JP2001095586A - Measurement of telomere size - Google Patents
Measurement of telomere sizeInfo
- Publication number
- JP2001095586A JP2001095586A JP27994899A JP27994899A JP2001095586A JP 2001095586 A JP2001095586 A JP 2001095586A JP 27994899 A JP27994899 A JP 27994899A JP 27994899 A JP27994899 A JP 27994899A JP 2001095586 A JP2001095586 A JP 2001095586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- telomere
- dna
- probe
- isoluminol
- sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、テロメアサイズの
測定方法及び該方法に使用するキットに関する。[0001] The present invention relates to a method for measuring telomere size and a kit used for the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】真核生物の染色体末端を構成するテロメ
アは、染色体の末端に位置し、ヒトの場合、6塩基から
なる5'-TTAGGG-3'が数百回繰り返されている特徴的な配
列を有する。細胞が分裂増殖するにはDNAの複製が必須
であるが、DNA複製の機構上、一度DNAが複製されると、
複製のたびに染色体の末端テロメアは短くなる。このた
め、例えばヒトの体細胞では、何回か細胞分裂するとテ
ロメア短縮による細胞死を防ぐために細胞分裂が停止す
る(有限分裂寿命)。この細胞分裂の停止がヒトの老化
進行に関係するのではないかと推定されている。つまり
細胞分裂が繰り返される度に、テロメア配列は短くな
り、この部分が消滅すると、細胞に悪影響を及ぼす染色
体同士の結合が誘発される。さらに、その他の遺伝子異
常も加わり、細胞は死に至る(細胞の老化と死)。一
方、生殖細胞や癌細胞では、テロメアDNAを延長させる
作用を有するテロメラーゼが発現しており、細胞分裂に
よってテロメア短縮は生じない(不死化細胞)。2. Description of the Related Art The telomere constituting the chromosome end of eukaryotes is located at the end of the chromosome, and in the case of humans, is characterized by 5'-TTAGGG-3 'consisting of 6 bases repeated several hundred times. Has an array. DNA replication is essential for cells to divide and proliferate, but due to the mechanism of DNA replication, once DNA is replicated,
The terminal telomere of the chromosome shortens with each replication. Therefore, for example, in human somatic cells, cell division stops several times after several cell divisions to prevent cell death due to telomere shortening (finite division life span). It has been speculated that this cessation of cell division may be involved in the progression of human aging. That is, with each repetition of cell division, the telomere sequence becomes shorter, and when this portion disappears, chromosome-to-chromosome linkages that adversely affect cells are induced. In addition, other genetic abnormalities add to the death of the cell (cell aging and death). On the other hand, germ cells and cancer cells express telomerase having an action of elongating telomere DNA, and telomere shortening does not occur by cell division (immortalized cells).
【0003】ヒトの老化進行、癌の進行などの解析に
は、テロメア長の解析は欠かすことのできないものであ
る。テロメア長を解析するために現在主に使用されてい
る方法としてサザンハイブリダイゼーションが挙げられ
る。すなわち、組織DNAをできるだけ切断しないように
精製した後、制限酵素で適当な位置で切断し、電気泳動
した後DNAをメンブレンに転写し、32P標識テロメアプロ
ーブでハイブリダイズしてオートラジオグラフィーを行
い、結果の画像を定量してテロメアサイズを求めるとい
うものである。[0003] Analysis of telomere length is indispensable for analysis of human aging and cancer progression. Southern hybridization is a method mainly used at present for analyzing telomere length. That is, after purifying the tissue DNA so as not to cut it as much as possible, cut it at an appropriate position with restriction enzymes, transfer the DNA to a membrane after electrophoresis, hybridize it with a 32 P-labeled telomere probe, and perform autoradiography. And quantifying the resulting image to determine the telomere size.
【0004】しかし、上記サザンハイブリダイゼーショ
ンでは、正確な定量が困難であり、操作が煩雑である
(1週間から10日かかる)。例えば、32P-標識反応産物
の分析を依然として必要としており、その取扱い(例え
ばゲル又は大量の廃液処理)が容易ではない。さらに、
ゲル作製、電気泳動等分離(分析)のための時間及び露
出(検出)時間などの一連の操作に長時間を要する。However, in the above-mentioned Southern hybridization, accurate quantification is difficult, and the operation is complicated (one week to 10 days). For example, the analysis of 32 P-labeled reaction products is still required, and their handling (eg, gel or large volume waste treatment) is not easy. further,
A long time is required for a series of operations such as time for gel preparation, separation (analysis) such as electrophoresis, and exposure (detection) time.
【0005】これらのことは、特にリアルタイムの分析
が求められる癌の進行や予後を迅速に診断するには不適
であり、大量のサンプルを分析することも困難である。
従って、前記電気泳動やオートラジオグラフィーに代わ
る別の測定系の開発が望まれていた。[0005] These are unsuitable for promptly diagnosing the progress and prognosis of cancer, in which real-time analysis is required, and it is also difficult to analyze a large amount of samples.
Therefore, development of another measurement system replacing the electrophoresis and autoradiography has been desired.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、テロメアサ
イズの測定方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for measuring telomere size.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意研究を行った結果、テロメア反復配列
とそれに相補的な標識プローブとをハイブリダイズさ
せ、ハイブリダイゼーション・プロテクション・アッセ
イ(Hybridization Protection Assay;HPA)を用いて
プローブを検出することにより、迅速かつ高感度にテロ
メアサイズを測定し得ることを見い出し、本発明を完成
するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above problems, and as a result, hybridized a telomere repeat sequence and a labeled probe complementary thereto, and carried out a hybridization protection assay ( The present inventors have found that telomere size can be measured quickly and with high sensitivity by detecting a probe using a Hybridization Protection Assay (HPA), thereby completing the present invention.
【0008】すなわち、本発明は、検体から抽出した染
色体DNAと、テロメア反復配列に相補的な配列を有する
標識DNAプローブとをハイブリダイズさせ、該ハイブリ
ダイズしたDNAプローブの標識シグナルを測定し、得ら
れる測定結果からテロメアの長さを求めることを特徴と
するテロメアサイズの測定方法である。上記検体として
は、例えば血液、培養細胞、新鮮組織、凍結保存組織又
はホルマリン固定組織が挙げられる。また、プローブの
標識は、アクリジニウムエステル、ルミノール、イソル
ミノール、ピロガロール、プロトヘミン、アミノブチル
エチル-n-イソルミノール又はアミノヘキシルエチル-n-
エチル-イソルミノールによるものが挙げられる。That is, the present invention hybridizes a chromosomal DNA extracted from a specimen with a labeled DNA probe having a sequence complementary to the telomere repeat sequence, and measures the labeled signal of the hybridized DNA probe. This is a method for measuring telomere size, characterized in that the length of telomere is determined from measurement results obtained. Examples of the sample include blood, cultured cells, fresh tissue, cryopreserved tissue, and formalin-fixed tissue. The label of the probe is acridinium ester, luminol, isoluminol, pyrogallol, protohemin, aminobutylethyl-n-isoluminol or aminohexylethyl-n-
Ethyl-isoluminol.
【0009】さらに、本発明は、(CCCTAA)n (nは1〜20
の整数を表す。)で示される塩基配列を有するオリゴヌ
クレオチドプローブ及び標識物質を含むテロメアサイズ
の測定用キットである。標識物質は、前記と同様であ
る。以下、本発明を詳細に説明する。Further, the present invention relates to (CCCTAA) n (n is 1 to 20)
Represents an integer. ) Is a kit for measuring telomere size, comprising an oligonucleotide probe having a base sequence represented by the formula (1) and a labeling substance. The labeling substance is the same as described above. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の方法は、テロメア配列に
相補的な標識プローブを、検体中に存在して配列が繰り
返し保存されているテロメア反復配列とハイブリダイズ
させ、プローブに結合した標識物質のシグナル量を指標
としてテロメアの長さを測定するものである。本発明に
よれば、テロメア反復配列をPCR等により増幅させるこ
となく、プローブを直接テロメアにハイブリダイズさせ
て検出するだけでよく、操作が極めて簡単である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of the present invention comprises the steps of: hybridizing a labeled probe complementary to a telomere sequence with a telomere repeat sequence which is present in a sample and whose sequence is repeatedly conserved; The telomere length is measured by using the signal amount of the telomere as an index. According to the present invention, it is only necessary to hybridize a probe directly to a telomere for detection without amplifying the telomere repeat sequence by PCR or the like, and the operation is extremely simple.
【0011】1.検体からの細胞抽出液の調製 検体の種類は特に限定されるものではないが、血液、培
養細胞、各種組織を挙げることができる。上記組織は、
器官の由来を問わず、任意に選択することができる。例
えば、脳神経系、筋肉・骨格系、消化器系、呼吸器系、
造血系、リンパ系などの器官由来の組織が挙げられる。
また、これらの組織は新鮮組織(生検により得られた直
後もの)、凍結保存組織又はホルマリン固定組織などあ
らゆる状態のものを使用することができる。1. Preparation of cell extract from specimen The type of specimen is not particularly limited, and examples thereof include blood, cultured cells, and various tissues. The above organization
It can be arbitrarily selected regardless of the origin of the organ. For example, cerebral nervous system, muscle / skeletal system, digestive system, respiratory system,
Tissues derived from organs such as the hematopoietic system and the lymphatic system are included.
In addition, these tissues can be used in any state, such as fresh tissues (immediately after biopsy), cryopreserved tissues, or formalin-fixed tissues.
【0012】さらに、上記組織は正常のものに限定され
ず、各種疾患(癌、肝疾患など)の組織を使用すること
ができる。例えば、癌由来のものとして、大腸癌、肝臓
癌などの癌組織のほか、大腸癌、肝臓癌、子宮頸癌、慢
性骨髄性白血病、膠芽腫、乳癌、繊維肉腫などの癌細胞
株、例えばK562、MKN1、HeLa、U937、U373MG、T98G、A1
72、MCF-7 、HT-1080 、LoVo、WiDr、SW857 、VA-4等が
挙げられる。Further, the above-mentioned tissue is not limited to normal one, and tissues of various diseases (cancer, liver disease, etc.) can be used. For example, as cancer-derived, colorectal cancer, in addition to cancer tissues such as liver cancer, colorectal cancer, liver cancer, cervical cancer, chronic myelogenous leukemia, glioblastoma, breast cancer, fibrosarcoma and other cancer cell lines, such as K562, MKN1, HeLa, U937, U373MG, T98G, A1
72, MCF-7, HT-1080, LoVo, WiDr, SW857, VA-4 and the like.
【0013】肝疾患としては、例えば慢性肝炎、急性肝
炎、肝硬変等が挙げられる。培養細胞又はヒト組織から
のDNAの精製は、公知の方法又は公知の方法に改良を加
えて行う(Tahara H. et al., (1997) Oncogene, 15, 1
911-1920)。得られた精製DNAは、ハイブリダイゼーシ
ョンバッファー(ラウリル硫酸塩、塩化リチウム、EDT
A、EGTAを含むコハク酸リチウムバッファー)に溶解す
る。[0013] Examples of liver diseases include chronic hepatitis, acute hepatitis, cirrhosis and the like. Purification of DNA from cultured cells or human tissues is performed by a known method or a modification of a known method (Tahara H. et al., (1997) Oncogene, 15, 1).
911-1920). The obtained purified DNA was subjected to hybridization buffer (lauryl sulfate, lithium chloride, EDT
A, Lithium succinate buffer containing EGTA).
【0014】ヒト肝疾患患者組織からのDNAの調製は以
下の方法により行う。すなわち、各組織サンプルを液体
窒素に入れて凍結させた後、粉末状にし、アリコート
(2〜3mg)をハイブリダイゼーションバッファーに懸
濁し、DNAを得る。遊離したDNAは、ピペッティング操作
により分断させる。Preparation of DNA from human liver disease patient tissue is performed by the following method. That is, each tissue sample is frozen in liquid nitrogen, powdered, and an aliquot (2 to 3 mg) is suspended in a hybridization buffer to obtain DNA. The released DNA is disrupted by pipetting.
【0015】2.プローブの調製 本発明では、(CCCTAA)n (nは1〜20の整数を表す。)で
示される塩基配列を有するオリゴヌクレオチドをプロー
ブとして使用する。nは、目的とする染色体DNAに応じて
適宜選択されるが、2〜10が好ましく、3〜5がさらに好
ましい。プローブに用いるオリゴヌクレオチドは、通常
のホスホアミダイト法等により市販のDNA合成機を用い
て合成することができる。なお、化学合成の際に、アク
リジニウムエステル(以下「AE」という)等を標識する
ためのアミノリンカーを導入しておく。2. Preparation of Probe In the present invention, an oligonucleotide having a base sequence represented by (CCCTAA) n (n represents an integer of 1 to 20) is used as a probe. n is appropriately selected according to the target chromosomal DNA, but is preferably 2 to 10, and more preferably 3 to 5. Oligonucleotides used as probes can be synthesized by a usual phosphoramidite method using a commercially available DNA synthesizer. At the time of chemical synthesis, an amino linker for labeling acridinium ester (hereinafter referred to as “AE”) or the like is introduced.
【0016】DNAプローブのAE等の標識は、AEについて
はDNA合成時に導入したアミノリンカーと、AEのN-ヒド
ロキシスクシンイミドエステルとの反応により行う。AE
等の標識位置は、DNA合成時に導入するアミノリンカー
の位置によって自由に設定することができる(特表平2-
502283号公報) 。The labeling of the DNA probe, such as AE, is carried out by reacting the AE with the amino linker introduced during DNA synthesis and the N-hydroxysuccinimide ester of AE. AE
Can be freely set depending on the position of the amino linker to be introduced during DNA synthesis.
No. 502283).
【0017】3.ハイブリダイゼーション 上記のようにして得られた細胞抽出液にプローブを混合
し、細胞抽出液中に含まれるテロメア配列とハイブリダ
イズさせる。ハイブリダイゼーションは、抽出したDNA
を加熱して(例えば95℃)変性させ、これに標識DNAプ
ローブを含むハイブリダイゼーション用溶液を加え、例
えば60〜65℃で5〜20分インキュベーションすることに
より行うことができる。3. Hybridization A probe is mixed with the cell extract obtained as described above, and hybridized with a telomere sequence contained in the cell extract. Hybridization is performed on the extracted DNA
Is denatured by heating (for example, 95 ° C.), a hybridization solution containing a labeled DNA probe is added thereto, and the mixture is incubated at, for example, 60 to 65 ° C. for 5 to 20 minutes.
【0018】4.検出 標識されたプローブの検出は、Gen-Probe 社によって開
発されたハイブリダイゼーション・プロテクション・ア
ッセイ(Hybridization Protection Assay;HPA)法を
用いることができる(特表平2-503147号公報)。4. Detection For detection of the labeled probe, a Hybridization Protection Assay (HPA) method developed by Gen-Probe can be used (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-503147).
【0019】HPA法とは、非放射性標識物質でラベルし
たオリゴマーをプローブとして用い、該プローブが検出
の対象となるDNA又はRNAにハイブリダイズしたときの当
該非放射性標識物質からの発光を検出する手法である。
その特徴は、ハイブリダイズしたプローブとハイブリダ
イズせずに遊離しているプローブとを区別するために行
われる洗浄などの物理的な分離操作を行う代わりに、遊
離のプローブの標識物質を選択的に加水分解させ、その
標識物質を失活させてしまうことにある。このため操作
が簡便でしかも短時間に目的のターゲット(核酸又はオ
リゴヌクレオチド)を検出できる。The HPA method is a technique in which an oligomer labeled with a non-radioactive labeling substance is used as a probe, and the luminescence from the non-radioactive labeling substance is detected when the probe hybridizes to DNA or RNA to be detected. It is.
The feature is that instead of performing a physical separation operation such as washing performed in order to distinguish a hybridized probe from a probe that is free without hybridization, a labeling substance of the free probe is selectively used. Hydrolysis may deactivate the labeling substance. Therefore, the operation is simple and the target (nucleic acid or oligonucleotide) can be detected in a short time.
【0020】非放射性標識物質としては、例えばアクリ
ジニウムエステル(Acridinium ester;AE)、ルミノー
ル(Luminol)、イソルミノール(Isoluminol)、ピロガロ
ール(Pyrogallol)、プロトヘミン(Protohaemin) 、アミ
ノブチルエチル-n-イソルミノール(Aminobutylethyl-n-
isoluminol)又はアミノヘキシルエチル-n-エチル-イソ
ルミノール(Aminohexylethyl-n-ethyl-isoluminol)が挙
げられる。但し、上記標識物質に限定されるものではな
く、例えば、次式I:Examples of the non-radioactive labeling substance include, for example, acridinium ester (AE), luminol (Luminol), isoluminol, pyrogallol (Pyrogallol), protohemin (Protohaemin), aminobutylethyl-n-isobutylamine Luminol (Aminobutylethyl-n-
isoluminol) or Aminohexylethyl-n-ethyl-isoluminol. However, the present invention is not limited to the above-mentioned labeling substance.
【0021】[0021]
【化1】 ( [式中、Xはハロゲン又は次式II:Embedded image (Wherein X is halogen or the following formula II:
【0022】[0022]
【化2】 (式中、X1 は窒素原子、リン原子、ホウ素原子又はヒ
素原子を表し、R1はアルコキシ若しくはアリールオキ
シ、又は置換若しくは非置換のアルキル、アルケニル若
しくはアリールを表し、R2 は水素原子、アルコキシ若
しくはアリールオキシ、又は置換若しくは非置換のアル
キル、アルケニル若しくはアリールを表す。) 若しくは次式III: −X2−R2 (III) (式中、X2 は酸素原子又は硫黄原子を表し、R2 は前
記と同様である。)で示される基を表し、Yは酸素原
子、硫黄原子又はNHを表し、R3 は水素原子、アミノ、
ヒドロキシ、チオール、カルボン酸、ハロゲン、ニト
ロ、アルコキシ若しくはアリールオキシ、又は置換若し
くは非置換のアセチル、アルキル、アルケニル若しくは
アリールを表し、R4 は置換又は非置換のアルキル、ア
ルケニル又はアリールを表し、R1 、R2 、R3 又はR
4 の少なくとも1つは化学結合できる反応性部位を含
む。] )で示されるアクリジン誘導体を使用することも
できる。Embedded image (Wherein X 1 represents a nitrogen atom, a phosphorus atom, a boron atom or an arsenic atom, R 1 represents alkoxy or aryloxy, or substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl or aryl, R 2 represents a hydrogen atom, alkoxy or represents aryloxy, or substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl or aryl), or the following formula III:. -X 2 -R 2 ( III) ( wherein, X 2 represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 2 Represents the same as the above.), Y represents an oxygen atom, a sulfur atom or NH, R 3 represents a hydrogen atom, amino,
Hydroxy represents thiol, carboxylic acid, halogen, nitro, alkoxy or aryloxy, or substituted or unsubstituted acetyl, alkyl, alkenyl or aryl, R 4 is a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl or aryl, R 1 , R 2 , R 3 or R
At least one of the four contains a reactive site capable of chemical bonding. ])) Can also be used.
【0023】ここで、ハロゲンとしては、例えばフッ
素、塩素、臭素、ヨウ素又はアスタチンが挙げられる。
アルキルとしては炭素数1〜20、好ましくは1〜5のも
の、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル
等が挙げられる。アルケニルとしては炭素数1〜10、好
ましくは1〜5のもの、例えばビニル、アリル等が挙げ
られる。アリールとしては、例えばフェニル、トリル、
ナフチル、キシリル等が挙げられる。アルコキシとして
は、炭素数1〜10、好ましくは1〜5のもの、例えばメ
トキシ、エトキシ等が挙げられ、アリールオキシとして
は、例えばフェノキシ、ナフトキシ等が挙げられる。Here, examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine, iodine and astatine.
Examples of the alkyl include those having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, and amyl. Alkenyl includes those having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms, such as vinyl and allyl. As aryl, for example, phenyl, tolyl,
Examples include naphthyl and xylyl. Examples of alkoxy include those having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms, such as methoxy and ethoxy, and examples of aryloxy include phenoxy and naphthoxy.
【0024】本発明に用いるプローブは、テロメア反復
配列と相補的な配列を有するため、テロメアの反復回数
に応じた数のプローブがハイブリダイズする(図1
A)。図1において、各プローブ1には所定の標識2が
されているので、標識のシグナル強度により、テロメア
3のサイズ(長さ)を測定することができる。検出は、
テロメア配列が途中で分断されている場合であっても
(テロメア配列の分断4)、完全長のテロメアとほぼ同
様に検出することができる(図1B)。Since the probe used in the present invention has a sequence complementary to the telomere repeat sequence, a number of probes hybridize according to the number of telomere repeats (FIG. 1).
A). In FIG. 1, since each probe 1 has a predetermined label 2, the size (length) of the telomere 3 can be measured based on the signal intensity of the label. Detection is
Even when the telomere sequence is interrupted in the middle (interruption of the telomere sequence 4), it can be detected almost in the same manner as a full-length telomere (FIG. 1B).
【0025】例えば、テロメア反復配列の基本単位とな
る配列(5'-TTAGGG-3')が1000回反復しており、プロー
ブとして(5'-CCCTAA-3')の配列を4回反復させたもの[5'
- (CCCTAA)4 -3']を使用するものと仮定すると、テロメ
アDNAにはプローブが理論上250個ハイブリダイズするこ
とができる。従って、プローブ250個分の標識が検出さ
れることとなる。長さの分かっているDNAに上記プロー
ブをハイブリダイズさせたときに検出される標識の強度
を予め求めておいて検量線を作成しておけば、テロメア
の長さを換算することができる。For example, a sequence (5'-TTAGGG-3 ') which is a basic unit of a telomere repeat sequence is repeated 1,000 times, and a sequence of (5'-CCCTAA-3') is repeated four times as a probe. Things [5 '
Assuming that-(CCCTAA) 4 -3 '] is used, 250 probes can theoretically hybridize to telomeric DNA. Therefore, labels for 250 probes are detected. The length of the telomere can be converted by preparing a calibration curve by previously obtaining the strength of the label detected when the probe is hybridized to DNA of a known length.
【0026】テロメア配列が完全な1本分の長さではな
く途中で分断されていても、プローブがハイブリダイズ
する量は完全長と変わらない。従って、テロメアの切断
の有無に関係なく、全長分の長さを測定することができ
る。なお、切断部位付近の領域にはプローブがハイブリ
ダイズしない場合も想定されるが、この場合は、測定誤
差として許容し得るものである。以下、AEを用いた検出
及びその他の非放射性標識物質を用いた検出を例に説明
する。Even if the telomere sequence is not the length of one full length but is interrupted in the middle, the amount of hybridization of the probe is not different from the full length. Therefore, the length of the entire length can be measured regardless of the presence or absence of telomere cleavage. It is assumed that the probe does not hybridize to the region near the cleavage site, but in this case, it is acceptable as a measurement error. Hereinafter, detection using AE and detection using other non-radioactive labeling substances will be described as examples.
【0027】 AEを用いた検出 AEで標識されたプローブを細胞抽出液中に加え、プロー
ブとテロメアDNAとのハイブリダイゼーションを行わせ
るため、60℃で5〜30分インキュベートする。未反応の
プローブに基づく化学発光を除くため加水分解試薬を加
え、さらに60℃で5〜10分インキュベートする。インキ
ュベート後、ルミノメーター(luminometer;例えばLea
derI)を用いてAEの化学発光を測定する。Detection using AE A probe labeled with AE is added to a cell extract, and incubated at 60 ° C. for 5 to 30 minutes in order to cause hybridization between the probe and telomeric DNA. Add a hydrolysis reagent to remove chemiluminescence based on unreacted probe, and incubate at 60 ° C for 5-10 minutes. After incubation, a luminometer (eg, Lea)
The AE chemiluminescence is measured using derI).
【0028】図2に示すとおり、AE標識したプローブと
テロメアDNAとがハイブリダイズした場合は、AEは安定
化し、一定時間加水分解を行ってもAEのエステル結合は
保護されるため、アルカリ及び過酸化水素を加えること
でAEは発光することができ、その発光からターゲットを
検出することができる(図2(1) )。As shown in FIG. 2, when the AE-labeled probe and the telomeric DNA hybridize, the AE is stabilized, and the ester bond of the AE is protected even after hydrolysis for a certain period of time. The AE can emit light by adding hydrogen oxide, and the target can be detected from the emission (FIG. 2 (1)).
【0029】一方、プローブとターゲットとがハイブリ
ダイズしない場合は、AEは安定化できない。この状態で
加水分解を行うとAEのエステル結合は加水分解を受け
る。その結果、化学発光は全く起こらず、プローブを検
出することはできない(図2(2) )。On the other hand, if the probe and the target do not hybridize, AE cannot be stabilized. When hydrolysis is performed in this state, the ester bond of AE undergoes hydrolysis. As a result, no chemiluminescence occurs and no probe can be detected (FIG. 2 (2)).
【0030】 アクリジン誘導体、その他の非放射性
標識物質を用いた検出 テロメアを含む溶液に前記アクリジン誘導体で標識した
プローブを適量加えて反応させる。反応後、加水分解等
の処理を行った後、AEの検出と同様に化学発光を検出す
る。Detection Using Acridine Derivative or Other Non-Radioactive Labeling Substance An appropriate amount of a probe labeled with the acridine derivative is added to a solution containing telomere and reacted. After the reaction, after performing a treatment such as hydrolysis, chemiluminescence is detected in the same manner as in the detection of AE.
【0031】なお、ルミノール、イソルミノール、ピロ
ガロール、プロトヘミン、アミノブチルエチル-n-イソ
ルミノール、アミノヘキシルエチル-n-エチル-イソルミ
ノールについても上記と同様にして、又はその他の方法
により化学発光を検出することができる。The chemiluminescence of luminol, isoluminol, pyrogallol, protohemin, aminobutylethyl-n-isoluminol, aminohexylethyl-n-ethyl-isoluminol is detected in the same manner as described above or by other methods. can do.
【0032】本発明の方法では、ゲノムDNAをインタク
ト(未切断)な状態で採取する必要がないため、培養細
胞、新鮮組織などのほか、長期保存された組織(例えば
ホルマリン固定されたもの)におけるテロメアサイズを
測定することが可能となる。また、本発明の方法によ
り、従来の検出方法と比較して高感度の検出結果が得ら
れる。即ち、感度は精製DNAではサザン法の約1000倍で
あり、数ngのゲノムDNAを測定することができる。さら
に、組織採取から短時間(45分以内程度)で結果が得ら
れる。In the method of the present invention, since it is not necessary to collect genomic DNA in an intact (uncut) state, it can be used not only for cultured cells, fresh tissues, but also for long-term stored tissues (for example, formalin-fixed). It becomes possible to measure the telomere size. Further, the method of the present invention can provide a highly sensitive detection result as compared with the conventional detection method. That is, the sensitivity of the purified DNA is about 1000 times that of the Southern method, and several ng of genomic DNA can be measured. Furthermore, results can be obtained in a short time (about 45 minutes or less) after tissue collection.
【0033】さらに、放射性物質を使用しないため特殊
な廃棄処理設備を必要とせず、従来のように反応産物と
取り込まれなかった放射性物質とを分離させる必要もな
い。さらに、測定結果にばらつきが少ないため、再現性
よくテロメアサイズを測定することができ、大量のサン
プルを容易に取り扱うことができる。Furthermore, since no radioactive material is used, no special waste treatment equipment is required, and there is no need to separate the reaction product from the radioactive material that has not been taken up as in the prior art. Furthermore, since there is little variation in the measurement results, the telomere size can be measured with good reproducibility, and a large amount of sample can be easily handled.
【0034】5.テロメアサイズ測定用キット 本発明のキットは、本発明測定方法に使用される試薬、
すなわち(CCCTAA)n (nは1〜20の整数を表す。)で示さ
れる塩基配列を有するオリゴヌクレオチド及び前記標識
物質を含むものである。本発明のキットには、さらに加
水分解試薬(Triton X-100を含む四ホウ酸ナトリウムバ
ッファー)、細胞溶解用試薬(ラウリル硫酸塩、塩化リ
チウム、EDTA、EGTAを含むコハク酸リチウムバッファ
ー)、標準品(テロメア配列及びAlu配列の合成DNA)を
含めることもできる。5. Kit for measuring telomere size Kit of the present invention is a reagent used in the measurement method of the present invention,
That is, it includes an oligonucleotide having a base sequence represented by (CCCTAA) n (n represents an integer of 1 to 20) and the labeling substance. The kit of the present invention further includes a hydrolysis reagent (a sodium tetraborate buffer containing Triton X-100), a cell lysis reagent (a lithium succinate buffer containing lauryl sulfate, lithium chloride, EDTA, and EGTA), and a standard product. (Synthetic DNA of telomere sequence and Alu sequence) can also be included.
【0035】Alu配列とは、5'-GCCTCCCAAAGTGCTGGGATTA
CA-3'(配列番号1)で示される塩基配列を有し、ゲノ
ムDNAあたりの量は培養細胞でも組織でも一定であるこ
とが知られている(J.D.ワトソン著、遺伝子の分子生物
学、p668)。そこで、テロメアサイズを測定する際に各
サンプルごとにAlu配列の量も測定し、テロメアサイズ
とAlu配列との測定比を求めることにより、DNA一定量あ
たりのテロメア配列量を求めることができる。更に平均
テロメア長を算出することができる。The Alu sequence is 5'-GCCTCCCAAAGTGCTGGGATTA
It has the nucleotide sequence represented by CA-3 '(SEQ ID NO: 1), and it is known that the amount per genomic DNA is constant in cultured cells and tissues (JD Watson, Molecular Biology of Genes, p668). ). Therefore, when measuring the telomere size, the amount of the Alu sequence is also measured for each sample, and the measurement ratio between the telomere size and the Alu sequence is determined, whereby the amount of the telomere sequence per fixed amount of DNA can be determined. Further, the average telomere length can be calculated.
【0036】[0036]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。但し、本発明はこれら実施例にその技術的範
囲が限定されるものではない。 〔実施例1〕 テロメアサイズの測定 (1) 染色体DNAの調製 培養細胞又はヒト結腸の凍結試料からのDNAの精製は、
公知の方法又は公知の方法に改良を加えて行った(Tahar
a H. et al., (1997) Oncogene, 15, 1911-1920)。得ら
れた精製DNAは、100μLのハイブリダイゼーションバッ
ファーに溶解した。The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples. [Example 1] Measurement of telomere size (1) Preparation of chromosomal DNA Purification of DNA from a frozen sample of cultured cells or human colon was performed as follows.
A known method or a modification of a known method was performed (Tahar
a H. et al., (1997) Oncogene, 15, 1911-1920). The obtained purified DNA was dissolved in 100 μL of a hybridization buffer.
【0037】 [0037]
【0038】(2) HPAによる検出 5μLのDNA溶液を95℃で5分間熱変性させた。100μLのAE
標識したプローブ(5'-CCCTAA CCCTAA CCCTAA CTCTGC T
CGAC-3')(配列番号2)をハイブリダイゼーションバ
ッファーに添加し、60℃で20分インキュベートした。な
お、プローブのAE標識は第14番目の塩基と15番目の塩基
との間に行った(3×106 relative light units (rl
u))。(2) Detection by HPA 5 μL of the DNA solution was heat denatured at 95 ° C. for 5 minutes. 100 μL AE
Labeled probe (5'-CCCTAA CCCTAA CCCTAA CTCTGC T
CGAC-3 ′) (SEQ ID NO: 2) was added to the hybridization buffer and incubated at 60 ° C. for 20 minutes. The probe was labeled with AE between the 14th and 15th bases (3 × 10 6 relative light units (rl
u)).
【0039】ハイブリダイズしていないプローブを加水
分解するため、300μLの加水分解用溶液(50mL/LのTrit
on X-100を含む0.6mol/L 四ホウ酸ナトリウムバッファ
ー, pH8.5)を添加し、60℃で10分インキュベートし
た。化学発光は、ルミノメーター(Leader I, Gen-Prob
e)で化学発光量(rlu; relative light units)として測
定した(測定時間2秒/チューブ)。To hydrolyze the unhybridized probe, 300 μL of the hydrolysis solution (50 mL / L Trit
0.6 mol / L sodium tetraborate buffer containing on X-100 (pH 8.5) was added, and the mixture was incubated at 60 ° C. for 10 minutes. Chemiluminescence was measured using a luminometer (Leader I, Gen-Prob
In e), it was measured as the amount of chemiluminescence (rlu; relative light units) (measurement time 2 seconds / tube).
【0040】なお、HPA法による測定の対照実験とし
て、サザンブロッティングを行った。すなわち、制限酵
素HinfIで切断したゲノムDNAの2μgを、7g/Lアガロース
ゲルで電気泳動を行い(25V, 20時間)、TRF(terminal
restriction fragment)長を求めた。As a control experiment for measurement by the HPA method, Southern blotting was performed. That is, 2 μg of genomic DNA cut with the restriction enzyme HinfI was subjected to electrophoresis on a 7 g / L agarose gel (25 V, 20 hours), and TRF (terminal
restriction fragment) length was determined.
【0041】(3) 結果 結果を図3に示す。図3Aはサザンブロッティングの結果
を、図3Bは本発明の方法による測定結果である。図3Aに
おいてT及びNは、それぞれ同一患者から得られた腫瘍の
DNA及び正常組織DNAであり、その下に記載の数字は検体
番号を表す。図3Bにおいて、「●」は結腸組織からのDN
A、「○」は培養細胞からのDNAである。図3の結果よ
り、3点を除いて、サザン法で求めたTRF長とHPA法によ
る化学発光値との間には相関があることが分かる。(3) Results The results are shown in FIG. FIG. 3A shows the results of Southern blotting, and FIG. 3B shows the results of measurement by the method of the present invention. In FIG.3A, T and N represent tumors obtained from the same patient, respectively.
DNA and normal tissue DNA, and the numbers described below represent sample numbers. In FIG. 3B, “●” indicates DN from colon tissue.
A, “○” indicates DNA from cultured cells. From the results in FIG. 3, it can be seen that there is a correlation between the TRF length obtained by the Southern method and the chemiluminescence value by the HPA method, except for three points.
【0042】〔実施例2〕 肝疾患患者組織からのテロメ
アサイズの測定 (1) DNAの調製 ヒト肝疾患患者組織から以下の手法によりゲノムDNAを
調製した。各組織サンプルを液体窒素に入れて凍結させ
た後粉末状にし、アリコート(2〜3mg)を100μLのハイ
ブリダイゼーションバッファーに懸濁し、ゲノムDNAを
得た。遊離したゲノムDNAは、ピペッティング操作によ
り分断させた。Example 2 Measurement of Telomere Size from Tissue of Liver Disease Patient (1) Preparation of DNA Genomic DNA was prepared from the tissue of a human liver disease patient by the following method. Each tissue sample was frozen in liquid nitrogen, powdered, and aliquots (2-3 mg) were suspended in 100 μL of hybridization buffer to obtain genomic DNA. The released genomic DNA was divided by a pipetting operation.
【0043】(2) 検出 検出は実施例1と同様の方法で行った。なお、テロメア
とAluとの測定比を求めるために、Alu配列に対するプロ
ーブとして5'-TGTAATCCCA GCACTTTGGG AGGC-3'(配列番
号3)を合成し、プローブのAE標識は第10番目の塩基と
第11番目の塩基との間に行った。(2) Detection Detection was performed in the same manner as in Example 1. In order to determine the measurement ratio between telomere and Alu, 5′-TGTAATCCCA GCACTTTGGG AGGC-3 ′ (SEQ ID NO: 3) was synthesized as a probe for the Alu sequence, and the AE label of the probe was the 10th base and the 11th base. Went between the th base.
【0044】(3) 結果 結果を図4に示す。図4において、「normal」は健常人由
来のテロメアを意味し、「CPH」は非活動型慢性肝炎、
「2A」及び「2B」は活動型慢性肝炎(Bの方がAより重
症)、「LC」は肝硬変患者由来のテロメアを意味する。
また、縦軸の「0.01」は約2kbのテロメア長に相当す
る。図4より、肝疾患(炎症)が激しいほど肝細胞の再
生が盛んであるためテロメアが短縮していることが分か
る。(3) Results The results are shown in FIG. In FIG. 4, “normal” means a telomere derived from a healthy person, “CPH” is inactive chronic hepatitis,
"2A" and "2B" indicate chronic active hepatitis (B is more severe than A), and "LC" indicates telomeres from cirrhosis patients.
“0.01” on the vertical axis corresponds to a telomere length of about 2 kb. From FIG. 4, it can be seen that the more severe the liver disease (inflammation), the greater the regeneration of hepatocytes and the shorter the telomere.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明により、テロメアサイズの測定方
法が提供される。本発明の方法は、各組織における老化
病変や寿命の予想、癌の進行状況と患者の予後の追跡等
に有用である。According to the present invention, a method for measuring telomere size is provided. The method of the present invention is useful for predicting aging lesions and life span in each tissue, tracking the progress of cancer and prognosis of patients.
【0046】[0046]
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Ide, Toshinori <120> Method of measuring telomere repeats <130> P99-0540 <140> <141> <160> 3 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic DNA <400> 1 gcctcccaaa gtgctgggat taca 24 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic DNA <400> 2 ccctaaccct aaccctaact ctgctcgac 29 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic DNA <400> 3 tgtaatccca gcactttggg aggc 24[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Ide, Toshinori <120> Method of measuring telomere repeats <130> P99-0540 <140> <141> <160> 3 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic DNA <400> 1 gcctcccaaa gtgctgggat taca 24 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic DNA <400> 2 ccctaaccct aaccctaact ctgctcgac 29 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthetic DNA <400> 3 tgtaatccca gcactttggg aggc 24
【0047】[0047]
配列番号1:合成DNA 配列番号2:合成DNA 配列番号3:合成DNA SEQ ID NO: 1: Synthetic DNA SEQ ID NO: 2: Synthetic DNA SEQ ID NO: 3: Synthetic DNA
【図1】本発明の測定方法の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a measurement method of the present invention.
【符号の説明】 1:プローブ 2:標識 3:テロメアDNA
4:テロメア配列の分断[Explanation of symbols] 1: Probe 2: Label 3: Telomere DNA
4: fragmentation of telomere sequence
【図2】HPA法の概要を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of an HPA method.
【図3】テロメア長の測定結果を示す図である。FIG. 3 is a view showing a measurement result of a telomere length.
【図4】テロメア長の測定結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a measurement result of telomere length.
フロントページの続き Fターム(参考) 2G045 AA40 BA13 BB60 CA25 CA26 CB01 CB02 DA12 DA13 FB02 FB07 FB12 FB13 FB14 GC15 4B024 AA11 AA20 CA09 HA14 4B063 QA01 QA13 QA17 QQ42 QR55 QS34 QX01 Continued on the front page F term (reference) 2G045 AA40 BA13 BB60 CA25 CA26 CB01 CB02 DA12 DA13 FB02 FB07 FB12 FB13 FB14 GC15 4B024 AA11 AA20 CA09 HA14 4B063 QA01 QA13 QA17 QQ42 QR55 QS34 QX01
Claims (5)
ア反復配列に相補的な配列を有する標識DNAプローブと
をハイブリダイズさせ、該ハイブリダイズしたDNAプロ
ーブの標識シグナルを測定し、得られる測定結果からテ
ロメアの長さを求めることを特徴とするテロメアサイズ
の測定方法。1. A chromosomal DNA extracted from a sample is hybridized with a labeled DNA probe having a sequence complementary to a telomere repeat sequence, and a labeled signal of the hybridized DNA probe is measured. A method for measuring telomere size, comprising determining the length of telomere.
保存組織又はホルマリン固定組織である請求項1記載の
方法。2. The method according to claim 1, wherein the specimen is blood, cultured cells, fresh tissue, cryopreserved tissue or formalin fixed tissue.
ノール、イソルミノール、ピロガロール、プロトヘミ
ン、アミノブチルエチル-n-イソルミノール又はアミノ
ヘキシルエチル-n-エチル-イソルミノールによるもので
ある請求項1記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the label is acridinium ester, luminol, isoluminol, pyrogallol, protohemin, aminobutylethyl-n-isoluminol or aminohexylethyl-n-ethyl-isoluminol. Method.
で示される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド及び標
識物質を含む、テロメアサイズの測定用キット。4. (CCCTAA) n (n represents an integer of 1 to 20)
A kit for measuring telomere size, comprising an oligonucleotide having a base sequence represented by: and a labeling substance.
ルミノール、イソルミノール、ピロガロール、プロトヘ
ミン、アミノブチルエチル-n-イソルミノール又はアミ
ノヘキシルエチル-n-エチル−イソルミノールである請
求項4記載のキット。5. The labeling substance is an acridinium ester,
The kit according to claim 4, which is luminol, isoluminol, pyrogallol, protohemin, aminobutylethyl-n-isoluminol or aminohexylethyl-n-ethyl-isoluminol.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27994899A JP2001095586A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Measurement of telomere size |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27994899A JP2001095586A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Measurement of telomere size |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001095586A true JP2001095586A (en) | 2001-04-10 |
Family
ID=17618162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27994899A Pending JP2001095586A (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Measurement of telomere size |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001095586A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100631338B1 (en) | 2004-06-16 | 2006-10-09 | 진주산업대학교 산학협력단 | Relative Amount Analysis of Telomeres on Chromosomes |
WO2007034897A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Hiroshima University | Method for determination of the length of g-tail sequence and kit for the method |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP27994899A patent/JP2001095586A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100631338B1 (en) | 2004-06-16 | 2006-10-09 | 진주산업대학교 산학협력단 | Relative Amount Analysis of Telomeres on Chromosomes |
WO2007034897A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-29 | Hiroshima University | Method for determination of the length of g-tail sequence and kit for the method |
JP5514401B2 (en) * | 2005-09-21 | 2014-06-04 | 国立大学法人広島大学 | Method for measuring length of G tail sequence and kit used therefor |
US9932627B2 (en) | 2005-09-21 | 2018-04-03 | Hiroshima University | Method for determination of the length of the G-tail sequence and kit for the method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090124795A1 (en) | Mitochondrial Dosimeter | |
US20040086944A1 (en) | Detection of methylated dna molecules | |
JPH03244400A (en) | Cancer evaluation | |
US6344322B1 (en) | Subtle mitochondrial mutations as tumor markers | |
EP0930369B1 (en) | Method for detecting telomerase activity | |
US10519507B2 (en) | Method for detecting T-cell lymphoma | |
US6063567A (en) | Method, reagents and kit for diagnosis and targeted screening for retinoblastoma | |
US20220275450A1 (en) | Method for conducting early detection of colon cancer and/or of colon cancer precursor cells and for monitoring colon cancer recurrence | |
JP2001095586A (en) | Measurement of telomere size | |
US6255049B1 (en) | Detection of metastatic cancer cells using PCTA-1 | |
KR102115948B1 (en) | Single nucleotide polymorphism for predicting the risk factor of metabolic syndrome and the use thereof | |
KR102115941B1 (en) | Single nucleotide polymorphism for predicting the risk factor of metabolic syndrome and the use thereof | |
KR20210134551A (en) | Biomarkers for predicting the recurrence possibility and survival prognosis of papillary renal cell carcinoma and uses thereof | |
US20040106109A1 (en) | Detection of ras mutations | |
JP5514401B2 (en) | Method for measuring length of G tail sequence and kit used therefor | |
US20040234961A1 (en) | Telomere length determination and applications | |
Albitar et al. | Simplified reverse dot blot analyses for detecting ras oncogene mutations | |
Tak et al. | Green fluorescent protein (GFP) as a direct biosensor for mutation detection: Elimination of false-negative errors in target gene expression | |
JP3650797B2 (en) | Oligonucleotide for detecting human adenovirus type 5 E1A and E1B genes | |
KR102186011B1 (en) | DNA Typing Kits and Diagnostic Kits for Detecting Cancer using Minisatellites of ABL1 Gene | |
JP4982771B2 (en) | Determination method of inflammatory diseases | |
KR101977351B1 (en) | Composition for predicting resistance or susceptibility to anticancer drugs | |
WO2000015834A2 (en) | Marker at the androgen receptor gene for determining breast cancer susceptibility | |
JP3336230B2 (en) | Method for detecting telomerase activity | |
Sarvary et al. | Mutation scanning of the p53 tumor supressor gene in renal and liver transplant patients in Hungary |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060815 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090512 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090915 |