【発明の詳細な説明】
引き算ライブラリーの製造方法
本願は、1997年3月24日出願の米国仮出願第60/041688号につ
いて優先権を主張するものである。発明の分野
本発明は、一般的には、cDNAライブラリーの分野に関し、より詳細には引
き算ライブラリー(subtraction libraries)の製造方法に関する。発明の背景
いわゆる「高密度DNAアレイ(array)」またはグリッド(grid)を用いて
遺伝子発現および同一性についての情報を得るための方法が記載されている。例
えば、M.Chee et al.,Science,274:610-614(1966)およびそので引用された他
の文献参照。かかるグリッディングアッセイ(gridding assay)は、発現配列タ
グ(EST)と呼ばれる特定の新規遺伝子配列の同定のために用いられている(Ada
ms et al.,Science,252:1651-1656(1991))。また、遺伝子産物に基づいて特定
の遺伝子配列を同定するための種々の方法も記載されている。例えば、1991
年5月30日公開の国際特許出願WO91/07087参照。さらに、所望配列
の増幅方法も記載されている。例えば、1991年11月14日公開の国際特許
出願WO91/07271参照。
現在利用可能な引き算(subtraction)法は、与えられた配列から望ましくな
い配列を除去するものである。1のアプローチにおいて、多数の未知遺伝子を用
いて引き算ライブラリーをドライブして目的ライブラリーから未知遺伝子を除去
する。例えば、J.Love and P.Deininger,BioTechniques,11(1):88-92(1991)
参照。しかしながら、この方法はライブラリーからの多数の遺伝子の除去には有
用であるが、得られる引き算ライブラリー中の遺伝子については、それらの起源
を除いては
ほとんどわかっていない。引き算を行うためによく用いられる1つのアプローチ
において、少数の既知遺伝子(例えば、100個未満)を用いて引き算をドライ
ブして目的ライブラリーからこれらの遺伝子を除去する。このアプローチは、ど
の遺伝子が除去されるのかをコントロールできるが、現在の方法では、このアプ
ローチを少数の遺伝子について使用することが可能なだけであり、得られる引き
算ライブラリーはかなりの量の望ましくない遺伝子を含む。
したがって、引き算ライブラリーの製造のための、より効率的な方法に対する
必要性がある。また、新規医薬試薬のスクリーニングのためのより効率的な方法
も必要である。発明の概要
1の態様において、本発明は、既知配列または定義された配列を含むコレクシ
ョンを用いて引き算ライブラリーを製造する方法を提供する。該方法は、定義さ
れた核酸配列のコレクションを有する表面を用意し、ついで、ハイブリダイゼー
ションを可能にする条件下で定義されていない核酸配列を含むライブラリーとこ
の表面とを会合させる工程を含む。ハイブリダイゼーションしない核酸配列を回
収し、単離し、ついで引き算ライブラリーを作成する。定義された配列の第1の
ライブラリーには存在しない、第2のライブラリー由来の定義されていない配列
を含むことにより、引き算ライブラリーが特徴づけられる。
もう1つの態様において、本発明は、本発明方法により製造される引き算ライ
ブラリーを提供する。
さらにもう1つの態様において、本発明は、本明細書記載の方法工程を用い、
既知配列または定義された配列の存在について、定義されていない配列を含むラ
イブラリーを迅速にスクリーニングする方法を提供する。
さらにもう1つの態様において、本発明は、本明細書記載の方法工程を用い、
既知配列または定義された配列由来のポリヌクレオチドプローブを用いて、定義
されていない配列を含むライブラリーを迅速にスクリーニングする方法を提供す
る。
本発明の他の態様および利点を、以下に記載する、本発明の好ましい具体例に
つ
いての詳細な説明においてさらに説明する。発明の詳細な説明
本発明は、既知配列または定義された配列のコレクションを用いて引き算ライ
ブラリーを製造する方法を提供する。該方法は、定義された核酸配列または既知
核酸配列からなるコレクションを固定化した表面を提供し、ついで、適当なハイ
ブリダイゼーション条件下で、未知配列または定義されていない配列を含むライ
ブラリーと該表面とを接触させることを含む。ライブラリーに存在していた配列
であって、コレクションの配列とは異なる配列を含む引き算ライブラリーとして
、ハイブリダイゼーションしないポリヌクレオチド、好ましくはDNAを回収す
る。有利には、本発明方法は、多数の定義された配列を用いて引き算をドライブ
することを可能にする。よって、この方法は、内容を容易にコントロールできる
引き算ライブラリーの効率的製造を可能にする。
また、本発明方法により製造される引き算ライブラリーも記載する。
I.定義
本明細書全体において使用されるいくつかの単語および語句を以下のように定
義する。
本明細書の用語「遺伝子」は、cDNA配列が由来するゲノムヌクレオチド配
列をいう。古典的には、用語「遺伝子」はゲノム配列をいい、プロセッシングさ
れると異なるRNAを生じうる。
「遺伝子産物」は、遺伝子によりコードされるポリペプチド配列、ペプチドま
たは蛋白を意味する。
本明細書の用語「既知配列を含むコレクション」は、RNAおよびDNA配列
を包含するヌクレオチド配列の整理されたセットをいい、プラスミド、cDNA
PCR生成物、遺伝子、遺伝子フラグメント、DNAフラグメント、オリゴヌク
レオチド等の形態であってもよい。好ましくは、コレクション中のかかる既知配
列はすでに配列決定されたものであり、そして/あるいは既知起源のものである
。望ましく
は、このコレクションは多数の配列、例えば配列が遺伝子の場合には10000
0〜200000種を含み、あるいはコレクションのメンバーがオリゴヌクレオ
チドの場合には1000000種を含む。しかしながら、本発明配列の数は所望
により変化させることができ、本発明によっては限定されない。このコレクショ
ンは、種々のライブラリーを包含する多くの異なる起源由来の配列を含んでいて
もよい。例えば、コレクションは哺乳動物種のメンバー、例えばヒトの1種また
はそれ以上の組織起源由来であってもよい。望ましくは、ヒトは健康なものであ
る。しかしながら、疾病個体または健康を損ねた個体由来のライブラリーを用い
てもよい。さらに、他の目的哺乳動物としては、ヒトでない霊長類、齧歯類、お
よびイヌがあるが、これらに限らない。特に好ましいコレクションにおいて、定
義された配列が単一コピーとして存在する。
本発明方法において遺伝子配列を用いる場合、遺伝子の全長配列が知られてい
る必要はない。むしろ、本発明方法は、遺伝子配列をユニークなものにしている
部分が知られていることが必要であり、その部分は約17塩基対である。「既知
核酸配列」は、配列がかなりユニークなものであり、縮重またはリピートを含ま
ないことを意味する。
用語「ライブラリー」は、プラスミドライブラリー、RNAライブラリー、ゲ
ノム遺伝子からのPCR生成物を含むライブラリーのごときDNAライブラリー
、cDNAライブラリー、オリゴヌクレオチドライブラリーおよび既知配列を包
含するが、これらに限らない。かかるライブラリーの構築方法は当業者によく知
られている。単一インサート中に存在する完全遺伝子の数を最小化して約1個と
なるようにライブラリーを調節してもよい。この調節法は当業者によく知られて
いる。
「単離」は、「人の手によって」その天然状態から変化させられていること、
すなわち、天然に存在する場合には、もとの環境から変化または除去されている
こと、あるいはそれらの両方が行われていることを意味する。例えば、その天然
状態において生きた動物中に本来的に存在するポリヌクレオチドまたはポリペプ
チドは「単離」されていないが、その天然状態の共存物質から分離された同じポ
リヌクレオチドまたはポリペプチドは本明細書の用語である「単離」がされてい
る。例えば、ポ
リヌクレオチドについては、用語「単離」は、それが本来的に存在する染色体お
よび細胞から分離されていることを意味する。
本明細書の用語「固体支持体」は、ライブラリー由来の複数の定義された材料(
すなわち配列)を利用可能な方法により固定化するために用いられる基材をいい
、該方法は、試料中の他のポリヌクレオチドと固定化ポリヌクレオチド配列との
検出可能なハイブリダイゼーションを可能にするものである。多くの利用可能な
固体支持体のなかでも、望ましい一例は1991年5月30日に公開された国際
出願WO91/07087に記載されたものである。他の有用な支持体の例は、
ニトロセルロース、ナイロン、ガラス、シリカおよびPall BI0DYNE膜を包含する
が、これらに限らない。従来の固体支持体の改良物を本発明に使用してもよいと
考えられる。
用語「グリッド」は、一般的には、固体支持体上の2次元構造を意味し、これ
にライブラリーの定義された材料が付けられ、あるいは固定化される。
本明細書の用語「前以て決められた領域」は、1コピーまたは複数コピーの増
幅された遺伝子領域として固体支持体表面に固定化され局在化している領域であ
って、そのクローンの試料ポリヌクレオチドへのハイブリダイゼーションを行う
場合、その位置でそのクローンのハイブリダイゼーションを可能にする領域をい
う。
「固定化」は、遺伝子または他の核酸の固体支持体への取り付けをいう。固定
化手段は当業者に知られており、慣用的なものであり、使用支持体のタイプに依
存することがある。
本明細書の用語「標識」は、RNAまたはDNA上に容易に取り付けることの
できる慣用的な分子であって、検出可能なシグナルを生じうる分子をいい、その
シグナル強度はグリッド上のDNAフラグメントまたはオリゴヌクレオチドへの
RNAのハイブリダイゼーションの相対量を示す。好ましい標識は蛍光分子また
は放射活性分子である。よく知られた種々の標識を用いることができる。
本明細書の用語「引き算ライブラリー」は、新規ヌクレオチド配列が非常に豊
富化されたライブラリーをいい、とりわけ、新規遺伝子および遺伝子フラグメン
トを含む。
II.既知配列のコレクション
この方法の実施に際しては、表面に固定化された定義された配列のコレクショ
ン由来のヌクレオチド配列を各グリッドが固体表面上に担持するように、1個ま
たはそれ以上のグリッドを調製する。望ましくは、このコレクションは上記定義
のものであり、これらのヌクレオチド配列は、例えば遺伝子、遺伝子フラグメン
ト、他のDNAフラグメント、またはオリゴヌクレオチド配列である。
選択されたコレクション由来のヌクレオチド配列を固体支持体表面上のグリッ
ドとする。望ましくは、ヌクレオチドはDNAの形態であるが、それ以外であっ
てもよく、ヌクレオチドは基材にもよるが1スポットあたり約100pgないし
約1000ngの量で表面上に置かれる。さらなる好ましい具体例において、使
用ポリヌクレオチド量は1スポットあたり約10ngないし約100ngである
。しかしながら、同様の量のRNAを用いてもよい。必然的ではないが、遺伝子
または他のヌクレオチド配列を2重または多重の区域として表面上に適用するこ
とが望ましいかもしれない。ヌクレオチド配列は、固体支持体表面上にスポット
され増殖させられた個々のクローン;あるいは上記ライブラリーから単離された
プラスミドクローン、プラスミドクローン由来のPCR生成物、またはプラスミ
ドクローンの配列決定により得られたオリゴヌクレオチドを包含し(これらに限
らない)、それらは固体支持体表面上に固定化される。
これらのヌクレオチド配列を種々の固体支持体表面上に固定化するために多く
の慣用的方法が用いられる。例えば、Affinity Techniques,Enzyme Purificati
on:PartP,Methods in Enzymology,Vol.34,ed.W.B.Jakoby,M.Wilcheck
,Acad.Press,NY(1971);Immobilized Biochemicals and Affinity Chromatog
raphy,Advances in Experimental Medicine and Biology,Vol.42,ed.R.Du
nlap,Plenum Press,NY(1974);米国特許第4762881号;米国特許第45
42102号;欧州特許出願公開第391608号(1990年10月10日)
;または米国特許第4992127号(1989年11月21日)参照。
必然的ではないが、遺伝子または他の核酸配列を隊列として固定化して、配列
が表面上の前以て決められた位置または領域に置かれるようにすることが望まし
い。
いかにして配列が隊列とされるのかを理解することは、先行技術の方法を用いた
場合に得られる効率よりも高いレベルの効率を本発明方法に与える。このことは
本発明の重要な特徴であり、所望配列へのアクセスを容易にし、好ましくはスク
リーニング後の関連クローンおよび関連データへのアクセスを容易にする。これ
らの材料を固体支持体に取り付けるための1の望ましい方法は国際特許出願PC
T/US90/06607(1991年5月30日公開)に記載されている。簡
単に説明すると、この方法は、固体支持体の表面上に、材料を固定化できる前以
て決められた領域を形成することを含む。該方法は前以て決められた領域の選択
的活性化を可能にする、表面に取り付けられた結合基材を使用する。活性化され
ると、これらの基材は定義された配列のコレクション由来の材料を結合し固定化
できるようになる。
ハイブリダイゼーション用にヌクレオチド配列を表面上に結合するのに適した
固体基材、および基材へのヌクレオチド配列の取り付け方法は、本発明に従って
当業者が用いることができる。しかしながら、現在、好ましい表面はガラスであ
る。他の固体基材については、ガラス表面へのヌクレオチドの沈着および結合方
法が当業者によく知られている。例えば、L.A.Crisey,et al.,"Covalent At
tachment of Synthetic DNA to Self-Assembled Monolayer Films",Nucleic Ac
ids Res.,24:3031-3039(1996);Silicon Compounds:Register and Review(Uni
ted Chemical Technologies,Inc.,Bristol,Pennsylvania,1993)参照。本発
明の別の具体例において、表面はビーズであってもよい。表面は必ずしも平らで
なくてもよいので、垂直な表面も本発明の範囲内であると考えられる。かかる表
面は階段、尾根、ねじれ、段丘等を有していてもよい。
III.定義されていない配列を含むライブラリー
コレクション由来の固定化配列を含むグリッド表面を調製したならば、適当な
ハイブリダイゼーション条件下で、定義されていない配列を含むライブラリー由
来の配列と会合させることができる。かかるライブラリーは、未知起源の配列お
よび/または既知ヌクレオチド配列を含んでいてもよい。
未知または定義されていない遺伝子、遺伝子フラグメント、または他の核酸配
列
の源を提供するライブラリーは、既知方法を用いて得られるランダムcDNAラ
イブラリーであってもよい。あるいは、選択された器官または組織由来の遺伝子
ライブラリー、またはRNAの混合セットが配列の源であってもよい。適当には
、本発明方法に使用するには、Sambrook et al.,MOLECULAR CLONING,A LABORA
RTORY MANUAL,2nd Ed,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring H
arbor,NY 1989により開示されたような分子生物学のための標準的方法を用いて
RNAを単離し、cDNAに逆転写する。次いで、Fleischmann et al.,Scienc
e,269:496-512(1995)により記載された方法に従ってcDNAライブラリーを
構築する。本発明の目的からすると、定義されていない配列を含むライブラリー
は上記のようなライブラリーであってもよい。最も望ましくは、ライブラリーは
プラスミドライブラリーである。
好ましい具体例において、未知または定義されていない配列の源は、ヒトDN
A、好ましくはヒトcDNAからなるファージミドライブラリーである。この具
体例は、本発明方法により製造される引き算ライブラリーを構成するハイブリダ
イゼーションしない配列の単離に特に有利である。慣用的方法を用いてかかるフ
ァージミドライブラリーを調製することができる。例えば、上記Sambrookらの文
献参照。このシステムに使用する適当なベクターはpBluescript[Stratagene,L
a Jolla,CA]およびpUC118[J.Vieiraand J.Messing,Methods in Enzymolog
y,153:3(1987)]を包含する。他の適当なベクターは当業者によく知られており
、容易に選択されうる。
しかしながら、上記のごとく、他の適当な方法およびベクターを用いて定義さ
れていないライブラリーを調製してもよい。例えば、M13のごときベクターを
用いてファージライブラリーを製造してもよい。他の適当なベクターは当該分野
において知られている。
これらの定義されていない配列を標識して、固定化配列にハイブリダイゼーシ
ョンするDNAの検出を可能にしてもよい。配列を標識するための既知の慣用的
方法を用いてもよい。例えば、蛍光、放射活性、光活性化、ビオチン化、エネル
ギー転移、ソリッドステート回路等を本発明に用いてもよい。
望ましくは、慣用的方法を用いて、定義されていない配列を含むライブラリー
か
ら1本鎖標準DNAを単離する。例えば、ライブラリーがファージミドライブラ
リーである場合、適当なヘルパーファージを用いてライブラリーの1本鎖コピー
を粒子中にパッケージする。次いで、得られたファージ粒子を慣用的方法により
単離するのであるが、典型的には慣用的方法は遠心分離および沈殿法を包含する
。1本鎖DNAの単離のためのかかる方法は当業者によく知られており、本発明
に対する制限要因とはならない。あまり望ましくはないが、2本鎖DNAを本発
明方法に用いてもよい。
IV.グリッドへのハイブリダイゼーション
定義されていないライブラリーから得た単離ポリヌクレオチド、好ましくはD
NA(例えばcDNA)を、ハイブリダイゼーションを可能にする条件下で、定
義されたドライバーライブラリー由来の固定化配列と会合できるようにする。
好ましくは、ハイブリダイゼーションは厳密な条件下、例えば、約90%以上
同一の配列のみが工程全体にわたってハイブリダイゼーションしたままであるよ
うな条件で起こる。しかしながら、所望ならば、他のあまり厳密でない条件を選
択してもよい。例えば、あまり厳密でない条件はハイブリダイゼーションを促進
するには望ましく、それにより引き算ライブラリーのサイズが小さくなる。よっ
て、最初のハイブリダイゼーションを非常に低い厳密性において行って相当量の
ハイブリダイゼーションを可能にし、非常に小さい引き算ライブラリーを得ても
よい。厳密性を増大させた、あるいは増大させるその後の洗浄を用いて引き算ラ
イブラリーのサイズおよび内容をコントロールしてもよい。
選択された厳密性におけるハイブリダイゼーションのための方法および条件、
例えば本明細書記載の条件は、当該分野においてよく知られている。例えば、Sa
mbrook et al.,MOLECULAR CLONING,A LABORARTORY MANUAL,2nd Ed,Cold Spr
ing Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY 1989参照。
好ましくは本明細書のいずれかに場所に記載した条件を用いて複数ラウンドの
ハイブリダイゼーションを行うのが好ましい。ハイブリダイゼーションのラウン
ド数が約3ないし6であるのが最も好ましい。
V.ハイブリダイゼーションしないDNAの単離
ハイブリダイゼーション完了後、グリッド表面上の固定化配列にハイブリダイ
ゼーションしなかった「定義されていない」配列を標準的方法を用いてハイブリダ
イゼーション溶液から回収し、精製する。例えば、上記Sambrookらの文献参照。
ファージミドシステムを用いてDNAが製造される好ましい具体例において、
ハイブリダイゼーションしないDNAの第2鎖を合成することによりハイブリダ
イゼーションしないDNAを2本鎖プラスミドに変換する。適当な細胞中の適当
な条件下で、得られたプラスミドを増殖させる。当業者は、使用プラスミドのタ
イプを考慮して、適当な宿主細胞を容易に決定できる。しかしながら、望ましく
は、細菌細胞から宿主細胞を選択する。現在、好ましい細菌細胞はイー・コリ(
E.coli)株である。細胞培養後、慣用的方法を用いて、生じたコロニーからD
NAを単離する。
もう1つの具体例において、標識配列を用いることにより、ライブラリーが有
するコレクション由来の固定化配列に共通した配列を本発明方法により迅速に同
定することができる。詳細には、本発明によれば、ハイブリダイゼーションによ
り標識配列を容易に直接検出することができ、そのことにより、ライブラリーか
ら除去されて引き算ライブラリー中に含まれないであろう配列を同定することが
できる。検出される配列は、定義されていないライブラリーおよび定義された配
列のコレクションに共通した配列である。
コロニーから単離されたDNAのコレクションは本発明の引き算ライブラリー
を形成する。この引き算ライブラリーは、定義されていない配列を含むライブラ
リー中に存在するDNA配列を含むことにより特徴づけられるが、グリッド表面
上に固定化された定義された配列のコレクション中に存在した配列は除外される
。これらの引き算ライブラリーを維持する方法は当業者によく知られている。
得られた引き算ライブラリー中のDNAを、標準的プロトコール[上記Sambro
okらの文献またはABI Prizm配列決定キット,Foster City,CA]を用いて配列決
定してもよく、あるいは他の種々の目的に使用してもよい。
VI.引き算ライブラリー
よって、本発明は、本発明方法により製造される引き算ライブラリーを提供す
る。この引き算ライブラリーは、とりわけ、新規遺伝子および遺伝子フラグメン
トを包含する新規ヌクレオチド配列の源を提供する。これらの配列、詳細には遺
伝子および遺伝子フラグメントは薬剤候補のスクリーニングに有用でありうる。
それにより得られた情報を医薬産業において利用して新薬を同定することができ
る。
さらに、これらの配列を慣用的方法において用いて単離蛋白またはそれにより
コードされるペプチドを製造してもよい。本発明の蛋白またはペプチドを製造す
るために、本発明方法を用いることにより同定された本発明所望遺伝子のポリヌ
クレオチド配列、好ましくはDNAまたはそれらの部分を適当な発現系に挿入す
る。好ましい具体例において、蛋白またはペプチドをコードしているポリヌクレ
オチド配列がヒト蛋白の発現を可能にする異種発現制御配列に作動可能に連結さ
れている組み換え分子またはベクターを構築する。哺乳動物(ヒトを含む)、昆
虫、酵母、真菌および細菌の発現に関して、多くのタイプの適当な発現ベクター
および宿主細胞系が当該分野において知られている。
哺乳動物、細菌、真菌または昆虫などの適当な宿主細胞中、あるいは適当なウ
イルス中へのこれらのベクターのトランスフェクションは発現蛋白を生じる。ト
ランスフェクションに適する宿主細胞、細胞系およびウイルス、ならびにかかる
宿主細胞およびウイルスの構築およびトランスフェクション方法は良く知られて
いる。トランスフェクション、培養、増幅、スクリーニングおよび生成物の製造
および精製のための適当な方法も当該分野において知られている。
1の具体例において、本発明により同定されたヌクレオチドおよびそれにより
コードされる蛋白またはペプチドを、慣用的な診断アッセイによる疾病または感
染の診断に有用な診断用組成物として用いることができる。例えば、動物の生物
学的試料中の本発明ヌクレオチド配列または蛋白を検出可能に標的とする診断試
薬を開発することができる。かかる試薬は相捕的ヌクレオチド配列、抗体(モノ
クローナル、組み換えまたはポリクローナル)、または化学的に誘導されたアゴ
ニストまたはア
ンタゴニストであってもよい。別法として、本発明ヌクレオチドおよびそれによ
りコードされる蛋白またはペプチド、それらのフラグメント、またはそれらに相
捕的な配列自体を診断試薬として用いてもよい。これらの試薬は、例えば、放射
性同位元素または比色測定酵素で標識されていてもよい。適当な診断アッセイフ
ォーマットおよび検出系の選択は当業者の技量の範囲内であり、さらに説明を要
することなく容易に選定できる。
さらに、本発明により同定された遺伝子および蛋白または他の配列を治療的に
使用してもよい。例えば、本発明引き算ライブラリーを用いて同定されたヌクレ
オチド、蛋白またはペプチドを、治療薬として有用な天然または合成化合物のス
クリーニングおよび開発のための標的として役立ててもよい。遺伝子発現または
蛋白を阻害する化合物も治療上有用と考えられる。さらに、生物に必須の遺伝子
の発現を促進する化合物を用いてもよい。
慣用的アッセイおよび方法をかかる薬剤のスクリーニングに使用してもよい。
例えば、これらのヌクレオチド配列によりコードされる蛋白に特異的に結合また
は阻害する化合物の同定方法は、簡単には、選択蛋白または遺伝子産物を試験化
合物と接触させて試験化合物を化合物に結合させ、ついで、蛋白に結合している
試験化合物(存在すれば)の量を測定することを含むものであってもよい。かか
る方法は、試験化合物および固体支持体上に固定化された蛋白をインキュベーシ
ョンすることを含むものであってもよい。さらに他の慣用的薬剤スクリーニング
方法は、適当なコンピュータープログラムを用いて遺伝子産物またはその部分の
構造と類似または相捕的構造を有する化合物を決定し、蛋白への競争的結合につ
いてこれらの化合物をスクリーニングすることを含むものであってもよい。同一
化合物を単独で、あるいは他の有効成分と一緒に適当な治療処方中に含有させて
もよい。治療組成物の処方方法ならびに適当な医薬担体等は当業者によく知られ
ている。
したがって、かかる方法の使用により、本発明は、これらの遺伝子(または他
のヌクレオチド配列)、またはそれらによりコードされる蛋白もしくはその部分
と相互作用し、所望により生物学的活性を促進または低下させることのできる化
合物を提供すると考えられる。よって、これらの化合物も本発明の範囲内である
。
VII.引き算プローブ
さらに、本発明は、本発明方法による引き算によって得られるプローブを提供
する。下記方法ならびに本明細書のいずれかの場所に記載の方法を用いてこれら
のプローブを得てもよい。未知ポリヌクレオチド、好ましくはDNAの混合物か
ら既知遺伝子を引き算することによって、引き算プローブを作成してもよい。本
発明による引き算ラウンドの後、残ったポリヌクレオチドは、例えば本発明ハイ
ブリダイゼーション方法により未知ポリヌクレオチドをプローブするためのプロ
ーブである。よく知られた方法、例えば比色標識または放射性標識を用いてこれ
らのプローブを標識してもよい。これらの引き算プローブは、とりわけ、新規遺
伝子および遺伝子フラグメントを包含する新規ヌクレオチド配列の源を提供し、
それらは未知ポリヌクレオチド配列、特に混合物およびライブラリー中の、グリ
ッドになった、あるいは溶液中の未知のポリヌクレオチド配列の検出に特に有用
である。これらのプローブ配列、ならびに特に遺伝子および遺伝子フラグメント
は、薬剤スクリーニングのための標的候補をスクリーニングすることにおいて有
用でありうる。それにより得られる情報を医薬産業において用いて新薬を同定す
ることができる。
引き算プローブを用いてPCRのごときポリヌクレオチド増幅反応を開始させ
てもよい。これを行うために、分子の少なくとも一方の末端にプライミング部位
を含む縮重ポリヌクレオチド配列を用いて引き算プローブを作成することができ
る。各末端に1つずつ、2つのプライミング部位を分子に付加してもよく、これ
らは同じ配列であってもよく、異なる配列であってもよい。例えば、長さ約5な
いし40ヌクレオチドの既知配列であるプライミング部位を、リガーゼを用いて
引き算プローブに付加してもよい。これらの引き算プローブを、溶液中または固
体支持体上での増幅のためのプライマーとして用いてもよい。好ましい方法にお
いて、これらのプライマーを固体支持体上のポリヌクレオチドのコレクションと
ハイブリダイゼーションさせる。ハイブリダイゼーション後、増幅により、好ま
しくはPCRにより、2本鎖DNAのごとき2本鎖ポリヌクレオチドを製造する
ことができる。増幅に有用なポリヌクレオチドプライマーは、プライミング部位
(複数も可)に相捕的な配列
を含み、1種よりも多く、それらは異なったものである。例えば既知方法または
本明細書記載の方法、例えばIn Vitrogen(Carlsbad,CA)のゼロ平滑末端キット
を用いて、増幅されたフラグメントをクローン化してもよい。
さらに、これらのプローブ配列を慣用的方法に使用して、ハイブリダイゼーシ
ョンにより遺伝子を得てもよく、それらの遺伝子を用いてそれらによりコードさ
れている単離蛋白またはペプチドを製造してもよい。本明細書のいずれかの場所
に記載した方法を用いて本発明蛋白またはペプチドを製造してもよい。
1の具体例において、本発明により同定されたプローブヌクレオチドを、本明
細書のいずれかの場所に記載した方法または当該分野で知られた方法による疾病
または感染の診断において有用な診断組成物として用いることができる。
これらの実施例は本発明の好ましい方法を説明する。これらの実施例は説明だ
けが目的であり、本発明の範囲を限定するものではない。実施例1−引き算ライブラリーの製造 A.既知cDNA配列のコレクションの固定化
定義されたDNAを含むドライバーコレクションを下記のごとく固体ガラス表
面上にグリッド化する。コレクションをpBluescriptベクター(Stratagene,La J
olla,CA)中に組み込み、ベクター特異的プラマーを用いるPCRによりインサ
ートを回収する。cDNAを含むインサートを毛細管によりガラス表面上に沈着
させ、標準法を用いて取り付ける[Silicon Compounds:Register and Review(Uni
ted Chemical Technologies,Inc.,Bristol,Pennsylvania,(1993)]。 B.定義されていないcDNAライブラリーの形成
所望の源からの定義されていないcDNAライブラリーを、修飾ベクターを代
用すること以外は製造者の指示に従ってSuperScriptシステム(Life Technologi
es,Gaithersburg,MD)を用いて構築する。簡単に説明すると、所望クローニン
グ部位を含むように、かつpBluescriptの多重クローニング部位を除去して偽ハ
イブリダイゼーションを回避するように、pUC118[J.Vieira and Messing,Met
hods in Enzymology,153:3(1987)]を修飾する。望ましくない配列の欠失を、
製造者のプ
ロトコールまたは別の慣用的方法によりQuick Change Mutagenesis kit(Stratag
ene,La Jolla,CA)を用いて行ってもよい。バクテリオファージとして、例えば
ファージミドベクターとしてパッケージされた1本鎖DNAの単離を可能にする
配列を含むように、ベクターをあらかじめ処理しておく。 C.引き算
Sambrookらの上記文献に記載の方法に従ってヘルパーファージを用いて、引き
算すべきライブラリー(Bで述べたcDNAライブラリー)から1本鎖DNAを
単離する。4xSSC、42℃、16〜18時間、20μlの条件を用いて1本
鎖ライブラリーをAで述べたグリッド化ライブラリーとハイブリダイゼーション
させる。適当なハイブリダイゼーション時間後、ハイブリダイゼーション溶液を
除去し、標準法(上記Sambrookら)を用いて沈殿させる。好ましい具体例におい
て、好ましくは実施例1Cの条件を用いて複数ラウンドのハイブリダイゼーショ
ンを行う。ハイブリダイゼーションラウンド数が約4であるのが最も好ましい。
別法として、より低温、例えば37℃でハイブリダイゼーションを行ってもよ
い。ハイブリダイゼーション後、まず、ハイブリダイゼーション溶液を集め、つ
いで、下記のごとく処理する。グリッドを37℃において2X SSCで洗浄し
、洗液を集め、ついで、沈殿させる。DNAを下記のごとく回収する。ついで、
より高温で、例えば65℃でこれらの工程を繰り返し、その後、両方の温度にお
いて0.2XSSCで洗浄する。
ハイブリダイゼーション後、沈殿したDNAを標準的手順(Sambrookらの上記
文献)を用いて2本鎖DNAに変換する。簡単に説明すると、ベクター−特異的
オリゴヌクレオチドをライブラリーとハイブリダイゼーションさせ、ついで、T
4リガーゼの存在下でイー・コリのDNAポリメラーゼにより第2鎖を合成して
反応を完了する。
得られた2本鎖DNAを適当なイー・コリ宿主株(例えば、DH5alpha,Life Sci
ences Technology,Gaithersburg,MD)中にエレクトロポレーションで導入し、
得られたコロニーを集め、引き算ライブラリーを得る。
特許および特許出願に限らず、本明細書に引用したすべての刊行物および文献
を、
参照によりそれぞれの全体が本明細書に記載されているものとみなす。本願が優
先権を主張する特許出願もまた、上記刊行物および文献と同様に参照により全体
が本明細書に記載されているものとみなす。
上記説明は、本発明の好ましい具体例を含めて本発明を十分に開示する。特別
に本明細書に開示した具体例の修飾および改良は下記請求の範囲の範囲内である
。さらなる努力をすることなく、上記説明を用いて本発明を最大限に利用できる
と確信する。それゆえ、本明細書記載の実施例は単に説明的なものであって、本
発明の範囲を何ら限定しないと解すべきである。独占排他権が請求されている本
発明の具体例を以下に定義する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
How to make a subtraction library
This application is related to US Provisional Application No. 60/041688 filed March 24, 1997.
And claim priority.Field of the invention
The present invention relates generally to the field of cDNA libraries, and more particularly to
The present invention relates to a method for manufacturing subtraction libraries.Background of the Invention
Using a so-called "high-density DNA array" or grid
Methods for obtaining information about gene expression and identity have been described. An example
For example, M. Chee et al., Science, 274: 610-614 (1966) and others cited therein.
See literature. Such a gridding assay is based on the expression sequence tag.
(Ada) has been used to identify a specific novel gene sequence called EST (Ada).
ms et al., Science, 252: 1651-1656 (1991)). Also identified based on gene products
Various methods for identifying the gene sequence of have also been described. For example, 1991
See International Patent Application WO 91/07087, published May 30, 1980. In addition, the desired sequence
Are also described. For example, an international patent published on November 14, 1991
See application WO 91/07271.
Currently available subtraction methods are not desirable from a given array.
This is to remove the wrong sequence. One approach uses many unknown genes
Drive the subtraction library to remove unknown genes from the target library
I do. For example, J. Love and P. Deininger, BioTechniques, 11 (1): 88-92 (1991)
reference. However, this method is useful for removing large numbers of genes from a library.
For the genes in the resulting subtraction library,
Except for
Little is known. One commonly used approach for performing subtraction
Dry subtraction using a small number of known genes (eg, less than 100)
To remove these genes from the library of interest. This approach
Control the removal of some genes, but current methods do not
The roach can only be used for a small number of genes and the resulting draw
Computational libraries contain significant amounts of unwanted genes.
Therefore, there is a need for a more efficient method for the production of subtraction libraries.
There is a need. Also, a more efficient method for screening new pharmaceutical reagents
Is also necessary.Summary of the Invention
In one embodiment, the present invention relates to a collection comprising a known or defined sequence.
The present invention provides a method for manufacturing a subtraction library by using a method. The method is defined
Providing a surface having a collection of isolated nucleic acid sequences, followed by hybridization.
Library containing undefined nucleic acid sequences under conditions that allow
Associating with the surface of For nucleic acid sequences that do not hybridize
Harvest, isolate, and then create a subtraction library. The first of the defined array
Undefined sequences from a second library that are not present in the library
To characterize the subtraction library.
In another aspect, the invention relates to a subtraction line produced by the method of the invention.
Provide a blurry.
In yet another aspect, the present invention provides a method comprising using the method steps described herein,
If there is a known or defined sequence,
Provided is a method for rapidly screening an library.
In yet another aspect, the present invention provides a method comprising using the method steps described herein,
Defined using polynucleotide probes from known or defined sequences
To rapidly screen libraries containing unselected sequences
You.
Other aspects and advantages of the present invention are described below in preferred embodiments of the invention.
One
This will be further described in the detailed description.Detailed description of the invention
The present invention provides a subtraction line using a collection of known or defined sequences.
A method for manufacturing a library is provided. The method may comprise a defined nucleic acid sequence or a known nucleic acid sequence.
Provide a surface on which the collection of nucleic acid sequences is immobilized, and then
Under hybridization conditions, lines containing unknown or undefined sequences
Contacting the surface with a library. Sequences that existed in the library
As a subtraction library that contains an array that is different from the collection array
Recovering unhybridized polynucleotides, preferably DNA
You. Advantageously, the method of the present invention drives subtraction using multiple defined arrays.
To be able to Therefore, this method can easily control the contents
Enables efficient production of subtraction libraries.
Also described is a subtraction library produced by the method of the invention.
I.Definition
Some words and phrases used throughout this specification are defined as follows:
Justify.
The term "gene" as used herein refers to the genomic nucleotide sequence from which the cDNA sequence is derived.
A column. Classically, the term “gene” refers to a genomic sequence,
Can produce different RNAs.
"Gene product" refers to a polypeptide sequence, peptide or other gene encoded by a gene.
Or protein.
As used herein, the term "collection containing known sequences" refers to RNA and DNA sequences.
Refers to an ordered set of nucleotide sequences, including
PCR products, genes, gene fragments, DNA fragments, oligonucleotides
It may be in the form of leotide or the like. Preferably, such known arrangements in the collection
The sequence has already been sequenced and / or of known origin
. Desirably
Means that this collection contains a large number of sequences, for example 10,000 if the sequence is a gene.
From 0 to 200,000 species or members of the collection
In the case of tide, it contains 1,000,000 species. However, the number of sequences of the invention
And is not limited by the present invention. This collection
Contains sequences from many different sources, including various libraries.
Is also good. For example, a collection may be a member of a mammalian species, such as one of a human or
May be derived from more tissue sources. Desirably, humans are healthy
You. However, using libraries from sick or compromised individuals,
You may. In addition, other target mammals include non-human primates, rodents, and others.
And dogs, but not limited to. In particularly preferred collections,
The defined sequence exists as a single copy.
When a gene sequence is used in the method of the present invention, the full-length sequence of the gene is known.
Need not be. Rather, the method of the present invention makes the gene sequence unique
It is necessary that the part be known, and that part is about 17 base pairs. "Known
`` Nucleic acid sequence '' is one in which the sequence is fairly unique and includes degeneracy or repeats
Means no.
The term “library” refers to a plasmid library, an RNA library,
DNA libraries such as libraries containing PCR products from nome genes
, CDNA libraries, oligonucleotide libraries and known sequences
Including, but not limited to. Methods for constructing such libraries are well known to those skilled in the art.
Have been. Minimize the number of complete genes present in a single insert to about one
The library may be adjusted to be This adjustment method is well known to those skilled in the art.
I have.
"Isolated" is altered from its natural state "by the hand of man";
That is, if it occurs in nature, it has been changed or removed from its original environment
Or both are being done. For example, its natural
A polynucleotide or polypep naturally present in a living animal in a state
Pide is not "isolated", but is the same port isolated from its natural coexisting material.
A polynucleotide or polypeptide is isolated according to the terminology herein.
You. For example,
For a nucleotide, the term "isolated" refers to the chromosome or the chromosome where it originally resides.
And separated from cells.
As used herein, the term `` solid support '' refers to a plurality of defined materials (from a library).
Refers to the substrate used to immobilize
The method comprises combining the other polynucleotide in the sample with the immobilized polynucleotide sequence.
It allows for detectable hybridization. Many available
Among the solid supports, a desirable example is the international support published on May 30, 1991.
It is described in application WO 91/07087. Examples of other useful supports are
Including nitrocellulose, nylon, glass, silica and Pall BI0DYNE membranes
However, it is not limited to these. An improvement of a conventional solid support may be used in the present invention.
Conceivable.
The term "grid" generally refers to a two-dimensional structure on a solid support,
The material defined in the library is attached or fixed.
As used herein, the term "predetermined area" refers to one or more copies.
Regions that are immobilized and localized on the solid support surface as widened gene regions
Hybridization of the clone to the sample polynucleotide.
If this is the case, the region should allow for hybridization of the clone at that location.
U.
"Immobilization" refers to the attachment of a gene or other nucleic acid to a solid support. Fixed
The means of formation are known to those skilled in the art, are conventional, and depend on the type of support used.
May exist.
As used herein, the term “label” refers to a label that is easily attached to RNA or DNA.
A conventional molecule that can produce a detectable signal.
The signal intensity is measured by the DNA fragment or oligonucleotide on the grid.
The relative amount of RNA hybridization is shown. Preferred labels are fluorescent molecules or
Is a radioactive molecule. A variety of well-known labels can be used.
As used herein, the term “subtraction library” refers to a very rich set of novel nucleotide sequences.
Refers to enriched libraries, especially novel genes and gene fragments
Including
II.Collection of known sequences
In carrying out this method, a collection of defined sequences immobilized on a surface
Up to one so that each grid carries the nucleotide sequence from the solid on the solid surface.
Or a larger grid is prepared. Preferably, this collection is defined above
These nucleotide sequences are, for example, genes, gene fragments.
, Another DNA fragment, or an oligonucleotide sequence.
The nucleotide sequence from the selected collection is
And Desirably, the nucleotides are in the form of DNA, but not otherwise.
The nucleotide may be about 100 pg per spot, depending on the base material.
Placed on the surface in an amount of about 1000 ng. In a further preferred embodiment, the use
The amount of polynucleotide for use is about 10 ng to about 100 ng per spot.
. However, similar amounts of RNA may be used. Not necessarily, but gene
Or apply other nucleotide sequences on the surface as double or multiple areas
And may be desirable. Nucleotide sequence spotted on solid support surface
Individual clones grown and expanded; or isolated from the above libraries
Plasmid clone, PCR product from plasmid clone, or plasmid
Includes (but not limited to) oligonucleotides obtained by sequencing of clones
Not), they are immobilized on the solid support surface.
These nucleotide sequences are often immobilized on various solid support surfaces.
Is used. For example, Affinity Techniques, Enzyme Purificati
on: PartP, Methods in Enzymology, Vol. 34, ed. W. B. Jakoby, M .; Wilcheck
Acad. Press, NY (1971); Immobilized Biochemicals and Affinity Chromatog
raphy, Advances in Experimental Medicine and Biology, Vol. 42, ed. R. Du
nlap, Plenum Press, NY (1974); U.S. Pat. No. 4,768,881; U.S. Pat.
No. 42102; EP-A-391608 (October 10, 1990)
Or see U.S. Pat. No. 4,992,127 (November 21, 1989).
Although not necessary, the sequence of the gene or other nucleic acid sequence
Should be located at predetermined locations or areas on the surface.
No.
Understanding how the array was platooned was based on prior art methods.
A higher level of efficiency is provided to the method of the invention than is achievable in some cases. This means
It is an important feature of the present invention that facilitates access to the desired sequence and preferably
Facilitate access to related clones and related data after leaning. this
One preferred method for attaching these materials to a solid support is described in International Patent Application PC
T / US90 / 06607 (published May 30, 1991). Simple
To explain simply, this method is used before the material can be immobilized on the surface of the solid support.
Forming a predetermined area. The method selects a predetermined area
A surface-attached binding substrate is used that allows for an active activation. Activated
These substrates then bind and immobilize material from a defined sequence collection.
become able to.
Suitable for binding nucleotide sequences on surfaces for hybridization
The solid substrate, and the method of attaching the nucleotide sequence to the substrate, are in accordance with the present invention.
Those skilled in the art can use it. However, currently the preferred surface is glass.
You. For other solid substrates, how to deposit and attach nucleotides to the glass surface
The method is well known to those skilled in the art. For example, L. A. Crisey, et al., "Covalent At
tachment of Synthetic DNA to Self-Assembled Monolayer Films ", Nucleic Ac
ids Res., 24: 3031-3039 (1996); Silicon Compounds: Register and Review (Uni
ted Chemical Technologies, Inc., Bristol, Pennsylvania, 1993). Departure
In another clear embodiment, the surface may be a bead. The surface is not necessarily flat
Since they need not be, vertical surfaces are also considered to be within the scope of the present invention. Such a table
The surface may have stairs, ridges, twists, terraces, and the like.
III.Libraries containing undefined sequences
Once a grid surface containing immobilized sequences from the collection has been prepared,
Under hybridization conditions, libraries containing undefined sequences
Can be associated with the original sequence. Such libraries contain sequences of unknown origin and
And / or may include a known nucleotide sequence.
Unknown or undefined genes, gene fragments, or other nucleic acid sequences
Column
Libraries that provide a source of DNA are random cDNA libraries obtained using known methods.
It may be an library. Alternatively, a gene from a selected organ or tissue
Libraries, or mixed sets of RNA, may be the source of the sequence. Appropriately
For use in the method of the present invention, see Sambrook et al., MOLECULAR CLONING, A LABORA.
RTORY MANUAL, 2nd Ed, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring H
Using standard methods for molecular biology as disclosed by Arbor, NY 1989
RNA is isolated and reverse transcribed into cDNA. Then, Fleischmann et al., Scienc
e, 269: 496-512 (1995).
To construct. For purposes of the present invention, a library containing undefined sequences
May be a library as described above. Most preferably, the library is
This is a plasmid library.
In a preferred embodiment, the source of the unknown or undefined sequence is human DN
A, preferably a phagemid library consisting of human cDNA. This tool
An example is a hybridizer constituting a subtraction library produced by the method of the present invention.
It is particularly advantageous for isolating sequences that are not to be immobilized. Using such conventional methods,
A phagemid library can be prepared. For example, the sentence of Sambrook et al.
Reference. A suitable vector for this system is pBluescript [Stratagene, L
a Jolla, CA] and pUC118 [J. Vieiraand J. Messing, Methods in Enzymolog
y, 153: 3 (1987)]. Other suitable vectors are well known to those of skill in the art.
, Can be easily selected.
However, as described above, they may be defined using other suitable methods and vectors.
Unprepared libraries may be prepared. For example, a vector like M13
May be used to produce a phage library. Other suitable vectors are known in the art.
Is known in
These undefined sequences are labeled and hybridized to the immobilized sequence.
Alternatively, it may be possible to detect the DNA to be charged. Known idiomatic for labeling sequences
A method may be used. For example, fluorescence, radioactivity, photoactivation, biotinylation, energy
Energy transfer, solid state circuits and the like may be used in the present invention.
Desirably, libraries containing undefined sequences, using conventional methods
Or
The single-stranded standard DNA is isolated therefrom. For example, if the library is a phage
If so, a single-stranded copy of the library using the appropriate helper phage
In a particle. Next, the obtained phage particles are subjected to a conventional method.
Although isolated, typically conventional methods include centrifugation and precipitation.
. Such methods for the isolation of single-stranded DNA are well known to those skilled in the art and
It is not a limiting factor. Although not so desirable, double-stranded DNA
May be used in the lighting method.
IV.Hybridization to grid
An isolated polynucleotide obtained from an undefined library, preferably D
NA (eg, cDNA) is determined under conditions that permit hybridization.
Enables association with immobilized sequences from defined driver libraries.
Preferably, hybridization is under stringent conditions, for example, about 90% or more.
Only identical sequences remain hybridized throughout the process
Happens under such conditions. However, if desired, select other less stringent conditions.
You may choose. For example, less stringent conditions promote hybridization
To reduce the size of the subtraction library. Yo
The initial hybridization was performed with very low stringency and
Enables hybridization and allows for very small subtraction libraries
Good. Subtraction lanes with increased or increased subsequent stringency
You may control the size and content of the library.
Methods and conditions for hybridization at a selected stringency,
For example, the conditions described herein are well known in the art. For example, Sa
mbrook et al., MOLECULAR CLONING, A LABORARTORY MANUAL, 2nd Ed, Cold Spr
See ing Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY 1989.
Multiple rounds, preferably using the conditions described elsewhere herein
Preferably, hybridization is performed. Hybridization round
Most preferably, the number is about 3 to 6.
V.Isolation of nonhybridized DNA
After hybridization is complete, hybridize to the immobilized sequence on the grid surface.
The undefined "undefined" sequence was hybridized using standard methods.
Collect from purification solution and purify. See, for example, Sambrook et al., Supra.
In a preferred embodiment in which DNA is produced using the phagemid system,
Hybridization is achieved by synthesizing the second strand of unhybridized DNA.
The non-ionized DNA is converted to a double-stranded plasmid. Appropriate in appropriate cells
The resulting plasmid is propagated under suitable conditions. Those skilled in the art will recognize the type of plasmid used.
Considering the type, an appropriate host cell can be easily determined. However, desirable
Selects host cells from bacterial cells. Currently, the preferred bacterial cell is E. coli (
E. coli) strain. After cell culture, the resulting colonies are transformed into D using conventional methods.
Isolate NA.
In another embodiment, the use of a label sequence allows the library to be
A sequence common to immobilized sequences derived from a collection to be
Can be specified. In particular, according to the present invention,
Tag sequences can be easily detected directly, which allows
Identifying sequences that would be removed from the subtraction library
it can. The sequences detected are in undefined libraries and defined
An array common to column collections.
A collection of DNA isolated from a colony is a subtractive library of the present invention.
To form This subtraction library contains libraries containing undefined arrays.
, Which are characterized by containing DNA sequences present in the
Excludes sequences that were in the collection of defined sequences fixed above
. Methods for maintaining these subtraction libraries are well known to those skilled in the art.
The DNA in the obtained subtraction library was subjected to standard protocol [Sambro
ok et al. or the ABI Prizm sequencing kit, Foster City, CA].
Or may be used for various other purposes.
VI.Subtraction library
Therefore, the present invention provides a subtraction library produced by the method of the present invention.
You. This subtraction library contains, inter alia, novel genes and gene fragments.
Provides a source of novel nucleotide sequences that include These arrays, in particular
Genes and gene fragments can be useful for screening drug candidates.
The information obtained thereby can be used in the pharmaceutical industry to identify new drugs.
You.
In addition, these sequences can be used in a conventional manner to isolate or
An encoded peptide may be produced. Production of the protein or peptide of the present invention
The polynucleotide of the desired gene of the present invention identified by using the method of the present invention.
Inserting the nucleotide sequence, preferably DNA or a portion thereof, into a suitable expression system.
You. In a preferred embodiment, a polynucleotide encoding a protein or peptide
Otide sequence operably linked to heterologous expression control sequence allowing expression of human protein.
Construct a recombinant molecule or vector that has been used. Mammals (including humans), Kon
Many types of suitable expression vectors for insect, yeast, fungal and bacterial expression
And host cell systems are known in the art.
In a suitable host cell, such as a mammal, bacterium, fungus or insect, or in a suitable host cell.
Transfection of these vectors into irs yields the expressed protein. G
Suitable host cells, cell lines and viruses for transfection and such
Methods for construction and transfection of host cells and viruses are well known.
I have. Transfection, culture, amplification, screening and product production
And suitable methods for purification are also known in the art.
In one embodiment, the nucleotides identified according to the invention and thereby the
The encoded protein or peptide is converted to a disease or susceptibility by conventional diagnostic assays.
It can be used as a diagnostic composition useful for dye diagnosis. For example, animal creatures
Diagnostic tests that detectably target the nucleotide sequence or protein of the present invention in biological samples
Drugs can be developed. Such reagents include complementary nucleotide sequences, antibodies (mono-
Clonal, recombinant or polyclonal), or chemically derived jaws
Nist or A
It may be an antagonist. Alternatively, the nucleotides of the present invention and the
Encoded proteins or peptides, their fragments, or
The capture sequence itself may be used as a diagnostic reagent. These reagents, for example,
It may be labeled with a sex isotope or a colorimetric enzyme. Appropriate diagnostic assays
The choice of format and detection system is within the skill of the artisan and requires further explanation.
It can be easily selected without doing.
In addition, the genes and proteins or other sequences identified according to the invention may be used therapeutically.
May be used. For example, a nucleic acid identified using the subtraction library of the present invention
Otides, proteins or peptides can be used to convert natural or synthetic compounds useful as therapeutics.
It may serve as a target for cleaning and development. Gene expression or
Compounds that inhibit proteins are also considered therapeutically useful. In addition, genes essential for organisms
May be used.
Conventional assays and methods may be used to screen for such agents.
For example, it specifically binds or binds to the protein encoded by these nucleotide sequences.
A simple method for identifying compounds that inhibits is to test selected proteins or gene products
The test compound to the compound by contact with the compound and then to the protein.
It may involve measuring the amount of the test compound (if present). Heel
The method involves incubating the test compound and the protein immobilized on a solid support.
May be included. Yet Other Conventional Drug Screening
The method involves using a suitable computer program to generate the gene product or a portion thereof.
Determine compounds that have a similar or complementary structure to the
And screening these compounds. Same
Compound alone or in combination with other active ingredients in a suitable therapeutic regimen
Is also good. Methods for formulating therapeutic compositions and suitable pharmaceutical carriers are well known to those skilled in the art.
ing.
Thus, through the use of such a method, the present invention allows these genes (or other
Or the protein encoded by them or a part thereof
Capable of interacting with and optionally enhancing or reducing biological activity
It is thought to provide a compound. Thus, these compounds are also within the scope of the present invention.
.
VII.Subtraction probe
Furthermore, the present invention provides a probe obtained by subtraction according to the method of the present invention.
I do. These methods can be performed using the method described below or the method described anywhere in this specification.
May be obtained. A mixture of unknown polynucleotides, preferably DNA
A subtraction probe may be created by subtracting a known gene from the gene. Book
After a subtraction round according to the invention, the remaining polynucleotides are, for example,
Prototype for probing unknown polynucleotides by hybridization methods
Is the This can be accomplished using well-known methods, for example using colorimetric or radioactive labels.
These probes may be labeled. These subtraction probes, among others,
Providing a source of novel nucleotide sequences, including genes and gene fragments;
They are known polynucleotide sequences, especially in mixtures and libraries.
Particularly useful for detecting unknown polynucleotide sequences in solution or in solution
It is. These probe sequences, and especially genes and gene fragments
Are useful in screening target candidates for drug screening.
Can be for Use the resulting information in the pharmaceutical industry to identify new drugs
Can be
Initiate a polynucleotide amplification reaction, such as PCR, using a subtraction probe.
You may. To do this, a priming site is provided at at least one end of the molecule.
Subtraction probes can be created using degenerate polynucleotide sequences containing
You. Two priming sites may be added to the molecule, one at each end.
May be the same sequence or different sequences. For example, about 5
A priming site, which is a known sequence of 40 nucleotides, is ligated using ligase.
It may be added to the subtraction probe. These subtraction probes can be used in solution or
It may be used as a primer for amplification on a body support. The preferred way
And these primers are used as a collection of polynucleotides on a solid support.
Hybridize. After hybridization, amplification
Or double-stranded polynucleotide such as double-stranded DNA by PCR
be able to. Polynucleotide primers useful for amplification include a priming site
An array that is complementary to one or more
And more than one, they are different. For example known methods or
Methods described herein, eg, a zero blunt end kit from In Vitrogen (Carlsbad, CA)
May be used to clone the amplified fragment.
In addition, these probe sequences are used in a conventional manner to
The genes may be obtained by means of the
Isolated proteins or peptides may be produced. Anywhere in this document
The protein or peptide of the present invention may be produced using the method described in (1).
In one embodiment, the probe nucleotide identified according to the present invention is
Diseases by methods described elsewhere in the handbook or by methods known in the art
Alternatively, it can be used as a diagnostic composition useful in diagnosing infection.
These examples illustrate a preferred method of the present invention. These examples are illustrative
It is for injuries and does not limit the scope of the invention.Example 1-Production of a subtraction library A. Immobilization of a collection of known cDNA sequences
A driver collection containing defined DNA is shown on a solid glass table as shown below.
Grid on the surface. The collection is transferred to a pBluescript vector (Stratagene, La J
olla, CA), and cloned into plasmids by PCR using vector-specific primers.
Collect the sheet. Deposit insert containing cDNA on glass surface by capillary
And attach using standard methods [Silicon Compounds: Register and Review (Uni
ted Chemical Technologies, Inc., Bristol, Pennsylvania, (1993)].B. Formation of an undefined cDNA library
An undefined cDNA library from the desired source can be substituted for the modified vector.
The SuperScript system (Life Technologi
es, Gaithersburg, MD). Briefly, the desired clonin
PBluescript to remove the multiple cloning site
In order to avoid hybridization, pUC118 [J. Vieira and Messing, Met
hods in Enzymology, 153: 3 (1987)]. Deletion of undesired sequences
Manufacturer's
Quick Change Mutagenesis kit (Stratag) by protocol or another conventional method
ene, La Jolla, CA). As bacteriophage, for example
Enables isolation of single-stranded DNA packaged as a phagemid vector
The vector is pre-processed to include the sequence.C. subtraction
Using helper phage according to the method described in Sambrook et al.
Single-stranded DNA from the library to be calculated (cDNA library described in B)
Isolate. One using 4 × SSC, 42 ° C., 16 to 18 hours, 20 μl
Hybridization of the strand library with the gridded library described in A.
Let it. After an appropriate hybridization time, the hybridization solution is
Remove and precipitate using standard methods (Sambrook et al., Supra). In the preferred embodiment
And multiple rounds of hybridization, preferably using the conditions of Example 1C.
Perform Most preferably, the number of hybridization rounds is about 4.
Alternatively, hybridization may be performed at a lower temperature, for example, at 37 ° C.
No. After hybridization, first collect the hybridization solution,
Then, process as follows. The grid was washed with 2X SSC at 37 ° C.
The washings are collected and then precipitated. DNA is recovered as described below. Then
These steps are repeated at a higher temperature, for example at 65 ° C, and then at both temperatures.
And wash with 0.2X SSC.
After hybridization, the precipitated DNA was subjected to standard procedures (Sambrook et al., Supra).
To convert to double-stranded DNA using Ref. Briefly, vector-specific
The oligonucleotide is hybridized to the library,
Synthesis of the second strand by E. coli DNA polymerase in the presence of 4 ligases
Complete the reaction.
The obtained double-stranded DNA is transformed into an appropriate E. coli host strain (for example, DH5alpha, Life Sci.
ences Technology, Gaithersburg, MD)
The obtained colonies are collected to obtain a subtraction library.
All publications and references cited herein, not limited to patents and patent applications.
To
Each is hereby incorporated by reference in its entirety. This application is excellent
Patent applications claiming priorities are also incorporated by reference in their entirety, as are the above publications and literature.
Are considered as described herein.
The above description fully discloses the invention including preferred embodiments of the invention. special
Modifications and improvements of the embodiments disclosed herein are within the scope of the following claims.
. Without further elaboration, the above description can be used to maximize the present invention.
I am convinced. Therefore, the embodiments described herein are merely illustrative,
It should be understood that they do not limit the scope of the invention in any way. Books for which exclusive rights have been claimed
Examples of the invention are defined below.
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(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
G01N 33/566 C12N 15/00 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/566 C12N 15/00 A