Acad、 Sci、、 7
9:E1443 (19B2);Ga1fre and
 MiLstein、 Meth、 in Enzym
ol、 73:1(19B+)]。
Proc, Nat'l Acad, Sci, 7
9:E1443 (19B2); Ga1fre and
MiLstein, Meth, in Enzym
ol, 73:1 (19B+)].

クローン化されたハイブリドーマをマウスの腹腔内にお
いて生育させて多量の抗体を産生した。
The cloned hybridoma was grown intraperitoneally in mice and produced large amounts of antibodies.

アルブミンを腹水から10mMのTris−塩酸塩緩衝
液pH8,0、O,15M NaC1テ平衡化されたA
ffigel−ブルー樹脂(Bio−Rad Labo
ratories社、カリフォルニア+H、リンチモン
ド)」二のクロマトグラフィーにより除去した。この抗
体は直接にカラムを通過し、lomM Tris−塩酸
塩緩衝液、pH8,0から、0.2M NaClを含有
するこの緩衝液まで徐々に変化する線形勾配を用いて、
D E A、 E −” Sepharose(Par
macia Fine Che+oicals社、ニュ
ージャー州。
Albumin was extracted from ascites in 10 mM Tris-HCl buffer pH 8.0, O, 15 M NaCl equilibrated with A
ffigel-blue resin (Bio-Rad Labo
Ratories, Inc., Lynchmond, Calif.) was removed by chromatography. The antibody was passed directly through the column using a linear gradient ramping from lomM Tris-HCl buffer, pH 8.0, to this buffer containing 0.2M NaCl.
D E A, E-” Sepharose (Par
macia Fine Che+oicals, New Jersey.

ビス力タウェり上でクロマトグラフされた。Chromatographed on a bistorage column.

溶出蛋白質の主たるピークは他の蛋白質を実質的に含ま
ない抗体を含有する。
The main peak of eluted protein contains antibody substantially free of other proteins.

C,エチジウム−DNAに対するモノクローナル抗体の
4°、5−ジメトキシ−6−カルポキシフルオレンセイ
ンによる標識: 4−5゛−ジメ斗キシ−6−カルポキシフルオレツセイ
ン(4°、5°−ジメトキシ−5−カルポキシフルオレ
ンセイン異性体との混合物として合成)を上記力−ンナ
及びウルマンの方法によりN−ヒドロキシスクシンイミ
ドエステルに転換した。この色素を参考文献に記載され
る方法によりエチジウム−DNAインターカレーション
複合体に対する抗体に結合させた。
C. Labeling of monoclonal antibodies against ethidium-DNA with 4°,5-dimethoxy-6-carpoxyfluorenscein: 4-5′-dimethoxy-6-carpoxyfluorescein (4°,5°-dimethoxy- (Synthesized as a mixture with 5-carpoxyfluorenscein isomers) was converted to the N-hydroxysuccinimide ester by the method of Riki-Anna and Ullman described above. This dye was coupled to an antibody against ethidium-DNA intercalation complex by the method described in ref.

D、サイトメガロウィルスのハイブリッド形成分析: 尿の試料を5orvall FLC−3装置内で300
Orpmで5分間遠心分離させて細胞及び粒子状物質を
除去した。上澄液をBeckman Ti 50ロータ
ー中で25.00Orpmにおいてポリアロマ−超遠心
分離管内で75分間操作を行った。得られたペレットを
0.1MNaOH中に溶解し、37°Cで30分間イン
キュベートした。
D. Cytomegalovirus hybridization analysis: Urine samples were incubated at 300 °C in a 5orvall FLC-3 instrument.
Cells and particulate matter were removed by centrifugation in Orpm for 5 minutes. The supernatant was run in a polyaromer-ultracentrifuge tube for 75 minutes at 25.00 Orpm in a Beckman Ti 50 rotor. The resulting pellet was dissolved in 0.1M NaOH and incubated at 37°C for 30 minutes.

1.8M NaC1、0,1%ドデシル硫酸す:・リウ
ム(腎ハ)及び1mMEDTAを含有する 100ル文
の0、2Mのリン酸ナトリウム緩衝液p)Iflt、0
を添加した。次いで、20p−1のフルオレッセイン標
識/エチジウム変性プローブ(50ng)を添加し、混
合物を65℃で10時間インキュベートした。反応液を
室温に冷却し、エチジウム−DNAインターカレーショ
ン複合体に対する標識抗体を含有する 850ILfL
の0.1M Tris−塩酸塩緩衝液pH8,2を添加
した。この試薬における標識抗体の濃度は予備実験にお
いて背景比に対する最大の蛍光消光を与えるように最適
化された。反応液を室温において1時間放置した。
100ml of 0.2M sodium phosphate buffer containing 1.8M NaCl, 0.1% dodecyl sulfate and 1mM EDTA Iflt, 0
was added. 20p-1 fluorescein-labeled/ethidium-denatured probe (50 ng) was then added and the mixture was incubated at 65°C for 10 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, and 850ILfL containing a labeled antibody against ethidium-DNA intercalation complex was added.
0.1 M Tris-HCl buffer pH 8.2 was added. The concentration of labeled antibody in this reagent was optimized in preliminary experiments to give maximum fluorescence quenching relative to background. The reaction solution was left at room temperature for 1 hour.

次いで反応液の蛍光度を励起については495n+iの
光、及び発光については519nmの光について記録し
た。サイトメカロウィルス感染されていない尿も並行し
て実験が行われ、この対照により得られた蛍光度はウィ
ルスを有する試料の蛍光度よりも高かった。蛍光度の信
号はウィルスの割合の減少と共に増加する。
The fluorescence intensity of the reaction solution was then recorded with 495n+i light for excitation and 519nm light for emission. Urine without cytomecalovirus infection was also run in parallel, and the fluorescence obtained with this control was higher than that of the samples with virus. The fluorescence signal increases with decreasing proportion of virus.

以上1本発明の詳細な説明し例示した。明らかに、本発
明の趣旨及び範囲から離れることなく多くの変化及び修
正を行うことが可能である。
The present invention has been described and illustrated in detail above. Obviously, many changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図は、本発明を実施するだめの好ましい方
法の概略説明図である。 図面の浄書(内容に変更なし) lG1 2、FAD−才1m、オ・°”バクレオ111−ra−
r゛3 オ光−ハ]フ゛1ルト・双務・ア岸°り′ルフ
ースオA/ター七゛グルコ−入 H2O2 FIG、2 307才定、−ノ・イア゛す、Jl”’オ屯−勺七オ’
、 社物1jFIG、3 3、ン肖尤@@ −#−−^ζaイ+ 手続補正書(方式) 昭和60年4月牟日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第260100号 2、発明の名称 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名 マイルス・ラボラトリーズ9インコーポレーテツ
ド4、代理人
1-3 are schematic illustrations of a preferred method of carrying out the invention. Engraving of the drawings (no changes to the contents) lG1 2, FAD-1m, O.°” Bakreo 111-ra-
r゛3゛3゛〇゛゛〇゛゛゛゛゛゛゛゜゜゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゜゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゜゜゛゜゛゛゜゛゛゛゛゛゛゜゜゜゛゛゛゛゛゛゜゜゜゛゛゛゛゜゛゛゜゛゛゛゜) Seven o'
, company property 1jFIG, 3 3, nsha 尤@@ -#--^ζa い+ Procedural amendment (method) April 1985, Commissioner of the Japan Patent Office Manabu Shiga 1, Indication of the case 1988 patent Application No. 260100 2, Title of the invention 3, Relationship with the amended case Patent applicant name Miles Laboratories 9 Incorporated 4, Agent

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、−重鎖核酸を含んでなる試験試料中における特定の
ポリヌクレオチド配列の検出方法であって、下記工程: (a)任意の、試料中の特定の被検出ポリヌクレオチド
配列と、;標識、及び被検出配列に実質的に相補的な少
なくとも1つの一重鎖塩基配列よりなる標識核酸プロー
ブとの間にハイブリッドを形成し、そのハイブリッドが
一重鎖核酸に対して実質的に結合しない抗体試薬に対す
るエピトープを有するものである工程、 (b)形成された任意のハイブリッドを抗体試薬と接触
させ、標識プローブ中の標識が、標識プローブが抗体試
薬により結合されているハイブリッド中に存在する場合
に、その様なハイブリッド中に含有されていない場合に
対比して測定可能に異った検出可能な応答を与える工程
、及び (C)検出可能な応答を試料中の被検出配列の存在の関
数として測定する工程、 からなることを特徴とする方法。 2、抗体試薬が、 (1〕 プローブ及び被検出配列の一方がDNAであり
他方がRNAであるDNA −RNAハイプリントと選
択的に結合するものであるか、 (11) プローブ及び被検出配列の両者がRNAであ
るRNA −RNAハイブリッドと選択的に結合するも
のであるか、或いは (iii+ 分析中に形成される二重鎖がそれにインタ
ーカレーション複合体の形態で結合された核酸インター
カレーターよりなるインターカレーション複合体と選択
的に結合するものである、 特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、標識が標識検出系の試薬構成員と相互作用して検出
可能な応答を与え、及びその検出可能な応答が、その様
な検出系の構成員の標識への接近の立体障害のために、
標識プローブが抗体試薬により結合されているハイブリ
ッド中に含まれる場合は、その様なハイブリッド中に含
まれていない場合に対比して、測定可能な程に異ったも
のである特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、標識が、標識検出系の一員である酵素の基質、補因
子或いは阻害剤であって、標識がこの検出系と相互作用
して検出可能な応答を与える特許請求の範囲第3項記載
の方法。 5、標識が酵素の作用を受けて比色法、蛍光法或いは化
学発光法の信号を発生する基質である特許請求の範囲第
4項記載の方法。 6、標識が、酵素の補欠分子族であり、その様な酵素の
アポ酵素が標識検出系の一員であり、この検出系と標識
が相互作用して触媒的に活性なホロ酵素を生成するもの
である特許請求の範囲第4項記載の方法。 7、補欠分子族がFADであり、アポ酵素がアポ(グル
コースオキシダーゼ)である特許請求の範囲第6項記載
の方法。 8、標識が、標識検出系の一員である結合性物質に対し
て特異的に結合可能な配位子であって、この検出系と標
識が相互作用して検出可能な応答を与える特許請求の範
囲第3項記載の方法。 9、標識がハプテンであり、その結合性物質が第二の抗
体試薬である特許請求の範囲第8項記載の方法。 io、標識が蛍光発生物質であり、それに対する第二の
抗体試薬の結合の結果、蛍光の消光が発生する特許請求
の範囲第9項記載の方法。 11、検出系が更にハプテン標識或いはその結合類似体
の、酵素との複合体よりなり、その複合体の酵素活性が
第二の抗体試薬のそれに対する、結合により変化する特
許請求の範囲第9項記載の方法。 12、プローブが第一の標識及び第二の標識の一方によ
り標識されており、及び抗体試薬が他方により標識され
ており、第−及び第二の標識間の相互作用が標識プロー
ブ及び標識抗体試薬が共に同一ハイプリントに結合され
ている場合に、それらかその様に結合されてない場合に
対比して測定可能に異る検出可能な応答を与える特許請
求の範囲第1項記載の方法。 13、第一の標識が、第一の化学反応に関与して拡散生
成物を生成し、この拡散生成物が、第二の標識との第二
の化学反応における関与物質となって、検出可能な応答
を与える生成物を生成する特許請求の範囲第12項記載
の方法。 14、第−及び第二の標識がそれぞれ第−及び第二の化
学反応に対する触媒である特許請求の範囲第13項記載
の方法。 15、抗体試薬が酵素で標識されている特許請求の範囲
第14項記載の方法。 16、プローブが非酵素触媒により標識されている特許
請求の範囲第15項記載の方法。 1?、第−及び第二の標識がエネルギー移動相互作用に
関与する特許請求の範囲第12項記載の方法。 18、第一の標識が蛍光発光物質或いは化学発光物質で
あり、第二の標識が消光物質である特許請求の範囲第1
7項記載の方法。 18、プローブが蛍光発生物質或いは化学発光物質で標
識されており、この標識と抗体試薬上に元々ある基との
間のエネルギー移動相互作用が、標識プローブが抗体試
薬に結合されているハイブリッド中に存在する場合には
、その様なハイプリントに含まれていない場合に対比し
てAl11定可能に異る検出可能な応答を与える特許請
求の範囲第1項記載の方法。 20、抗体試薬がインターカレーション複合体と選択的
に結合するものであり、及び標識プローブも又プローブ
の一重鎖相補領域中のプローブに化学的に結合した核酸
インターカレーターよりなり、よって被検出配列とのハ
イブリッド形成時に該インターカレーション複合体が、
得られたハイブリッド中に形成される特許請求の範囲第
1項記載の方法。 21、標識プローブ中に含まれる標識がその一重鎖相補
領域にあるプローブに化学的に結合している特許請求の
範囲第1項記載の方法。 22、標識プローブ中に含まれている標識がその相補的
−重鎮領域以外の領域においてプローブに化学的に結合
している特許請求の範囲第1項記載の方法。 23、試験試料がその中に含まれる核酸を放出及び変性
する条件に曝された生物学的試料よりなる特許請求の範
囲第1項記載の方法。 24、試験試料中の特定のポリヌクレオチド配列を検出
するための試薬系であって、 m 4m識、及び被検出配列に実質的に相補的である少
なくとも一つの一重鎖塩基よりなる標識核酸プローブ、
及び (2)試料中の任意の特定の被検出ポリヌクレオチド配
列と標識プローブ間に形成されるハイブリッドに結合す
ることができるが、しかし実質的に一重鎖核酸には結合
することのできない抗体試薬を含んでなり、 その標識が、標識プローブが抗体試薬に結合されている
ハイブリッドに含まれる場合には、その様なハイブリッ
ドに含まれていない場合に対比して測定可能に異った検
出可能な応答を与えることを特徴とする試薬系。 25、抗体試薬が、 (1) プローブ及び被検出配列の一方がDNAであり
、他方がRNAであるDNA・ RNAハイブリッドと選択的に結合するものであるか、 (11) プローブ及び被検出配列の両者がRNAであ
るRNA −DNAハイブリ、ドと選択的に結合するも
のであるか、或いは [iii+ 分析中に形成される二重鎖がそれにインタ
ーカレーション複合体の形態で結合された核酸インター
カレーターよりなるインターカレーション複合体と選択
的に結合するものである、 特許請求の範囲第24項記載の試薬系。 28、標識が、標識検出系の試薬構成員と相互作用して
検出可能な応答を与え、及びその検出可能な応答がその
様な検出系の構成員の標識に対する接近の立体障害のた
めに標識プローブが抗体試薬により結合されているハイ
ブリッド中に含まれる場合は、その様なハイブリッド中
に含まれていない場合に対比して測定可能な程に異った
ものである特許請求の範囲第24項記載の試薬系。 27、標識が、標識検出系の一員である酵素の基質、補
因子或いは阻害剤であって、標識がこの検出系と相互作
用して検出可能な応答を与える特許請求の範囲第26項
記載の試薬系・ )28、標識が酵素の作用を受けて比
色法、蛍光法或いは化学発光法の信号を発生する基質で
ある特許請求の範囲第27項記載の試薬系。 29、標識が、酵素の補欠分子族であり、その様な酵素
のアポ酵素が標識検出系の一員であり、この検出系と標
識が相互作用して触媒的に活性なホロ酵素を生成するも
のである特許請求の範囲第27項記載の試薬系。 30、補欠分子族がFADであり、アポ酵素がアポ(グ
ルコースオキシダーゼ)である特許請求の範囲第29項
記載の試薬系。 31、標識が、標識検出系の一員である結合性物質に対
して特異的に結合可能な配位子であって、この検出系と
標識が相互作用して検出可能な応答を与える特許請求の
範囲第26項記載の試薬系。 32、標識がハプテンであり、その結合性物質が第二の
抗体試薬である特許請求の範囲第31項記載の試薬系。 33、標識が蛍光発生物質であり、それに対する第二の
抗体試薬の結合の結果、蛍光の消光が発生する特許請求
の範囲第32項記載の試薬系。 34、検出系が更にハプテン標識或いはその結合類似体
の、酵素との複合体よりなり、その複合体の酵素活性が
第二の抗体試薬のそれに対する結合により変化する特許
請求の範囲第32項記載の試薬系。 35、プローブが第一の標識及び第二の標識の一方によ
り標識されており、及び抗体試薬が他方により標識され
ており、第−及び第二の標識間の相1作用が標識プロー
ブ及び標識抗体試薬が共に同一ハイブリッド結合されて
いる場合に、それらがその様に結合されていない場合に
対比して測定可能に異る検出可能な応答を与える特許請
求の範囲第24項記載の試薬系。 36、第一の標識が、第一の化学反応に関与して拡散生
成物を生成し、この拡散生成物が、第二の標識との第二
の化学反応における関与物質となって、検出可能な応答
を与える生成物を生成する特許請求の範囲第24項記載
の試薬系。 37、第−及び第二の標識が、それぞれ第−及び第二の
化学反応に対する触媒である特許請求の範囲第36項記
載の試薬系。 38、抗体試薬が酵素で標識されている特許請求の範囲
第37項記載の試薬系。 39、プローブが非酵素触媒により標識されている特許
請求の範囲第38項記載の試薬系。 40、第−及び第二の標識がエネルギー移動相互作用に
関与する特許請求の範囲第35項記載の試薬系。 41、第一の標識が蛍光発光物質或いは化学発光物質で
あり、第二の標識が消光物質である特許請求の範囲第4
0項記載の試薬系。 42、プローブが蛍光発生物質或いは化学発生物質で標
識されており、この標識と抗体試薬上に元々ある基との
間のエネルギー移動相互作用が、標識プローブが抗体試
薬に結合されているハイプリント中に存在する場合には
、その様なハイブリッドに含まれていない場合に対比し
て測定可能に異る検出可能な応答を与える特許請求の範
囲第24項記載の試薬系。 43、抗体試薬がインター力レーシゴン複合体と選択的
に結合するものであり、及び標識プローブも又プローブ
の一重鎖相補領域中のプローブに化学的に結合した核酸
インターカレーターよりなり、よって被検出配列とのハ
イブリッド形成時に該インターカレーション複合体が、
得られたハイブリッド中に形成される特許請求の範囲第
24項記載の試薬系。 44、標識プローブ中に含まれている標識がその一重鎖
相補領域にあるプローブに化学的に結合している特許請
求の範囲第24項記載の試薬系。 45、標識プローブ中に含まれている標識がその相補的
−重鎖領域以外の領域においてプローブに化学的に結合
している特許請求の範囲第24項記載の試薬系。 46、更に試験試料中の二重鎖核酸を一重鎖形態に転換
することのできる変性剤を含んでなる特許請求の範囲第
24項記載の試薬系。
[Claims] 1. - A method for detecting a specific polynucleotide sequence in a test sample comprising a heavy chain nucleic acid, the method comprising: (a) detecting any specific polynucleotide to be detected in the sample; A hybrid is formed between the sequence and a labeled nucleic acid probe consisting of a label and at least one single-stranded base sequence substantially complementary to the detected sequence, and the hybrid is substantially complementary to the single-stranded nucleic acid. (b) contacting any hybrids formed with an antibody reagent, the label in the labeled probe being present in the hybrid to which the labeled probe is bound by the antibody reagent; (C) providing a detectable response that is measurably different than when it is not contained in such a hybrid; A method characterized by: measuring as a function of . 2. Whether the antibody reagent (1) selectively binds to a DNA-RNA hyperprint in which one of the probe and the detected sequence is DNA and the other is RNA, or (11) the probe and the detected sequence are (iii+) consisting of a nucleic acid intercalator to which the duplex formed during the analysis is bound in the form of an intercalation complex. 2. The method of claim 1, wherein the label selectively binds to the intercalation complex. 3. The label interacts with a reagent member of the label detection system to provide a detectable response; If the detectable response is due to steric hindrance of the access of such detection system members to the label,
If the labeled probe is included in a hybrid bound by an antibody reagent, it is measurably different than if it were not included in such a hybrid. The method described in Section 1. 4. The label according to claim 3, wherein the label is a substrate, cofactor or inhibitor of an enzyme that is a member of the label detection system, and the label interacts with the detection system to give a detectable response. Method. 5. The method according to claim 4, wherein the label is a substrate that generates a colorimetric, fluorescent, or chemiluminescent signal under the action of an enzyme. 6. The label is a prosthetic group of the enzyme, the apoenzyme of such an enzyme is a member of the label detection system, and the detection system and the label interact to produce a catalytically active holoenzyme. The method according to claim 4. 7. The method according to claim 6, wherein the prosthetic group is FAD and the apoenzyme is apo(glucose oxidase). 8. The label is a ligand capable of specifically binding to a binding substance that is a member of a label detection system, and the label interacts with the detection system to give a detectable response. The method described in Scope No. 3. 9. The method according to claim 8, wherein the label is a hapten and the binding substance is a second antibody reagent. 10. The method of claim 9, wherein the label is a fluorogenic substance and binding of the second antibody reagent to it results in quenching of the fluorescence. 11. Claim 9, wherein the detection system further comprises a complex of a hapten label or a binding analog thereof with an enzyme, and the enzyme activity of the complex is changed by binding to that of a second antibody reagent. Method described. 12. The probe is labeled with one of the first label and the second label, and the antibody reagent is labeled with the other, and the interaction between the first and second labels causes the labeled probe and the labeled antibody reagent to 2. The method of claim 1, wherein the method of claim 1 provides a measurably different detectable response when both are bonded to the same hyperprint as compared to when they are not so bonded. 13. The first label participates in a first chemical reaction to produce a diffusion product, and the diffusion product becomes a participant in a second chemical reaction with a second label and is detectable. 13. A method according to claim 12, which produces a product that gives a specific response. 14. The method of claim 13, wherein the first and second labels are catalysts for the first and second chemical reactions, respectively. 15. The method according to claim 14, wherein the antibody reagent is labeled with an enzyme. 16. The method according to claim 15, wherein the probe is labeled with a non-enzymatic catalyst. 1? 13. The method of claim 12, wherein the first and second labels participate in an energy transfer interaction. 18. Claim 1, wherein the first label is a fluorescent substance or chemiluminescent substance, and the second label is a quencher.
The method described in Section 7. 18. If the probe is labeled with a fluorogenic or chemiluminescent substance, energy transfer interactions between the label and the native groups on the antibody reagent can be induced in the hybrid in which the labeled probe is bound to the antibody reagent. 2. The method of claim 1, wherein Al11, if present, provides a detectable response that is quantifiably different than if it were not included in such a high print. 20, the antibody reagent selectively binds to the intercalation complex, and the labeled probe also consists of a nucleic acid intercalator chemically linked to the probe in the single-stranded complementary region of the probe, thus The intercalation complex upon hybridization with
A method according to claim 1 formed in the resulting hybrid. 21. The method of claim 1, wherein the label contained in the labeled probe is chemically bonded to the probe in its single-stranded complementary region. 22. The method of claim 1, wherein the label contained in the labeled probe is chemically bonded to the probe in a region other than its complementary-heavy region. 23. The method of claim 1, wherein the test sample comprises a biological sample exposed to conditions that release and denature the nucleic acids contained therein. 24. A reagent system for detecting a specific polynucleotide sequence in a test sample, comprising a labeled nucleic acid probe comprising an m4m marker and at least one single-stranded base substantially complementary to the detected sequence;
and (2) an antibody reagent capable of binding to the hybrid formed between any particular polynucleotide sequence to be detected in the sample and the labeled probe, but substantially incapable of binding to single-stranded nucleic acids. and a measurably different detectable response when the label is included in a hybrid in which the labeled probe is bound to an antibody reagent as compared to when it is not included in such hybrid. A reagent system characterized by giving. 25. Whether the antibody reagent (1) selectively binds to a DNA/RNA hybrid in which one of the probe and the detected sequence is DNA and the other is RNA, or (11) the probe and the detected sequence are A nucleic acid intercalator which selectively binds to an RNA-DNA hybrid, both of which are RNA, or [iii+ a nucleic acid intercalator to which the duplex formed during the analysis is bound in the form of an intercalation complex. 25. The reagent system according to claim 24, which selectively binds to an intercalation complex consisting of: 28, a label interacts with a reagent member of a label detection system to give a detectable response, and the detectable response is caused by a label due to steric hindrance of access of such detection system members to the label. Claim 24 wherein the probe is measurably different when contained in a hybrid bound by an antibody reagent as compared to when it is not contained in such a hybrid. Reagent system as described. 27. The label according to claim 26, wherein the label is a substrate, cofactor or inhibitor of an enzyme that is a member of a label detection system, and the label interacts with the detection system to give a detectable response. 28. The reagent system according to claim 27, wherein the label is a substrate that generates a signal for a colorimetric method, a fluorescence method, or a chemiluminescence method when subjected to the action of an enzyme. 29. The label is a prosthetic group of an enzyme, and the apoenzyme of such an enzyme is a member of a label detection system, and the detection system and the label interact to produce a catalytically active holoenzyme. The reagent system according to claim 27. 30. The reagent system according to claim 29, wherein the prosthetic group is FAD and the apoenzyme is apo(glucose oxidase). 31. A patent claim in which the label is a ligand capable of specifically binding to a binding substance that is a member of a label detection system, and the label interacts with the detection system to give a detectable response. The reagent system according to scope item 26. 32. The reagent system according to claim 31, wherein the label is a hapten and the binding substance is a second antibody reagent. 33. The reagent system of claim 32, wherein the label is a fluorogenic substance and binding of the second antibody reagent to it results in quenching of the fluorescence. 34. The detection system further comprises a complex of a hapten label or a binding analog thereof with an enzyme, and the enzyme activity of the complex is changed by binding of a second antibody reagent thereto. reagent system. 35, the probe is labeled with one of the first label and the second label, and the antibody reagent is labeled with the other, and the phase 1 interaction between the first and second labels is such that the labeled probe and the labeled antibody 25. The reagent system of claim 24, wherein when the reagents are identically hybridized together, they provide a measurably different detectable response as compared to when they are not so bound. 36. The first label participates in a first chemical reaction to produce a diffusion product, which diffusion product becomes a participant in a second chemical reaction with a second label and is detectable. 25. A reagent system according to claim 24, which produces a product that gives a specific response. 37. The reagent system of claim 36, wherein the first and second labels are catalysts for the first and second chemical reactions, respectively. 38. The reagent system according to claim 37, wherein the antibody reagent is labeled with an enzyme. 39. The reagent system according to claim 38, wherein the probe is labeled with a non-enzymatic catalyst. 40. The reagent system of claim 35, wherein the first and second labels participate in energy transfer interactions. 41. Claim 4, wherein the first label is a fluorescent substance or chemiluminescent substance, and the second label is a quencher.
Reagent system described in item 0. 42. The probe is labeled with a fluorogenic or chemical generator, and energy transfer interactions between this label and the native groups on the antibody reagent can occur during hyperprinting, where the labeled probe is attached to the antibody reagent. 25. The reagent system of claim 24, which provides a measurably different detectable response when present in such a hybrid as compared to when not included in such hybrid. 43, the antibody reagent selectively binds to the interforce Resigon complex, and the labeled probe also consists of a nucleic acid intercalator chemically linked to the probe in the single-stranded complementary region of the probe, thus The intercalation complex upon hybridization with
A reagent system according to claim 24 formed in the resulting hybrid. 44. The reagent system of claim 24, wherein the label contained in the labeled probe is chemically bonded to the probe in its single-stranded complementary region. 45. The reagent system of claim 24, wherein the label contained in the labeled probe is chemically bonded to the probe in a region other than its complementary heavy chain region. 46. The reagent system of claim 24, further comprising a denaturing agent capable of converting double-stranded nucleic acids in the test sample to single-stranded form.
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