JP2002501361A - 臨床検査試料におけるリガーゼ連鎖反応の阻害を軽減するためのスペルミジンの使用 - Google Patents
臨床検査試料におけるリガーゼ連鎖反応の阻害を軽減するためのスペルミジンの使用Info
- Publication number
- JP2002501361A JP2002501361A JP51396296A JP51396296A JP2002501361A JP 2002501361 A JP2002501361 A JP 2002501361A JP 51396296 A JP51396296 A JP 51396296A JP 51396296 A JP51396296 A JP 51396296A JP 2002501361 A JP2002501361 A JP 2002501361A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- probe
- spermidine
- mgcl
- amplification
- 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
- ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N spermidine Chemical compound NCCCCNCCCN ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- 229940063673 spermidine Drugs 0.000 title claims abstract description 52
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000007834 ligase chain reaction Methods 0.000 title claims description 47
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 title description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 172
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 17
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 15
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 45
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 33
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 abstract description 18
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 14
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 abstract description 10
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 abstract description 10
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 abstract 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 27
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 27
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 21
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 21
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 15
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 15
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 14
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 13
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 13
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 12
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 11
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 10
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 9
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N NAD zwitterion Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 8
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 description 8
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-J dCTP(4-) Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)C1 RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-J 0.000 description 7
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 7
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 6
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 6
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 5
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 5
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N dTTP Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C1 NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 5
- 239000013610 patient sample Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 241000606153 Chlamydia trachomatis Species 0.000 description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OWXMKDGYPWMGEB-UHFFFAOYSA-N HEPPS Chemical compound OCCN1CCN(CCCS(O)(=O)=O)CC1 OWXMKDGYPWMGEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N Thymidine Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 4
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 description 3
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 description 3
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000588652 Neisseria gonorrhoeae Species 0.000 description 3
- 241000589500 Thermus aquaticus Species 0.000 description 3
- 241000589499 Thermus thermophilus Species 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N dATP Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N 0.000 description 3
- SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N dATP Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 3
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 3
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 208000035657 Abasia Diseases 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N Beta-D-1-Arabinofuranosylthymine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1C(O)C(O)C(CO)O1 DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010036364 Deoxyribonuclease IV (Phage T4-Induced) Proteins 0.000 description 2
- 102100031780 Endonuclease Human genes 0.000 description 2
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N beta-L-thymidine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1OC(CO)C(O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 229940038705 chlamydia trachomatis Drugs 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N dGTP Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 2
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000002637 deoxyribonucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 230000001036 exonucleolytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000001641 gel filtration chromatography Methods 0.000 description 2
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 2
- -1 nucleotide phosphoramidite Chemical class 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 2
- ZFXYFBGIUFBOJW-UHFFFAOYSA-N theophylline Chemical compound O=C1N(C)C(=O)N(C)C2=C1NC=N2 ZFXYFBGIUFBOJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940104230 thymidine Drugs 0.000 description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SXGMVGOVILIERA-UHFFFAOYSA-N (2R,3S)-2,3-diaminobutanoic acid Natural products CC(N)C(N)C(O)=O SXGMVGOVILIERA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKTUQAYCCLMNOA-UHFFFAOYSA-N 2,3-diaminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC=CC(C(O)=O)=C1N KKTUQAYCCLMNOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLEIUWBSEKKKFX-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical group OCC(N)(CO)CO.OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O VLEIUWBSEKKKFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 1
- 102100023635 Alpha-fetoprotein Human genes 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 108090001008 Avidin Proteins 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- LTMHDMANZUZIPE-AMTYYWEZSA-N Digoxin Natural products O([C@H]1[C@H](C)O[C@H](O[C@@H]2C[C@@H]3[C@@](C)([C@@H]4[C@H]([C@]5(O)[C@](C)([C@H](O)C4)[C@H](C4=CC(=O)OC4)CC5)CC3)CC2)C[C@@H]1O)[C@H]1O[C@H](C)[C@@H](O[C@H]2O[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](O)C2)[C@@H](O)C1 LTMHDMANZUZIPE-AMTYYWEZSA-N 0.000 description 1
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- 241000255581 Drosophila <fruit fly, genus> Species 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 241001517310 Eria Species 0.000 description 1
- 241001058146 Erium Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 108060002716 Exonuclease Proteins 0.000 description 1
- 241001026509 Kata Species 0.000 description 1
- 102000004856 Lectins Human genes 0.000 description 1
- 108090001090 Lectins Proteins 0.000 description 1
- 102000004317 Lyases Human genes 0.000 description 1
- 108090000856 Lyases Proteins 0.000 description 1
- 241000186359 Mycobacterium Species 0.000 description 1
- 229940122426 Nuclease inhibitor Drugs 0.000 description 1
- UOZFZTBMPVGXHS-UHFFFAOYSA-N OP(=O)OCCC#N Chemical class OP(=O)OCCC#N UOZFZTBMPVGXHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710181935 Phosphate-binding protein PstS 1 Proteins 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 241000205160 Pyrococcus Species 0.000 description 1
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 238000002105 Southern blotting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RZCIEJXAILMSQK-JXOAFFINSA-N TTP Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 RZCIEJXAILMSQK-JXOAFFINSA-N 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 241001061127 Thione Species 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 108010026331 alpha-Fetoproteins Proteins 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 description 1
- 125000001295 dansyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(N(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])=C2C([H])=C([H])C([H])=C(C2=C1[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 230000003413 degradative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- LTMHDMANZUZIPE-PUGKRICDSA-N digoxin Chemical compound C1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](C)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](O[C@@H]3C[C@@H]4[C@]([C@@H]5[C@H]([C@]6(CC[C@@H]([C@@]6(C)[C@H](O)C5)C=5COC(=O)C=5)O)CC4)(C)CC3)C[C@@H]2O)C)C[C@@H]1O LTMHDMANZUZIPE-PUGKRICDSA-N 0.000 description 1
- 229960005156 digoxin Drugs 0.000 description 1
- LTMHDMANZUZIPE-UHFFFAOYSA-N digoxine Natural products C1C(O)C(O)C(C)OC1OC1C(C)OC(OC2C(OC(OC3CC4C(C5C(C6(CCC(C6(C)C(O)C5)C=5COC(=O)C=5)O)CC4)(C)CC3)CC2O)C)CC1O LTMHDMANZUZIPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012869 ethanol precipitation Methods 0.000 description 1
- 102000013165 exonuclease Human genes 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002143 fluorescein Drugs 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 238000001215 fluorescent labelling Methods 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000003317 immunochromatography Methods 0.000 description 1
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 206010023497 kuru Diseases 0.000 description 1
- 239000002523 lectin Substances 0.000 description 1
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 1
- 238000002515 oligonucleotide synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007793 ph indicator Substances 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical compound C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950010883 phencyclidine Drugs 0.000 description 1
- 150000004713 phosphodiesters Chemical group 0.000 description 1
- 150000008300 phosphoramidites Chemical class 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 1
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000012521 purified sample Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 229960000278 theophylline Drugs 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N tris acetate Chemical compound CC(O)=O.OCC(N)(CO)CO PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
標的核酸を増幅する改良方法、特に、リカゼーゼ連鎖反応増幅に対するある種の試料の阻害作用を軽減する方法。阻害の軽減は、増幅混合物にスペルミジンのごときポリアミン試薬を、有効な量で、典型的には、1〜4nMで加えることによって達成される。他の具体例において、スペルミジンの存在は、低減した濃度のMgCl2およびリカゼーゼの存在下で進行する増幅を可能とする。
Description
【発明の詳細な説明】臨床検査試料におけるリガーゼ連鎖反応の阻害を軽減するためのスペルミジンの 使用 発明の背景
本発明は、リガーゼ連鎖反応(LCR)に関する。さらに詳しくは、本発明は
、LCR阻害を軽減するためにスペルミジンを使用する改良LCR法に関する。
1つのLCR方法によると、プローブパートナーの2組を使用し、それは、一
次プローブの第1の組(第1および第2プローブパートナー)および二次プロー
ブの第2の組(第3および第4プローブパートナー)を含む。一方のプローブパ
ートナーは標的鎖の第1セグメントにハイブリダイズし、他方のプローブパート
ナーは同じ標的鎖の第2セグメントにハイブリダイズし、第1および第2セグメ
ントは、5’リン酸−3’ヒドロキシル関係において相互に接するように、およ
びリガーゼ酵素または他の試薬がパートナー組の2つのプローブを共有結合によ
り融合または連結させて融合生成物とするように隣接している。加えて、第3(
二次)プローブは第1プローブの一部にハイブリダイズでき、第4(二次)プロ
ーブは同様に隣接して第2プ
ローブの一部にハイブリダイズできる。勿論、もし標的が元々二本鎖であれば、
第1の例における二次プローブもまた標的相補鎖にハイブリダイズするであろう
。一次プローブの融合鎖が一旦標的鎖から分離されると、該融合鎖は、連結され
て相補的二次融合生成物を形成できる第3および第4プローブとハイブリダイズ
するであろう。融合生成物が標的またはその相補鎖のいずれかに対して機能的に
同等であるのを理解するのは重要である。ハイブリダイゼーションおよび連結の
反復サイクルによって、標的配列の増幅が達成される。この技術は1989年6
月14日に公開されたK.Backmanらの欧州特許出願公開第320 30
8号に記載されており、参考としてその全体を本明細書に組み入れる。LCR変
形法も例えばPCT出願公開第90/01069号、英国特許出願公開第2 2
25 112号および欧州特許出願公開第439 182号に記載されている。
臨床試料における標的核酸の増幅に関連する1つの問題点は増幅の阻害である
。完全には理解されていないが、阻害は、所要の補因子をマスクする試薬および
/または活性調節酵素部位をブロックする試薬の存在から起こり得る。もし阻害
が感染因
子についてテストする時に起これば、試料中に現実に存在する標的配列(すなわ
ち、感染因子の核酸)は増幅されないであろう。この結果、その因子につき試料
を陰性として誤って分類させることになり、患者の疾患の不適正な診断に導きか
ねない。
LCR増幅に先立って、内因性及び/または外因性の試料汚染物質から標的核
酸を精製することによって阻害の問題を克服しようとする試みがなされてきた。
文献は、フェノール抽出/エタノール沈殿、イオン交換クロマトグラフィー、お
よび塩化セシウムのような精製グラジエントのごとき、当業者によく知られてい
る種々の精製方法を記載している。これらの手法は試料分析に多大の労力と時間
が必要となる。
LCR増幅に関連するもう1つの問題点は、反応試薬の不適正な添加を介して
起こる。この問題は、特に、比較的狭い範囲(例えば、25mM−35mM)に
わたるMgCl2の高濃度の存在を要求する変形LCR法(前記)を利用する場
合に生起する。この最適範囲を超えるまたはそれ未満の増幅混合物に添加したM
gCl2の濃度は増幅を阻害し得る。その結果、使用者がMgCl2を添加するの
を要求する診断アッセイにおいては、過剰または不十分な量のMgCl2を反応
混合物に導入す
るのを回避するように注意を払わなければならない。
かくして、労力および時間消費がより少ない前増幅精製手法しか要さず、Mg
Cl2のような増幅試薬の非最適添加に伴う偽の結果の可能性を最小化する改良
されたLCR方法に対する要求がある。
発明の概要
本発明は、前増幅試料調製を最小化し、増幅試薬添加に関して大きな柔軟性を
可能とする改良されたLCR方法を提供する。これらの利点は、阻害低下量のス
ペルミジンをLCR増幅試薬に添加することによって利用可能となる。
簡単に述べれば、改良された方法は、
(a)増幅阻害を軽減するのに有効な量のスペルミジンと2対のプローブを含
む組成物とを臨床検査試料に提供し、但し、各対は標的にハイブリダイズ可能な
一次プローブおよび一次プローブにハイブリダイズ可能な二次プローブからなり
、2つの一次プローブは標的上の隣接位置またはほぼ隣接する位置にハイブリダ
イズし、一次または二次プローブの少なくとも1つは、各々、一方の末端が修飾
されて他の一次または二次プローブに連結できなくされており;
(b)一次プローブを標的にハイブリダイズさせ、次いで所望により二次プロ
ーブを標的相補鎖にハイブリダイズさせてもよく;
(c)該修飾を標的依存的に修正して、一次プローブが標的にハイブリダイズ
する場合に相互に連結可能とし、所望により標的相補鎖にハイブリダイズする場
合に二次プローブが相互に連結可能としてもよく;
(d)一次プローブを連結させ、所望により二次プローブを連結させて融合生
成物を形成させてもよく;次いで、
(e)標的から融合生成物を解離させ、ハイブリダイゼーション、修正および
連結工程を反復して所望の標的配列を増幅する、
工程を包含する。
別の実施態様において、改良された方法は、
(a)
(i)増幅阻害を軽減する有効量のスペルミジンと、
(ii)2対のプローブを含む組成物であって、各対は標的にハイブリダイ
ズ可能な一次プローブおよび一次プローブにハイブリダイズ可能な二次プローブ
からなり、2つの一次プロ
ーブは隣接位置にて標的にハイブリダイズしする、該組成物とを臨床検査試料に
提供して、反応混合物を形成させ;
(b)一次プローブを標的にハイブリダイズさせ;
(c)一次プローブを連結させて融合生成物を形成させ;次いで、
(d)融合生成物を標的から解離させる、
工程を包含する。
臨床検査試料中に提供されるスペルミジンの最終濃度は約0.5mM〜約4m
M、より典型的には約1mM〜約3mMであり得る。臨床検査試料中のLCR増
幅で達成される阻害の予期せぬ低下に加え、本明細書で教示するスペルミジンの
使用は、約0.5mMおよび20mM未満の間のような20mM未満および35
.5mMを超える最終MgCl2濃度の存在下で効果的なLCR増幅を可能とす
る。
発明の詳細な記載
前記したごとく、標的核酸配列のLCR増幅に先立ち、標的配列はしばしば、
例えば抽出または塩化セシウム(CsCl)グラジエントによって供給源物質ま
たは粗製試料から精製される。その結果、標的配列は供給源物質で見い出される
汚染物質
から分離される。精製の後、得られた検査試料を増幅反応に必要な試薬と接触さ
せ、増幅を行う。従って、増幅は比較的「清浄な」試料で行われる。本発明は、
「臨床検査試料」に存在し得る標的核酸配列の増幅の阻害を軽減するのにスペル
ミジンを使用できるという予期せぬ発見に基づくものである。
本発明の目的では、「臨床検査試料」または「臨床試料」なる語は、核酸抽出
またはCsClグラジエントを介して精製を受けていない哺乳動物源から採取し
た試料である。濾過および遠心のような粗雑な分離技術にかけられた試料、また
は例えば、添加された酸、塩基、溶解剤(lysing agent)、緩衝液およびpH指示
薬のような試薬を含有する試料は「臨床検査試料」から排除されるべきではない
。但し、それらは前記で与えたその語の定義に適合するものとする。かくして、
例えば、臨床検査試料は、血液、血清、痰または他の哺乳動物体液であり得、こ
れを溶解剤を含有する緩衝液中で遠心し、それに再懸濁する。
また、本明細書で教示するようにスペルミジンを用いることによって、LCR
増幅を支持しないことによりLCR増幅を阻害することが従前に見いだされてい
たMgCl2濃度はもはや阻害せず、それによりLCR増幅を支持する。かくし
て、20
mM未満および35.5mMを超える最終MgCl2濃度の存在下で効果的にL
CR増幅か起こる。典型的には、0.5mMおよび20mM未満の間の最終Mg
Cl2濃度を使用できる。
本発明によって使用できる改良されたLCR法は、A、B(一次プローブ)、お
よびA’、B’(二次プローブ)と称する1組または2組のパートナー組のいず
れかを用いる。パートナー組とは2つのプローブ(例えば、AおよびB)をいい
、それは同一の標的鎖に指向され、最後には標的のアニーリングの後に相互に連
結される。パートナー組における各プローブはプローブパートナーと呼ばれる。
本明細書で用いるプローブ対は、1つのパートナー組からの1つのプローブおよ
び第2のパートナー組からのもう1つのプローブをいい、それらは相互に相補的
である(例えば、ABのプローブパートナ−AはA’B’のプローブパートナ−
A’に相補的である)。プローブ対は相互にハイブリダイズして「二本鎖」を形
成することができ、その結果、AがA’にハイブリダイゼーションして二本鎖A
A’を形成し、BがB’にハイブリダイゼーションして二本鎖BB’を形成する
。プローブ対からの少なくとも1つのプローブは最初に「修飾された」端部を含
み、これは得られた二本鎖を「非平
滑」としおよび/または、2つのプローブ二本鎖のリガーゼ触媒融合のための適
当な基質ではなくする。
改良されたLCR法では、増幅反応の酵素触媒工程に強制的に関与するプロー
ブ上の基は、例えば、化学部分でマスクまたはブロックされる。該酵素的工程は
連結またはギャップ充填であり得る。該プローブは標的にハイブリダイズでき、
酵素反応を開始させ(かくして、「イニシエーター」と呼ぶことができ)、連結
または伸長された生成物は「増幅生成物」という。ブロッキング基は、プローブ
対として相互にハイブリダイズした場合ではなく、実質的にはプローブが標的ま
たは増幅生成物にハイブリダイズした場合にのみ酵素によって除外できる。もう
1つの態様において、プローブを修飾して、1つの端部においてさらなる塩基の
突出を含有するようにできる。該塩基は後に標的依存的に切断されて、増幅反応
が起こるようになる。
プローブの各々はデオキシリボ核酸(DNA)またはリボ核酸(RNA)より
なり、これは通常のヌクレオチドホスホアミダイト化学およびApplied
Biosystems,Inc.(Foster City,CA);Dupon
t,(Wilimington,DE);またはMilligen,
(Bedford,MA)から入手できる装置を用いてルーチン的に合成できる
。適当なプローブの5’末端のリン酸化はリガーゼによる連結に必要であり、キ
ナーゼによって酵素的に達成され、あるいはリン酸化5’末端に対して公知のい
ずれかの化学合成方法によって達成される。市販の試薬がこの目的に入手できる
。
一般に、本発明の実施に有用な改良された方法は、(a)修飾プローブを標的
(および、もし存在すれば、標的相補鎖)にハイブリダイズさせ;(b)標的依
存的に該修飾を(例えば、ギャップの充填により)修正してプローブ類が連結可
能とし;(c)修正されたプローブをそのパートナーに連結させて、融合または
連結生成物を形成させ;次いで、(d)融合生成物を標的から解離させる工程を
含む。該ハイブリダイゼーション、修正および連結を反復して所望の配列をさら
に増幅させることができる。工程(a)、(c)および(d)はすべての実施態
様につき実質的に同一であり、一緒に議論できる。工程(b)は使用する修飾の
タイプに応じて変化する。
「ハイブリダイゼーション」または「ハイブリダイズする」条件は、一般に、
アニーリングを促進する条件と定義される。
しかしながら、当該分野では、かかるアニーリングおよびハイブリダイゼーショ
ンは、温度、イオン強度、プローブ長およびプローブのG:C含量を含めたいく
つかのパラメーターにむしろ予測可能に依存する。例えば、反応の温度の低下は
、アニーリングを促進する。任意の所与のプローブ組では、融解温度またはTm
はいくつかの公知方法のうちのいずれかによって評価できる。典型的には、診断
適用は、融解温度のわずかに下のハイブリダイゼーション温度を利用する。イオ
ン強度または「塩」濃度も融解温度に強い影響を与える。というのは、小さなカ
チオンは、ホスホジエステル主鎖上の負の電荷をなくすることによって二本鎖の
形成を安定化させる。典型的な塩濃度は、カチオンの性質および価数に依存する
が、当業者に容易に理解されるであろう。同様に、高いG:C含量および増大し
たプローブ長も二本鎖を安定化することが知られている。何故ならば、A:T対
が丁度2つを有する場合、G:C対合は3つの水素結合を含むし、またより長い
プローブはプローブを一緒に保持するより多くの水素結合を有するからである。
かくして、高いG:C含量およびより長いプローブ長は融解温度を上昇させるこ
とによって「ハイブリダイゼーション条件」に強い影響を与える。
プローブの標的への(および所望による標的相補鎖への)ハイブリダイゼーシ
ョンは、当該分野で広く知られており、欧州特許出願公開第320 308号に
説明されている。プローブ長、プローブ濃度および条件のストリンジェンシーは
ハイブリダイゼーションが起こる程度および速度に影響する。好ましくは、プロ
ーブは所望の特異性を提供するように、すなわち、試料中の非標的配列にハイブ
リダイズ可能であることを回避するために十分長いものとする。典型的には、1
5〜100塩基のオーダーのプローブがこの目的に適う。現在好ましいのは、約
15〜40塩基の長さを有するプローブである。
プローブ類は一般にほぼ等しいモル濃度で添加される。というのは、それらは
化学量論的に反応することが期待されるからである。各プローブは、一般に、約
5ナノモル(nM)〜約90nM;好ましくは約10nM〜約35nMの濃度範囲
で存在させる。200μLの典型的な反応容量では、これは約3×1011〜約1
.2×1012分子の各プローブを添加することに等しく;200μL当たり約1
×1012分子が良好な出発点であった。各反応に使用するプローブの最適量も、
行うべきサイクル数および反応容量に依存して変化する。所与のサイクル数
について最適シグナルを提供するために、プローブ濃度は当業者が容易に決定で
きる。
プローブの添加に続き、改良されたLCR方法における次の工程は特異的修正
工程、続いての1つのプローブのその隣接パートナーへの連結である。かくして
、各修正された一次プローブはその関連の一次パートナーに連結され、各修正さ
れた二次プローブはその関連の二次パートナーに連結される。「隣接」プローブ
は連続した向き(contiguous orientation)で標的とハイブリダイズ可能な2のプ
ローブのうちのいずれか1つであり、そのうちの1つは、パートナープローブの
3’ヒドロキシル末端に接したリン酸化された5’末端をもつ。「隣接」プロー
ブは標的依存的に修飾された末端の修正に際して生成される。酵素的連結は2の
隣接プローブを共有結合させる好ましい方法であるので、この「連結」なる用語
を本明細書全体で使用する。しかしながら、「連結」は一般的用語であって、2
のプローブを共有結合させる任意の方法を含むものと理解されるべきである。
「修正」とは、プローブ連結を最初の位置で不可能とする修飾の修復をいう。
特異的修正メカニズムは、一般に、1)3’
ヒドロキシルの生成または回復;2)5’リン酸の生成または回復、あるいは突
出伸長の切断またはギャップの充填による隣接性(adjacency)の生成のうちの1
以上に関する。修正は「標的依存的」、すなわち、他のプローブの存在下ではな
く実質的には標的または標的同等物の存在下でのみそれが起こることが重要であ
る。「鋳型依存的」は、該鋳型が未連結プローブではなく連結されたプローブ生
成物である点で、「標的依存的」と同じである。
前記で言及したギャップ充填において、修飾された末端は、1以上のプローブ
から短い塩基配列を除去し、それにより、それらが共に標的(または標的相補鎖
、またはそれから生じるポリヌクレオチド)にハイブリダイズした場合に、一方
のプローブパートナーの5’末端と他方のプローブパートナーの3’末端の間に
凹所またはギャップを残すことによって生成する。LCRが標的を増幅するため
には、プローブ間のギャップは充填されなければならす、あるいは伸長されなけ
ればならない(すなわち、該修飾は「修正」されなければならない)。これは、ポ
リメラーゼまたは逆転写酵素および、キャップに対向する標的鎖に相補的な過剰
のデオキシリボヌクレオチド三リン酸を用
いて達成できる。伸長は、伸長されたプローブが隣接プローブに接し、それに連
結できるように、連結の時点で停止されなければならない。この方法は、単一お
よび2重のギャップ構造双方で利用でき、ここに、一本鎖標的の場合にはいずれ
か1つのプローブが伸長され(単一ギャップ)、二本鎖標的の場合には2つのプ
ローブが伸長される(二重ギャップ)。伸長によるギャップ充填はWO93/0
0447にさらに記載されており、その全開示を参考として本明細書に組み入れ
る。
修正の第2の方法において、非リン酸化5’末端が生じ、これは上流プローブ
の3’ヒドロキシル末端に連結できないが、標的依存的に修正してそれを連結可
能にできる。「上流プローブ」とは、その3’末端が、鎖(類)がコーディング
のために「センス」方向をもつか否かに拘わらず、他のプローブパートナーの5
’末端に向けられるプローブパートナーをいう。第2のプローブパートナーとは
「下流」プローブをいう。連結不適合プローブは標的にハイブリダイズされるが
、5’末端は非リン酸基の除去によって「修正」され、その結果、5’リン酸基
が露出される。これは、次の隣接ヌクレオチドに露出された5’リン酸末端を残
すエキソヌクレオチド分解活性を有する剤を用
い、5’非リン酸基を担持する全ヌクレオチドの除去によって行われる。別の変
形において、不適合5’末端は下流プローブ内の標的に関して誤対合(又はミス
マッチ)した塩基(類)によって生成される。この状況では、修正は、ポリメラ
ーゼ、リガーゼ、およびdNTPプールの存在下で起こり、ここに、該誤対合塩
基は下流プローブから除去され、上流プローブはプローブパートナーが相互に接
して連結できるまで伸長される。エキソヌクレオチド分解活性を用いる標的核酸
の増幅はWO94/03636にさらに記載されており、参考としてその開示を
本明細書に取り入れる。
修正の第3の方法において、無塩基部位またはさらなる塩基のごときブロッキ
ング部分を、意図する連結点を超えて、少なくとも1つの上流プローブの3’ヒ
ドロキシル末端に付加することによって、修飾された末端が生成する。該無塩基
部位またはさらなる塩基は「突出」からなり、理想的な平滑末端連結は不可能で
ある。該突出は、連結可能な3’末端を露出する修正試薬によって切断できる。
かかる修正試薬の例は酵素エンドヌクレアーゼIVである。エンドヌクレアーゼ
IV修正はEP−A−439182に記載され、PCT/US94/04113
により詳細に記載されており、参考として全開示を本明細書に取り入れる。
好ましい酵素的連結工程を可能とする条件および試薬は、一般に、当業者に公
知であり、背景に記載した文献に開示されている。本発明で有用な連結試薬は、
T4リガーゼ、およびMolecular Biology Resource
s(カタログ番号107001、ミルウォーキー、ウィスコンシン州)から入手
可能なイー・コリ(E.coli)DNAリガーゼ、New England B
iolabs(カタログ番号208、ベバリー、マサチューセッツ州)から入手
可能なサーマス・アクアティカス(Thermus aquaticus)DNA
リガーゼおよびStratagene(カタログ番号600191、ラジョア、
カリフォルニア州)から入手可能ッカス・フリオアス(Pyrococcus
furious)DNAリガーゼのごとき原核生物リガーゼを含む。LCRの熱
サイクルの間に活性を維持するその能力のため耐熱性リガーゼが現在好ましい。
熱安定性リガーゼがなければ、サイクルが反復される毎にリガーゼを再度添加し
なければならない。また、有用なのは、Rabinら,J.Biol.Chem
.261:
10637−10647(1986)によって報告されているショウジョウバエ
のDNAリガーゼを含めた真核生物リガーゼである。本発明で有用な重合試薬は
やはりMolecular Biology Resourcesから入手可能
なサーマス・フラバス(Thermus flavus)(T.fl)から単離
されたポリメラーゼまたはサーマス・アクアティカス(Thermus aqu
aticus)から単離されたTaq DNAポリメラーゼ(Stratage
ne,PromegaおよびPerkin Elmerを含めたいくつかの市販
品から入手可能)を含む。
一旦連結されると、通常のLCRに関しては、融合された(認識された)プロ
ーブは標的から解離され(例えば、融解され)、該プロセスは数サイクル反復さ
れる。反復サイクルの数は1〜約100まで変化できるが、約25〜約50が現
在好ましい。
増幅の間、標的核酸配列(類)の増幅を妨げる阻害剤を試料内に存在させるこ
ともできる。本発明で提供されるごとく、この阻害作用を軽減するために、スペ
ルミジン試薬を増幅反応混合物に添加する。本明細書で使用するスペルミジンま
たはスペルミジン試薬とは、反応混合物へのその添加に先立って適当な
緩衝液に可溶化できる式NH2−(CH2)3−NH2−(CH2)3−NH2を有する化
合物をいう。
本明細書で使用する「阻害」とは、標的が実際に存在する標的核酸配列の増幅
の妨害をいう。阻害は、反応混合物中の阻害性物質の存在から生起し得る。例え
ば、阻害は所要の補因子をマスクする試薬および/または酵素の活性調節部位を
ブロックする試薬の存在から起こり得る。1または数種のメカニズムがLCRで
増幅の阻害を引き起こすのに作用し得るが、阻害が起こる現実のメカニズムは完
全には理解されていない。
本明細書で使用する「阻害を軽減する」または「阻害の軽減」は、スペルミジ
ン試薬の存在下で、測定可能量の標的特異的増幅生成物がスペルミジン試薬の不
存在下で生成されるその量を超えて生成されるような、標的核酸配列の増幅に対
する阻害剤の阻害作用を低下させることを意味する。阻害が軽減される程度をは
っきりと定義することは不可能であるが、これは、臨床試料に存在する阻害剤(
類)の量は患者試料間で変化するからである。したがって、阻害の除去は最良に
は相対的に定義される。例えば、阻害の除去は、患者試料からの標的DNAの増
幅において(または患者試料の存在下において)、測定可能量の
標的特異的増幅生成物がスペルミジンの不存在下で生成するその量を超えてスペ
ルミジンの存在下で生成される場合に達成される。但し、等量の患者試料が両条
件下で増幅されるものとする。一般に、阻害を軽減するのに効果的なスペルミジ
ンの濃度は0.5mMおよび約4mMの間、より典型的には約1mMおよび約3
mMの間である。
本明細書で使用する「阻害剤」とは、阻害を引き起こす、あるいは臨床検査試
料に存在する標的核酸配列(類)の増幅を妨げるいずれの物質をもいう。阻害剤
は検査試料に対して内因性の物質であるか、あるいは臨床検査試料に対して外因
的に添加できる。内因性阻害剤は患者の系から天然に由来し、従って、患者試料
に固有の物質である。外因性阻害剤は、前処理工程の間のごとくに、いずれかの
目的のための臨床検査試料に添加された任意の物質であってよい。例えば、外因
性阻害剤は、細胞膜の溶解および核酸の同時放出を引き起こす洗剤の添加および
/または核酸に対するエンドヌクレアーゼおよびエキソヌクレアーゼの分解的作
用を妨げるヌクレアーゼ阻害剤の添加を通じて導入できる。
本明細書で使用する「反応混合物」または「増幅混合物」と
は、増幅反応を行うのに必要な検査試料および試薬のいずれの組合せをもいう。
標準的なLCR試薬は文献に記載されており、また、実施例にも記載する。
本発明の別の実施態様において、スペルミジン試薬は非最適MgCl2の条件
下でLCR増幅を可能とする。例えば、低下されたMgCl2とはLCR反応で
一般的に使用される濃度未満のMgCl2の濃度をいう。低下されたMgCl2濃
度は、典型的には、0.5mMおよび20mM未満の間または35.5mMを超
える最終MgCl2濃度である。
本発明のなおさらに別の実施態様において、スペルミジン試薬は、増幅が低減
リガーゼ条件下で行われる場合に反応混合物で有用である。低減リガーゼとは、
LCR反応で典型的に使用される濃度未満のリカゼーゼの濃度をいう。例えば、
共にCarrinoら対するWO93/00447およびWO94/03636
はLCR増幅を記載しており、そこでは、使用されるリカゼーゼ量は、各々、5
0μL反応容量当たり3,400ユニットまたは5,000ユニット(すなわち
、68〜100ユニット/μL)である。本発明による低減リカゼーゼ濃度とは
、約1,000ユニット/200μL反応容量
および約12,000ユニット/200μL反応容量の間(すなわち、5−60
ユニット/μL)、より典型的には約10ユニット/反応容量および約50ユニ
ット/μLの間をいう。
増幅に続き、増幅された配列は多数の当該分野で知られている方法によって検
出できる。典型的には、検出は、分離後、分離された画分中の標識の量を測定す
ることによって行われる。勿論、系に対して添加された標識の合計量を知り、非
分離画分に存在する量を測定することによって、分離された画分中の標識は減算
により決定できる。分離は電気泳動によって、クロマトグラフィーによってまた
は後記する好ましい方法におけるごときアフィニティーによって達成できる。
特に好ましい態様において、ハプテン、または「フック」(上位概念用語「レポ
ーター」または「標識」のサブセット)を少なくとも2つのプローブの利用でき
る外部末端、好ましくはすべての4つのプローブの外部末端に結合させる。「フ
ック」は特異的結合パートナーに対して親和性を有する任意の部分である。典型
的には、融合した二本鎖生成物の一方の末端(例えば、Aの5’末端およびA’
の3’末端)におけるフックは固相上に被覆された(抗体またはアビジンのごと
き)特異的結合試薬
によって固定化され得る抗原またはハプテンからなる。他方の末端(例えば、B
の3’末端およびB’の5’末端)おけるフックは抗体−酵素コンジュゲートの
ごとき標識または標識系によって認識され得る異なる抗原またはハプテンを含有
する。例示的フックはビオチン、フルオレセイン、ジゴキシン、テオフィリン、
フェンシクリジン、ダンシル、2,4−ジニトロフェノール、ブロモウラシルそ
の他ののような修飾されたヌクレチオド、相補的ヌクレチオド、レクチン/炭水
化物対、酵素およびその補因子、および当該分野で公知の他のものを含むが、そ
れらに限定されるものではない。他の例示的フック類は米国特許第5,424,
414号に記載されているアダマンタン酢酸および1993年7月1日に出願さ
れた同一所有者の同時継続の米国特許出願第08/084,495号に記載され
ているカルバゾールおよびジベンゾフランを含み、両出願は1991年12月1
7日に出願された出願からの優先権を伴い、その双方を参考として本明細書に取
り入れる。
ハプテンをオリゴヌクレオチドの3’末端に付加する方法は、1990年12
月20日に出願された共有の米国特許第5,290,925号に開示されている
。他の方法(例えば、
Amino Modifier II,Clontech,Palo Alto
,カリフォルニア州)は公知であり、3’および5’末端を標識するために商業
的に入手できる。ハプテンを5’末端に付加する方法は、Thuong,N.T
ら,Tet.Letters,29(46):6905−5908(1988)
、またはCohen,J.S.らの米国特許出願第07/246,688号(放
棄)(NTISオーダーの特許出願番号7−246,688(1988))に記
載されているホスホアミダイド試薬の使用を介するものである。かくして、例示
的連結オリゴヌクレオチドは、微粒子酵素免疫アッセイ
ratories,Abbott Park,イリノイ州)による検出のために
一端にカルバゾールおよび他端にアダマンタンを有する。該アッセイプロトコル
は商業的に入手可能なアルファ−フェトプロテインアッセイで使用されるものと
同様のものであり、以下に適合するものである:(1)抗−アルファ−フェトプ
ロテイン抗体被覆微粒子を抗−カルバゾール抗体被覆微粒子で置き換え、(2)
抗−アルファ−フェトプロテイン抗体:アルカリ性ホスファターゼのコンジュゲ
ートを抗−3−
フェニル−1−アダマンタン酢酸抗体:アルカリ性ホスファターゼで置き換える
。
公開されたK.BackmanらのEP−A−439,182にさらに記載され
ている。略言すると、該プロトコルは以下の通りである。LCRによって増幅さ
れた100μLの反応混合物をピペットで試料ウェルに入れる。次いで、この試
料の50μLをピペットでインキュベーションウェルに入れ、抗カルバゾール抗
体被覆微粒子を該ウェルに添加する。適当な時間のインキュベーションに続き、
抗カルバゾール抗体とカルバゾール末端を持つ核酸配列とからなる複合体が形成
される。イン
維捕獲マトリックスにピペットで入れ、アルカリ性ホスファターゼにコンジュゲ
ートした抗アダマンタン抗体を添加する。これは、微粒子−オリゴヌクレオチド
−酵素複合体に導き、これはガラス繊維捕獲マトリックスの表面近くにとどまる
であろう。洗浄工程における過剰試薬の除去の後(このプロトコルを通じて、ガ
ラス繊維捕獲マトリックス直下のブロッターは、該ガラス繊維捕獲マトリックス
をオーバーフローする試薬溶液を吸収
する)、該ガラス繊維捕獲マトリックスを4−メチルウンベルフェリルホスフェ
ート(MUP)で処理する。表面結合酵素は非蛍光原性MUPを4−メチルウン
ベリフェロン(MU)に変換し、その蛍光は448nmで測定できる。以下の実
施例で与えられる数値は、カウント/秒/秒(c/s/s)で表した、この方法
における速度読み取り値である。標識されたオリゴヌクレオチドのMEIA読み
取りのこの概念は、Laffler,T.G.らに対する1990年3月7日に
公開された欧州特許出願第357,011号、「標的核酸配列の検出および増幅
」、その他に記載されている。
実施例
さて、実施例によって本発明をさらに説明する。この実施例は本発明を説明す
るためのもので、断じて本発明を限定する意図はない。実施例全体を通じ、以下
の略号は以下の意味を有する。
BSAはウシ血清アルブミンを指す。
EPPSはN−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’−(3−プロパン
スルホン酸)を指す。
EPPS−KOHはKOHでpH7.8に調整したEPPS
の緩衝液を指す。
NADはニコチンアミドアデニンデヌクレオチド(ある種の生物学的反応のた
めのエネルギー源)を指す。
EDTAはエチレンジアミン四酢酸を指す。
dATP、dTTP、dCTPおよびdGTPは各々、デオキシリボヌクレオ
チドアデノシン三リン酸、チミジン三リン酸、シトシン三リン酸、およびグアニ
ジン三リン酸を指す。
TRISはトリス[ヒドロキシメチル]アミノメタンを指す。
TEはTris−EDTA(10mM Tris,1mM EDTA、pH8
.0)の緩衝液を指す。
以下の説明用実施例において、プローブ対を「カルバゾール」ハプテンおよびア
ダマンタン酢酸(「アダマンタン」)ハプテンで標識する。典型的には、「アダ
マンタン」および「カルバゾール」は前記記載で一緒に使用されるが、実質的に
いずれのハプテンの組合せも可能である。好ましくは、プローブパートナーの各
構成員は異なる標識を有する。
れはAbbott Laboratories(AbottPark,イリノイ
州)から商業的に入手可能であって、EP
−A−288 793およびFiore,M.らClin.Chem.,34/
9:1726−1732(1988)に記載されている。以下の実施例目的では
、テフロン被覆鋼ピペッティングプローブよりもむしろステンレス鋼を使用する
、改
囲の「マシーン」ノイズまたはバックグラウンドを発生する。本発明の実施で有
用な他の同等に適当な検出方法はELISA、EIA、ならびに免疫クロマトグ
ラフィー、並びにサザンブロッティング、ドットブロッティング、スロットブロ
ッティング、溶液ハイブリダイゼーションおよび当該分野でよく知られた他のも
のを含めたハイブリダイゼーション技術を含む。
ポリメラーゼの量はユニットで表し、ここに使用したポリメラーゼの入手源で
あるMolecular Biology Resourcesによって以下の
ように定義されている:1ユニットの酵素は、70℃で30分間で、10ナノモ
ルの合計ヌクレオチドを酸不溶性物質に取り込むのに要する酵素量に等しい。リ
ガーゼ酵素のユニットはここでは以下のように定義される:1mgの95%Th
ermus thermophil
usDNAリガーゼは約1×108ユニットの比活性を有する。これは正確に標
準化されておらず、20%も変化し得るが、最適化はルーテン的実施者の技量の
範囲内である。
標的配列およびプローブは、1991年7月21日に公開されたK.Back
manらによるEP439 182に教示されているように「停止塩基」を含め
るように選択して、伸長されたプローブがそのプローブパートナーに接し、それ
に連結できるように、連結の時点で正確にギャップ充填伸長を終止させる。
以下の実施例目的では、系列希釈剤(LD)は標的DNAおよびプローブの不
存在下でマシーンノイズを検出するのに用いる50mM Tris酢酸pH7.
5からなる緩衝液試薬である。すべてのデータはカウント/秒/秒(c/s/s
)のIM
呼吸器系試料を実施例全体を通じて使用した。特に断りのない限り、呼吸器系
試料はミコバクテリアの存在の培養測定のための呼吸器系検体を調製するのにル
ーチン的に使用される手法を用いて調製した。より詳しくは、試料はアルカリ性
条件を用いて、汚染物を除去し、中和し、沈積させ、再懸濁した。
実施例1
オリゴヌクレオチド合成およびハプテン化
モデル380A DNA合成器(Applied Biosystems,F
oster City,カリフォルニア州)にて、β−シアノエチルホスホアミ
ダイトを用い、以下の確立された手法に従って以下のオリゴヌクレオチド(表1
参照)を合成した。A、C、GおよびTはその通常の意味を有する。プローブは
左から右にかけて5’側から3’側に記載する。オリゴヌクレオチドの3’およ
び5’末端をハプテン、アダマンタンおよびカルバゾールとコンジュゲートさせ
た。これらのハプテンのコンジュケーションは標準的なβ−シアノエチルホスホ
アミダイト化学に従い、これは前記したハプテンの出願に記載されている。同様
の手法が、公表された米国出願NTISORDER No.PAT−APPL−
7−246,688(Cohenら、1989)において蛍光標識用で記載され
ている。
配列番号2、3、4および5に対応するオリゴヌクレオチドを選択して、クラ
ミジア・トラコーマティス(Chlamydia trachomatis)に
見いだされる潜在(cryptic)プラスミド(Hatt,c.ら,Nucl.Aci
ds.16(9):4053−4067(1988))の領域(配列番号
1、配列表参照)を検出した。配列番号7、8、9および10に対応するオリゴ
ヌクレオチドを選択して、ミコバクテリウム・ツバクロシス(Mycobact
erium tuberculosis)中の蛋白質抗原b(pab)のヌクレ
オチド347−390に対応する標的配列(配列番号6、配列表参照)を検出した
。配列番号12、13、14および15に対応するオリゴヌクレオチドを選択し
て、ナイセリア・ゴノーエア(Neiserria gonorrhoeae)
のOpa A遺伝子の標的配列(配列番号11、配列表参照)を検出し、これは
、各々、マップ位置66.1、66.2、66.3および66.4に対応する。
(Stern,A.,Brown,M.,Nickel,P.およびMeyer
,T.F.,Cell 47:61−71(1986))。配列番号17、18
、19および20に対応するオリゴヌクレオチドを選択して、ミコバクテリウム
・ツバクロシスからのマップ化されていないゲノム配列(配列番号16)を検出
した。
逆相HPLCまたはPAGE電気泳動(Maniatis,T.ら,Mole
cular Cloning,Cold Spring Harbor Lab
oratory,197
2)によってすべてのオリゴヌクレオチドを精製して、失敗配列および、ハプテ
ン化オリゴの場合にはいずれの未ハプテン化種も除去した。
実施例2PCRによる標的特異的DNA増幅の阻害の軽減に対するスペルミジンの効果
LCRの間の標的特異的DNA増幅の阻害の軽減に対するスペルミジンの効果
を測定するために、標的核酸(クラミジア・トラコーマティス(C.trach
omatis)DNA)を、陰性臨床試料の存在下、および1mMスペルミジン
のの存在下または不存在下で増幅した。反応は、200μLの最終反応容量にて
、KOHでpH7.8に調整した50mM EPPS緩衝液(EPPS−KOH
緩衝液)、0.5mM EDTA、10μM NAD、3ないし6μLのほぼ1
08倍希釈のC.トラコーマティス感染McCoy細胞(この量は約500−1
に経験的に選択した)、4.8−5×1011分子の各配列番号2、3、4および
5、100μLの臨床試料、1.7μMの各dCTPおよびdTTP、18,0
00ユニットのTherm
us thermophilus(T.th)DNAリガーゼおよび2ユニット
のThermus flavus(T.fl)ポリメラーゼ(Molecula
r Biology Resources,ミルウォーキー、ウィスコンシン州
、カタログ番号1070.01)中で行った。プローブは実施例1のごとくカル
バゾールおよびアダマンタンで標識した。対照反応は、陰性対照としてのヒト胎
盤(HP)DNA(Sigma)または陽性対照としてのMcCoy細胞溶解物いず
れかを含む緩衝液単独中で(すなわち、臨床試料の不存在下で)行った。サイク
リングは以下の設定:97℃,1秒;55℃,1秒;62℃,50秒で40サイ
クルにて、Perkin Elmerモデル480サーモサイクラーで行った。
LCR増幅生成
いてサンドイッチアッセイを介して検出した。結果は表2aに示す。
また、100μLの合計反応容量で前記したごとくに実験を行った。プローブ
および酵素濃度ならびに臨床試料容量は、これらの反応では、比例的に減少させ
た(すなわち、2.4×1011分子のプローブ、9.000ユニットのリガーゼ
、1ユ
ニットのポリメラーゼおよび50μLの臨床試料)。結果を表2bに示す。
表2aおよび2bから分かるように、臨床試料の存在下であるがスペルミジン
の不存在下で行った標的DNA(すなわち、C.トラコーマティス)の増幅は、
陽性対照と比較してほとんどまたは全くLCR増幅を示さなかった。(表2aに
おける試料Ul 3および12の増大したMEIA速度および表2bにおける試料
Ul 12、23、24、27、34、45、60および68の増大したMEI
A速度によって示されるごとく)1mMスペルミジンの存在はC.トラコーマテ
ィスDNA増幅の阻害を軽減するのに十分であった。
実施例3
ゲル濾過クロマトグラフィー
検査試料をLCR反応での使用に先立ってゲル濾過クロマトグラフィーにまず
付すという変更を施して、100μLの反応につき実施例1の実験条件を用い、
陰性臨床試料(前記)の存在下で実験を行った。この手法は、LCR阻害剤を試
料から除去するのを助ける部分的精製工程である。Baxter S/P(カタ
ログ番号P5194)から購入したプラスチックスクリーニングカラム中、Se
phadexG−50−80(Sigma)の5mL充填ベッド容量としてスパ
ンカラムを調製した。0.5mLの試料をカラム当たりに負荷した。カラムを収
集チューブ内に入れ、J6B遠心管中、Beckman装置TY.JS4.2ロ
ーターにて、15℃で5分間、1600rpmで回転させることによって、核酸
をTEで溶出させた。表3に示すごとく、スパンカラムクロマトグラフィーはL
CRによる増幅に先立って患者試料からすべての阻害剤を除去するのには効果的
でなかった。しかしながら、1mM濃度のスペルミジンの添加は、これらの部分
的に精製された試料の存在下において増幅の阻害を軽減するのに効果的であった
。
実施例4変化させた量の阻害剤の存在下における標的特異的DNA増幅の阻害軽減に対す るスペルミジンの効果
実験を行って、一定範囲の阻害剤濃度の存在下において標的特異的DNA増幅
の阻害軽減に対するスペルミジンの効果を測定した。本実験では、増大させてゆ
く量の陰性臨床試料(実施例1記載)の存在下で、ミコバクテリウム・ツバクロ
シス(M.tb)DNAの増幅を行った。反応は、50mM EPPS−KOH
緩衝液、20mM KCl、30mM MgCl2、1.7μMの各dCTPお
よびdATP、10μM NAD、ほぼ
1×1012分子の各配列番号7、8、9および10、25ゲノムのM.tbDN
A、2ユニットのT.flポリメラーゼ、および18,000ユニットのT.t
hDNAリガーゼを含有する200μL合計反応容量中で行った。25ゲノムの
M.tbDNAは、公表されたM.tnDNAのゲノムサイズ(Baess,I
.,Acta Path.Microbiol.Immunol.Scand.
,Sect.B 92:209−211、(1984))および測定したまたは
OD260もしくはDABA(ジアミノ安息香酸)反応いずれかによる試料調製物
のDNA濃度に基づいて計算した。増幅反応は1mMスペルミジンの存在下また
は不存在下双方で行った。反応当たりに使用した臨床試料の容量は後記にて示す
。対照反応においては、M.tbDNAおよびHP DNA(各々、陽性および
陰性対照)を臨床試料の不存在下で増幅した。サイクリングは93℃、1秒間;
65℃、1秒間;68℃、1分間、15秒間の40サイクルで行った。
表4に示すごとく、反応混合物への増大させる量の試料容量の添加の結果、M
.tbDNAの増幅が阻害された。スペルミジンは、1mM濃度において、増大
した量の阻害剤(類)の存
在に起因する阻害を軽減するのに効果的であった。 実施例5臨床試料の存在下における増幅阻害の軽減に効果的なスペルミジン濃度の最適範 囲
実験を行って、変化させた量の臨床試料の存在下における標的核酸の増幅阻害
を効果的に軽減するスペルミジン濃度の最適範囲を決定した。実験条件は実施例
4に記載した通りである。反応当たりに使用した試料容量は後記にて示す。
表5における結果は、1mMおよび3mMスペルミジンの存在下において行っ
たLCR反応についてのMEIA速度を示す。示されるごとく、1mMスペルミ
ジンは、一般に、増幅阻害の軽減において3mMスペルミジンと少なくとも同等
に効果的であるか、それ以上であった。
実施例6
スペルミジンの存在下におけるマグネシウムイオン濃度
実験を行って、LCR増幅を行うのに要するMgCl2の濃度に対するスペル
ミジンの効果を測定した。特に、改良されたLCR反応で典型的に使用されるも
の(すなわち、25ないし
35mM MgCl2)よりも低いMgCl2濃度で増幅が行い得るか否かを判断
するために実験を行った。本実験では、50mM EPPS−KOH緩衝液、2
0mM KCl、1.7μMの各dCTPおよびdATP、10μM NAD、
ほぼ1×1012分子の各配列番号7、8、9および10、2ユニットのT.fl
ポリメラーゼ、18,000ユニットのT.thDNAリガーゼおよび変化させ
た濃度のMgCl2(後記)中で、25ゲノムのM.tb DNAを増幅させた
。合計反応容量は200μLであった。サイクリング条件は、1秒間の93℃、
1秒間の63℃および40秒間の66℃、合計40サイクルであった。表6に示
すごとく、1mMのスペルミジンの存在下において、LCR増幅は5および10
mMもの低いMgCl2濃度で達成できた。
実施例7スペルミジンの存在下でLCR増幅を行うマグネシウムイオン濃度の範囲
実験を行って、スペルミジンの存在下で増幅がおこなえるマグネシウムイオン
濃度の範囲を測定した。この場合、標的DNAはM.tbまたはC.Trach
omatisのいずれかからのものであった。M.tb反応は、50mM EP
PS−KOH緩衝液、50mM KCl、2mMスペルミジン、1.7μMの各
dCTPおよびdTTP、10μg/mlBSA、1
0μM NAD、1×1012分子の各配列番号17、18、19および20、2
ユニットのT.flポリメラーゼ、18,000ユニットのT.thDNAリガ
ーゼ、25ゲノムのM.thDNAおよび後記するMgCl2中の200μL合
計反応容量で行った。本実施例および引き続いての実施例目的では、使用したK
Cl濃度は50mMであることに注意すべきである。(予備実験は、バックグラ
ウンド増幅からのシグナルは、50mM KClを含有する反応混合物では低下
し、他方、標的増幅からのシグナルは影響されなかった(データは示さず)。従
って、この濃度を使用して、さらにバックグラウンドシグナルを低下させた)。
2μgのHP DNAを用いて同一条件下で平行対照実験を行った。標準的陽性
および陰性反応は、以下の変更を施して同一セットの条件下で行った:20mM
KCl、20mM MgCl2およびスペルミジン無し。酵素を含めたすべて
の試薬を混合した後、反応混合物を室温で2時間インキュベートした(ほぼ22
℃)。次いで、93℃にて1秒間、65℃にて1秒間および68℃で1分間にて
サイクリングを行
た。
表7aに示すごとく、MgCl2濃度は1.0mMまで低下させることができ
、陽性対照と同程度に効果的に標的DNAのLCR増幅を依然行うことができた
。さらに、非標的特異的増幅はテストした範囲を通じて明らかではなかった。と
いうのは、MgCl2濃度の変更はいずれのテスト濃度においてもHPDNAの
増幅に影響しなかったからである。 C.TrachomatisDNAを標的として用い、実質的に同一の実験を
行った。C.Trachomatis反応は、50mM EPPS−KOH緩衝
液、50mM KCl、2.5mMスペルミジン、1.7μMの各dCTPおよ
びdTTP、10μg/mlBSA、10μM NAD、4.5×1011分子の
各配列番号2、3、4および5、1.5ユニットのT.flポリメラーゼ、1,
800ユニットのT.thDNAリガーゼ、25分子の配列番号1(すなわち、
合成標的)および後記するMgCl2中で行った。最終反応容量は再度200μ
Lであった。サイクリングは97℃で1秒間、55℃で1秒間および62℃で5
0秒間で行った。試料のアリコート
ごとく、スペルミジンは、再度、増幅を行うことができるMgCl2濃度範囲を
実質的に低下させた。 実施例8低減MgCl2条件下で増幅を行うスペルミジン濃度の最適範囲
実験を行って、低減した濃度のMgCl2(すなわち、2mM)の存在下でL
CR増幅を行うスペルミジン濃度の最適範囲を測定した。反応は、200μLの
合計容量で行い、以下の試薬:50mM EPPS−KOH緩衝液、50mM
KCl、2mM MgCl2、1.7μMのdGTP、10μM NAD、1.
4×1011分子の各配列番号12、13、14および
15、10μM BSA、18,000ユニットのT.thDNAリガーゼ、2
.0ユニットのT.fl DNAポリメラーゼおよび254ゲノムのNeiss
eria gonorrhoeae(N.gonorrhoeae)DNAを含
有した。254ゲノムは、試料調製物のDNA濃度(OD260によって測定)お
よびN.gonorrhoeaeDNAのゲノム当たりの重量(ゲノム当たり2
.3フェムトグラムDNAとして計算)から計算した。スペルミジンは0ないし
3mMの範囲の最終濃度に添加した。サイクリング条件は97℃で1秒間、55
℃で1秒間および62℃で50秒間にて確立した。
陽性および陰性対照反応は、以下の変更:20mM KCl、30mM Mg
Cl2および無スペルミジンにて、実質的に同一セットの条件で行った。加えて
、陰性対照では、標的DNAを150ngのサケ精子DNA(Sigma)で置
き換えた。
た。
表8aに示すごとく、N.gonorrhoeae DNAのLCR増幅を行
うのに典型的に使用したMgCl2の濃度は30mMであつた。(陽性対照、N
.gonorrhoeae
DNA参照)。MgCl2濃度を2mMまで低下させた場合、増幅はスペルミジ
ンの不存在下では達成されなかった。(試料1、MEIA速度=18.0参照)
。しかしながら、試料6および7に示すごとく、N.gonorrhoeaeD
NAの増幅は、2.5ないし3mMの範囲の濃度のスペルミジンの存在下では陽
性対照のそれとほとんど同程度達成された。
以下のデオキシヌクレオチド、プローブ、および標的DNAを、1.7μMの
各dCTPおよびdTTP、C.trachomatisプローブ組6917の
4.5×1011オリゴ、および25分子の配列番号1(すなわち、合成標的)に
置き換えて、実施例8aと同一の条件下で行った。サイクリング条件および対照
は記載した通りである。表8bに示すごとく、2−3mMの範囲の濃度のスペル
ミジンの存在下では、C.trachomatisの増幅は陽性対照のそれとほ
とんど同程度達成された。
実施例9
スペルミジンの存在下におけるリガーゼ要件
実験を行って、スペルミジンの存在下において、C.trachomatis
の増幅を行うのに必要なリガーゼ濃度の最適範囲を測定した。標的DNAは、標
準的な反応条件下(すなわち、スペルミジンの不存在下)および変更した反応条
件下(すなわち、スペルミジンの存在下)で増幅した。 合計反応容量は200μLであった。T.thermophilusリガーゼ
の最終濃度は以下に示す通りである。
表9の結果は、スペルミジンの存在下では、1/10の濃度のリガーゼを用い
て増幅を行えることを示す。
特定の具体例を参照して本発明を詳細に記載してきたが、当業者には、本発明
の思想および範囲を逸脱することなくかかる具体例に対して種々の変形および変
更修飾をなし得るのは明らかであろう。加えて、前記したすべての特許および刊
行物を参考として本明細書に取り入れる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),CA,JP
(72)発明者 カオ,ジアンリー
アメリカ合衆国、イリノイ・60061、バー
ノン・ヒルズ、タリー−ホー・ドライブ・
358
(72)発明者 リー,ユイ・エイチ
アメリカ合衆国、イリノイ・60061、バー
ノン・ヒルズ、ウエスト・ダンベリー・ド
ライブ・364
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. (a)(i)増幅阻害を軽減するのに有効な量のスペルミジンと、 (ii)2対のプローブを含む組成物であって、各対は標的にハイブリダイズ 可能な一次プローブおよび該一次プローブにハイブリダイズ可能な二次プローブ からなり、2つの一次プローブは標的上の隣接位置またはほぼ隣接する位置にハ イブリダイズし、一次または二次プローブの少なくとも1つはその一端が修飾さ れてそれを他の一次または二次プローブに連結できなくされている該組成物 とを臨床検査試料に提供して、反応混合物を形成し; (b)一次プローブを標的にハイブリダイズさせ; (c)該修飾を標的依存的に修正して、一次プローブが標的にハイブリダイズ する場合に相互に連結可能とし; (d)一次プローブを連結させて融合生成物を形成させ;次いで、 (e)標的から融合生成物を解離させる 工程を包含する、リガーゼ連鎖反応における増幅阻害を軽減す る方法。 2. 該反応混合物におけるスペルミジンの量が約0.5mMおよび約4mMの 間の最終濃度である請求項1記載の方法。 3. 該組成物がさらにMgCl2を含み、該反応混合物中のMgCl2の最終濃 度が35.5mMを超える請求項1記載の方法。 4. 該組成物がさらにMgCl2を含み、該反応混合物中のMgCl2の最終濃 度が0.5mMおよび20mM未満の間である請求項2記載の方法。 5. 該反応混合物中のスペルミジンの量が2.0mMおよび3mMの間の最終 濃度であり、該組成物が、10mM未満の該反応混合物中のMgCl2の最終濃 度でMgCl2を含む請求項1記載の方法。 6. (a)(i)増幅阻害を軽減するのに有効な量のスペルミジンと、 (ii)2対のプローブを含む組成物であって、各対は標的にハイブリダイズ 可能な一次プローブおよび該一次プローブにハイブリダイズ可能な二次プローブ からなり、2つの一次プローブは隣接位置にて標的にハイブリダイズする該組成 物 とを臨床検査試料に提供して、反応混合物を形成し; (b)一次プローブを標的にハイブリダイズさせ; (c)一次プローブを連結させて融合生成物を形成させ;次いで、 (d)融合生成物を標的から解離させる 工程を包含する、リガーゼ連鎖反応において増幅阻害を軽減する方法。 7. 該反応混合物中のスペルミジンの該量が約0.5mMおよび約4mMの間 の最終濃度である請求項6記載の方法。 8. 該組成物がさらにMgCl2を含み、該反応混合物中のMgCl2の最終濃 度が35.5mMを超える請求項7記載の方法。 9. 該組成物がさらにMgCl2を含み、該反応混合物中のMgCl2の最終濃 度が0.5mMおよび20mM未満の間である請求項7記載の方法。 10. 該反応混合物中のスペルミジンの該量が2.0mMおよび3mMの間の 最終濃度であり、該組成物が、10mM未満の該反応混合物中のMgCl2の最 終濃度でMgCl2をさらに含む請求項6記載の方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US33139194A | 1994-10-21 | 1994-10-21 | |
US08/331,391 | 1994-10-21 | ||
US53221295A | 1995-10-12 | 1995-10-12 | |
US08/532,212 | 1995-10-12 | ||
PCT/US1995/012874 WO1996012824A2 (en) | 1994-10-21 | 1995-10-18 | Use of spermidine to relieve inhibition of ligase chain reaction in a clinical test sample |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002501361A true JP2002501361A (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=27377883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51396296A Pending JP2002501361A (ja) | 1994-10-21 | 1995-10-18 | 臨床検査試料におけるリガーゼ連鎖反応の阻害を軽減するためのスペルミジンの使用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002501361A (ja) |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP51396296A patent/JP2002501361A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0676476B1 (en) | Isothermal strand displacement nucleic acid amplification | |
US6180338B1 (en) | Method, reagent and kit for the detection and amplification of nucleic acid sequences | |
US6001558A (en) | Amplification and detection of HIV-1 and/or HIV 2 | |
JP4222635B2 (ja) | 2段階ハイブリダイゼーションおよびポリヌクレオチドの捕捉 | |
US7445900B2 (en) | Homogeneous assay system | |
JPH09503910A (ja) | トラコーマ・クラミジア検出のためのオリゴヌクレオチド及び方法 | |
US7105318B2 (en) | Specific and sensitive nucleic acid detection method | |
JP2547517B2 (ja) | 鳥型結核菌、ミコバクテリウム・イントラセルレアおよびパラ結核菌に対するプローブ | |
JP2001512301A (ja) | 核酸増幅のための内部陽性対照 | |
EP0387452B1 (en) | Method of preparing nucleotide probes using a hybridizable complementary element | |
US6210876B1 (en) | Nucleic acid primers and probes for detecting Chlamydia pneumoniae | |
US5968739A (en) | Nucleic acid primers and probes for detecting Legionella pneumophila | |
JPH1118785A (ja) | ナイセリア・コノルホエア−特異的オリゴヌクレオチド | |
JPH08501212A (ja) | エキソヌクレオリチック活性を用いた標的核酸の検出及び増幅 | |
JP2002501361A (ja) | 臨床検査試料におけるリガーゼ連鎖反応の阻害を軽減するためのスペルミジンの使用 | |
WO1996012824A2 (en) | Use of spermidine to relieve inhibition of ligase chain reaction in a clinical test sample | |
EP0418960A2 (en) | Nucleic acid detection method using unequal primer concentrations in polymerase chain reaction | |
WO1995021270A2 (en) | Method, reagent and kit for the detection and amplification of nucleic acid sequences | |
WO1995021270A9 (en) | Method, reagent and kit for the detection and amplification of nucleic acid sequences | |
Sweden et al. | Lizardi et al. | |
JP2000500976A (ja) | 多数の二本鎖核酸の生成方法 |