JP2003014745A - Reactive solid-phase carrier and dna fragment detecting tool - Google Patents

Reactive solid-phase carrier and dna fragment detecting tool

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JP2003014745A
JP2003014745A JP2001168984A JP2001168984A JP2003014745A JP 2003014745 A JP2003014745 A JP 2003014745A JP 2001168984 A JP2001168984 A JP 2001168984A JP 2001168984 A JP2001168984 A JP 2001168984A JP 2003014745 A JP2003014745 A JP 2003014745A
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JP
Japan
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group
phase carrier
solid phase
carbon atoms
reactive
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Application number
JP2001168984A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shinoki
浩 篠木
Osamu Seshimoto
修 瀬志本
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing method by which a pre-prepared DNA fragment, a nucleotide derivative, such as the oligonucleotide, etc., or its analogue can be bonded densely and stably to the surface of a solid-phase carrier through a quick reaction, a method of manufacturing the solid-phase carrier for fixing the nucleotide derivative or its analogue utilizing the fixing method, and a detecting tool for detecting nuclei acid fragment samples, etc., represented by the DNA chip. SOLUTION: The reactive solid-phase carrier is constituted by fixing a group of vinylsulfonyl groups or their reactive precursor groups to the surface of a solid-phase carrier having a porous matrix containing pores having diameters between about 2 nm and about 1,000 nm in a porous area at porosity between about 10% and about 90% and having a thickness between about 0.01 μm and about 70 μm by performing covalent coupling through their coupling radicals.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生体高分子物質の
構造の解析に有用な検出用具に関し、特に遺伝子の発
現、変異、多型等の効率的な解析に有用な、多数の生物
起源の高分子物質もしくはその類縁体を、多孔性基質を
有する固相担体表面に整列固定させた検出用具に関す
る。本発明は特に、DNA断片試料の塩基配列の解析に
有用な、多数のヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体
を、多孔性基質を有する固相担体表面に高密度に整列固
定させた高密度アレイ型検出用具(DNA検出チッ
プ)、そしてその高密度アレイ型検出用具の作製に有利
に用いることのできる反応性固相担体に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a detection tool useful for analyzing the structure of biopolymers, and particularly for detecting a lot of biological origins useful for efficient analysis of gene expression, mutation, polymorphism and the like. The present invention relates to a detection tool in which a polymer substance or an analog thereof is aligned and fixed on the surface of a solid phase carrier having a porous substrate. In particular, the present invention is a high-density array-type detection tool in which a large number of nucleotide derivatives or their analogs, which are useful for analyzing the base sequence of a DNA fragment sample, are aligned and immobilized at high density on the surface of a solid-phase carrier having a porous substrate. (DNA detection chip), and a reactive solid phase carrier that can be advantageously used for producing a high-density array type detection tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】多彩な生物の遺伝子機能を効率的に解析
するための技術開発が急速に進んでおり、それらのDN
AもしくはDNA断片の塩基配列の解析のために、DN
Aチップとよばれる、多数のDNA断片あるいは合成オ
リゴヌクレオチドなどのヌクレオチド誘導体を固相基板
の表面に固定した検出用具が用いられている。このよう
な固相基板の表面に結合固定されたヌクレオチド誘導体
などの、DNAもしくはその断片あるいは合成オリゴヌ
クレオチドのような検出用分子はプローブ分子とも呼ば
れる。代表的なDNAチップは、スライドガラス等の固
相担体に多数のプローブ分子を整列固定させたマイクロ
アレイである。このDNAチップの製造、そしてその使
用に関するDNAチップ関連技術は、DNA以外の生体
分子の検出にも利用可能であると考えられ、従って、創
薬研究、疾病の診断や予防法の開発等に新しい手段を提
供するものとして期待されている。
2. Description of the Related Art Technological development for efficiently analyzing gene functions of various organisms is rapidly progressing.
For the analysis of the nucleotide sequence of A or DNA fragment, DN
A detection tool called a chip, which has a large number of DNA fragments or nucleotide derivatives such as synthetic oligonucleotides immobilized on the surface of a solid substrate, is used. A detection molecule such as DNA or a fragment thereof or a synthetic oligonucleotide, such as a nucleotide derivative bound and immobilized on the surface of a solid substrate, is also called a probe molecule. A typical DNA chip is a microarray in which a large number of probe molecules are aligned and immobilized on a solid phase carrier such as a slide glass. The DNA chip-related technology relating to the production and use of this DNA chip is considered to be applicable to the detection of biomolecules other than DNA. Therefore, it is new to drug discovery research, the diagnosis of diseases and the development of prevention methods. Expected to provide the means.

【0003】DNAチップ関連技術が具体化してきたの
は、DNAの塩基配列をオリゴヌクレオチドとのハイブ
リダイゼーションによって決定する方法が考案されたこ
とに始まる。この方法は、ゲル電気泳動を用いる塩基配
列決定法の限界を克服できる方法ではあったが、当初は
実用化には至らなかった。
The technology relating to the DNA chip has been embodied when a method for determining the base sequence of DNA by hybridization with an oligonucleotide was devised. This method was a method that could overcome the limitations of the nucleotide sequencing method using gel electrophoresis, but it did not reach practical use at the beginning.

【0004】その後、上記のような構成のDNAチップ
と、その作製技術が開発され、遺伝子の発現、変異、多
型等を短時間で効率よく調べることが可能となった。す
なわち、作製されたDNAチップ上のDNA断片もしく
はオリゴヌクレオチドに相補性を示すDNA断片試料
(標的DNA断片ともいわれる)は、一般的には、DN
Aチップ上のDNA断片もしくはオリゴヌクレオチド
と、標識したDNA断片試料とのハイブリダイゼーショ
ンを利用して検出される。
After that, a DNA chip having the above-mentioned structure and a technique for producing the same were developed, and it became possible to efficiently investigate gene expression, mutation, polymorphism and the like in a short time. That is, a DNA fragment sample (also called a target DNA fragment) showing complementarity to a DNA fragment or an oligonucleotide on the prepared DNA chip is generally a DN.
It is detected by utilizing the hybridization between the DNA fragment or oligonucleotide on the A chip and the labeled DNA fragment sample.

【0005】DNAチップ作製技術を実用化するために
は、多数のDNA断片やオリゴヌクレオチドを固相担体
表面に高密度に、かつ安定に整列させるための技術が必
要とされる。
In order to put the DNA chip production technique into practical use, a technique for aligning a large number of DNA fragments and oligonucleotides on the surface of a solid support at high density and stably is required.

【0006】DNAチップの作製方法としては、固相担
体表面で直接オリゴヌクレオチドを合成する方法(「オ
ン・チップ法」という。)と、予め調製用意したDNA
断片あるいはオリゴヌクレオチドを固相担体表面に結合
固定する方法とが知られている。オン・チップ法として
は、光照射で選択的に除去される保護基の使用と、半導
体製造に利用されるフォトリソグラフィー技術および固
相合成技術とを組み合わせ、所定の微少なマトリックス
領域でのオリゴヌクレオチドの選択的な合成を行なう方
法(「マスキング技術」という)が代表的である。
As a method for producing a DNA chip, a method of directly synthesizing an oligonucleotide on the surface of a solid phase carrier (referred to as "on-chip method") and a DNA prepared in advance are prepared.
A method in which a fragment or an oligonucleotide is bound and immobilized on the surface of a solid phase carrier is known. As the on-chip method, the use of a protective group that is selectively removed by light irradiation is combined with the photolithography technology and solid-phase synthesis technology used in semiconductor manufacturing, and oligonucleotides in a predetermined minute matrix region are combined. A method of selectively synthesizing (referred to as "masking technique") is typical.

【0007】予め調製用意したDNA断片やオリゴヌク
レオチドを固相担体表面に結合固定する方法としては、
DNA断片の種類や固相担体の種類に応じて下記の方法
が知られている。 (1)固定するDNA断片がcDNA(mRNAを鋳型
にして合成した相補的DNA)やPCR産物(cDNA
をPCR法によって増幅させたDNA断片)である場合
には、cDNAあるいはPCR産物を、DNAチップ作
製装置に備えられたスポッタ装置により、ポリ陽イオン
化合物(ポリリシン、ポリエチレンイミン等)で表面処
理した固相担体の表面に点着し、DNA断片の持つ電荷
を利用して固相担体に静電結合させるのが一般的であ
る。なお、固相担体表面の処理方法としては、アミノ
基、アルデヒド基、エポキシ基等を有するシランカップ
リング剤を用いる方法も利用されている。このシランカ
ップリング剤を用いた表面処理では、アミノ基、アルデ
ヒド基等は、共有結合により固相担体表面に固定される
ため、ポリ陽イオン化合物による表面処理の場合と比較
して、安定に固相担体表面に固定される。
As a method for binding and immobilizing a DNA fragment or oligonucleotide prepared in advance to the surface of a solid support,
The following methods are known depending on the type of DNA fragment and the type of solid phase carrier. (1) The DNA fragment to be immobilized is cDNA (complementary DNA synthesized using mRNA as a template) or PCR product (cDNA
Is a DNA fragment amplified by the PCR method), the cDNA or PCR product is subjected to surface treatment with a polycationic compound (polylysine, polyethyleneimine, etc.) by a spotter device provided in the DNA chip manufacturing apparatus. It is general that the phase carrier is spotted and electrostatically bound to the solid carrier by utilizing the electric charge of the DNA fragment. As a method for treating the surface of the solid phase carrier, a method using a silane coupling agent having an amino group, an aldehyde group, an epoxy group or the like is also used. In the surface treatment using this silane coupling agent, amino groups, aldehyde groups, etc. are immobilized on the surface of the solid phase carrier by covalent bonds, and therefore, compared to the case of the surface treatment with a polycationic compound, the solid treatment is more stable. It is fixed on the surface of the phase carrier.

【0008】上記のDNA断片の電荷を利用する方法の
変法として、アミノ基で修飾したPCR産物をSSC
(標準食塩−クエン酸緩衝液)に懸濁させ、これをシリ
ル化したスライドガラス表面に点着し、インキュベート
した後、水素化ホウ素ナトリウムによる処理および加熱
処理を順に行なう方法が報告されている。しかし、この
固定方法では必ずしも充分なDNA断片の固定安定度が
得られ難いという問題がある。DNAチップ技術では、
検出限界が重要となる。そのため、固相担体表面に充分
な量で(すなわち、高密度に)、かつ安定にDNA断片
が結合固定することは、DNA断片プローブと標識した
試料核酸断片とのハイブリダイゼーションの検出限界の
向上に直接影響する。
As a modification of the above method utilizing the charge of the DNA fragment, the PCR product modified with an amino group is subjected to SSC.
A method has been reported in which it is suspended in (standard salt-citrate buffer), spotted on a silylated slide glass surface, incubated, and then treated with sodium borohydride and heat treatment in this order. However, there is a problem that it is difficult to obtain sufficient DNA fragment fixation stability by this fixation method. In DNA chip technology,
The limit of detection is important. Therefore, it is possible to improve the detection limit of hybridization between the DNA fragment probe and the labeled sample nucleic acid fragment by allowing the DNA fragment to be stably bound and immobilized on the surface of the solid phase carrier in a sufficient amount (that is, at high density). Have a direct impact.

【0009】(2)固定するオリゴヌクレオチド(プロ
ーブ分子)が合成オリゴヌクレオチドである場合には、
まず反応活性基を導入したオリゴヌクレオチドを合成
し、予め反応性基を形成させるように表面処理した固相
担体表面に該オリゴヌクレオチドを点着して、該オリゴ
ヌクレオチドを固相担体表面に共有結合により結合固定
させる方法も知られている。例えば、表面にアミノ基を
導入したスライドガラスに、PDC(p−フェニレンジ
イソチオシアネート)の存在下、アミノ基導入オリゴヌ
クレオチドを反応させる方法、および該スライドガラス
に、アルデヒド基導入オリゴヌクレオチドを反応させる
方法が知られている。これらの二つの方法は、前記
(1)のDNA断片の電荷を利用して静電結合により固
定する方法と比べると、オリゴヌクレオチドが固相担体
表面に安定に結合固定されるという利点がある。しか
し、PDCを存在させる方法は、PDCとアミノ基導入
オリゴヌクレオチドとの反応が遅く、またアルデヒド基
導入オリゴヌクレオチドを用いる方法では、反応生成物
であるシッフ塩基の安定性が低い(従って、加水分解が
起こり易い)という問題点がある。
(2) When the oligonucleotide (probe molecule) to be immobilized is a synthetic oligonucleotide,
First, an oligonucleotide into which a reactive group is introduced is synthesized, and the oligonucleotide is spotted on the surface of a solid-phase carrier that has been surface-treated in advance to form a reactive group, and the oligonucleotide is covalently bonded to the surface of the solid-phase carrier. A method of binding and fixing by using is also known. For example, a method of reacting an amino group-introduced oligonucleotide on a slide glass having an amino group introduced on the surface thereof in the presence of PDC (p-phenylene diisothiocyanate), and reacting the slide glass with an aldehyde group-introduced oligonucleotide. The method is known. These two methods have the advantage that the oligonucleotide is stably bound and immobilized on the surface of the solid phase carrier, as compared with the method (1) in which the charge of the DNA fragment is used to immobilize by electrostatic binding. However, in the method in which PDC is present, the reaction between PDC and the amino group-introduced oligonucleotide is slow, and in the method in which the aldehyde group-introduced oligonucleotide is used, the stability of the Schiff base as a reaction product is low (hence, hydrolysis). Is likely to occur).

【0010】なお、近年、DNAチップのプローブ分子
として、オリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチド
(合成されたオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオ
チド及びDNA分子やDNA断片、そしてRNA分子や
RNA断片をも包含する)の代りに、PNA(ペプチド
核酸)と呼ばれるオリゴヌクレオチド類縁体を用いる技
術も提唱されている。このPNAの固相基板へ共有結合
により固定するための方法として、アビジンとビオチン
とを組合わせて用いる方法も知られている(特開平11
−332595号公報)。この公開公報には、固相基板
として、表面プラズモン共鳴(SPR)バイオセンサを
利用することの技術も記載されている。表面プラズモン
共鳴バイオセンサ上にプローブ分子が固定されたDNA
チップを用いて、その表面にハイブリダイゼーションを
介して結合固定されたDNA断片は、表面プラズモン共
鳴現象を利用して検出することができる。
In recent years, as a probe molecule for a DNA chip, instead of an oligonucleotide or a polynucleotide (including a synthesized oligonucleotide or polynucleotide and a DNA molecule or a DNA fragment, and an RNA molecule or an RNA fragment), A technique using an oligonucleotide analog called PNA (peptide nucleic acid) has also been proposed. A method using a combination of avidin and biotin is also known as a method for covalently immobilizing the PNA on the solid-phase substrate (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 11).
-332595 publication). This publication also describes a technique of utilizing a surface plasmon resonance (SPR) biosensor as a solid phase substrate. DNA with probe molecule immobilized on surface plasmon resonance biosensor
The DNA fragment bound and immobilized on the surface of the chip through hybridization can be detected by utilizing the surface plasmon resonance phenomenon.

【0011】また、DNAチップの基板として、電荷結
合素子(CCD)を用いることも知られている(Nuclei
c Acids Research, 1994, Vol.22, No.11, 2124-212
5)。
It is also known to use a charge coupled device (CCD) as a substrate for a DNA chip (Nuclei
c Acids Research, 1994, Vol.22, No.11, 2124-212
Five).

【0012】特開平4−228076号公報(米国特許
第5387505号明細書に対応)には、ビオチン分子
を付けた標的DNAを、アビジン分子を表面に固定した
基体に結合させて、標的DNAを分離する技術が記載さ
れている。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-228076 (corresponding to US Pat. No. 5,387,505) discloses that a target DNA having a biotin molecule attached thereto is bound to a substrate having an avidin molecule immobilized on the surface to separate the target DNA. The technique to do is described.

【0013】特公平7−43380号公報(米国特許第
5094962号明細書に対応)には、リガンド−受容
体アッセイに用いる検出用具であって、表面に反応活性
基を有する微孔質ポリマー粒子の表面に受容体分子を結
合させた分析用具が記載されている。
Japanese Examined Patent Publication No. 7-43380 (corresponding to US Pat. No. 5,049,962) discloses a detection tool for use in a ligand-receptor assay, which describes microporous polymer particles having reactive groups on the surface. Analytical devices having receptor molecules bound to the surface are described.

【0014】国際公開WO00/61282号には、多
孔性の固相担体に関する記載がある。主に無機物質の粒
子を表面に塗布することで、支持体からの厚みを0.0
1〜70μmとし、空隙率が10〜90%となってい
る。この多孔性固相担体を用いると、表面積が大きくな
るため生物ポリマーの固定量を上げられるメリットを有
する。
International publication WO00 / 61282 describes a porous solid phase carrier. By mainly applying particles of an inorganic substance to the surface, the thickness from the support is 0.0
It is 1 to 70 μm, and the porosity is 10 to 90%. The use of this porous solid phase carrier has an advantage that the amount of biological polymer immobilized can be increased because the surface area becomes large.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、固相担体表
面に、予め調製した、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレ
オチド、ペプチド核酸などのヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体を高密度に安定に結合固定させるために特
に有利に用いることができる反応性固相担体、そして、
その反応性固相担体に、ヌクレオチド誘導体もしくはそ
の類縁体が結合固定されてなる、特定の塩基配列部分を
有するDNA、RNA、あるいはそれらの断片の検出用
具を提供することを、その課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to stably and densely bind a previously prepared nucleotide derivative such as an oligonucleotide, a polynucleotide, a peptide nucleic acid or the like or an analogue thereof to a solid-phase carrier surface at a high density. A reactive solid phase carrier which can be used particularly advantageously, and
It is an object of the present invention to provide a tool for detecting DNA, RNA or a fragment thereof having a specific base sequence part, which is obtained by binding and immobilizing a nucleotide derivative or its analog to the reactive solid phase carrier.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、多孔性基質を
有する固相担体の表面に、一群のビニルスルホニル基
(別に、ビニルスルホン基あるいはスルホニルビニル基
と呼ぶこともある)もしくはその反応性前駆体基がそれ
ぞれ連結基を介して共有結合により結合固定されてなる
反応性固相担体にある。本発明における多孔性基質は、
多孔性領域が約2nmから約1000nmの細孔径、約
10%〜約90%の空隙率及び約0.01μmから約7
0μmの厚さを持つものである。
According to the present invention, a group of vinylsulfonyl groups (also referred to as vinylsulfone group or sulfonylvinyl group) or its reactivity are formed on the surface of a solid-phase carrier having a porous substrate. There is a reactive solid phase carrier in which precursor groups are bonded and fixed by covalent bonds via respective linking groups. The porous substrate in the present invention is
The porous region has a pore diameter of about 2 nm to about 1000 nm, a porosity of about 10% to about 90% and about 0.01 μm to about 7 μm.
It has a thickness of 0 μm.

【0017】多孔性基質が有機ポリマ−で構成されてい
てもよいし、無機物質で構成されていてもよい。多孔性
基質が無機物質で構成される場合、多孔性基質は珪素、
アルミナ又はチタンを含有することが好ましい。上記の
ビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆体基と連結
基との連結体は下記の式(1)により表わされるもので
あることが望ましい。
The porous substrate may be composed of an organic polymer or an inorganic substance. When the porous substrate is composed of an inorganic substance, the porous substrate is silicon,
It preferably contains alumina or titanium. The above-mentioned vinyl sulfonyl group or the linking body of its reactive precursor group and the linking group is preferably represented by the following formula (1).

【0018】−L−SO2−X (1)-L-SO 2 -X (1)

【0019】[上記の式において、Xは、−CR1=C
23または−CHR1−CR23Yを表わし;R1、R
2及びR3は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1
乃至6のアルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリー
ル基、及び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する
合計炭素原子数が7乃至26のアラルキル基からなる群
より選ばれる原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン
原子、−OSO211、−OCOR12、−OSO3M、及
び四級ピリジニウム基からなる群より選ばれる原子もし
くは基を表わし;R11は、炭素原子数が1乃至6のアル
キル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ばれる
基を表わし;R12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル
基および炭素原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基
からなる群より選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、
アルカリ金属原子およびアンモニウム基からなる群より
選ばれる原子もしくは基を表わし;そして、Lは連結基
を表わす]。
[In the above formula, X is -CR 1 = C
R 2 R 3 or —CHR 1 —CR 2 R 3 Y; R 1 , R
2 and R 3 are, independently of each other, a hydrogen atom and a carbon atom number of 1
An atom or a group selected from the group consisting of an alkyl group having 6 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. the expressed; Y is a halogen atom, -OSO 2 R 11, -OCOR 12 , -OSO 3 represents M, and the atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium group; R 11 is the number of carbon atoms 1 Represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 6 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. R 12 represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is a hydrogen atom,
Represents an atom or group selected from the group consisting of alkali metal atoms and ammonium groups; and L represents a linking group].

【0020】上記の式(1)において、Xは、−CH=
CH2で表わされるビニル基であることが望ましく、
In the above formula (1), X is -CH =
Desirably a vinyl group represented by CH 2 ,

【0021】Lは、炭素原子以外の二価以上の原子を含
む連結基であることが望ましい。Lとしては、−NH
−、−S−、もしくは−O−などの連結部位を有する連
結基であることが望ましい。Lの例としては、−
(L1n−NH−(CR122−または−(L1n
S−(CR122−[但し、R1及びR2は前記と同じ
意味を表わし、L1は連結基を表わし、そしてnは0も
しくは1である]で表わされる連結基を挙げることがで
きる。特に、Lが、−(L1n−NHCH2CH2−[但
し、L1は連結基を表わし、そしてnは0もしくは1で
ある]で表わされる連結基あることが望ましい。上記の
1は、−OSi−で表わされる基を含む連結基である
ことが望ましい。
L is preferably a linking group containing a divalent or higher valent atom other than carbon atoms. As L, -NH
A linking group having a linking site such as-, -S-, or -O- is desirable. As an example of L, −
(L 1) n -NH- (CR 1 R 2) 2 - or - (L 1) n -
A linking group represented by S- (CR 1 R 2 ) 2- [wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above, L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1] be able to. In particular, L is, - (L 1) n -NHCH 2 CH 2 - [ where, L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1] desirably is a linking group represented by. The above L 1 is preferably a linking group containing a group represented by —OSi—.

【0022】本発明の反応性固相担体は、表面に反応性
基が導入された多孔性基質を有する固相担体に、下記式
(2):
The reactive solid phase carrier of the present invention comprises a solid phase carrier having a porous substrate having a reactive group introduced on the surface thereof, represented by the following formula (2):

【0023】X1−SO2−L2−SO2−X2 X 1 --SO 2 --L 2 --SO 2 --X 2

【0024】[上記の式において、X1およびX2は互い
に独立に、−CR1=CR23、または−CHR1−CR
23Y(反応性前駆体基)を表わし;R1、R2及びR3
は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6の
アルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及
び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素
原子数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ば
れる原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−
OSO211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピ
リジニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を
表わし;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、
炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数
が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃
至26のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わ
し;R12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および
炭素原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる
群より選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ
金属原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;そして、L2は連結基を表わ
す]で表わされるジスルホン化合物を接触させることに
よって容易に製造することができる。
[0024] [In the above formula, X 1 and X 2 are independently from each other, -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR,
2 R 3 Y (reactive precursor group); R 1 , R 2 and R 3
Are, independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. To 26 represent an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups; Y is a halogen atom,
OSO 2 R 11 , —OCOR 12 , —OSO 3 M, and an atom or a group selected from the group consisting of quaternary pyridinium groups; R 11 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 12 represents a group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms; Represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkali metal atom and an ammonium group. Which represents an atom or a group; and L 2 represents a linking group].

【0025】上記の式(2)で表わされるジスルホン化
合物の代表的な例としては、1,2−ビス(ビニルスル
ホニルアセトアミド)エタンを挙げることができる。
A typical example of the disulfone compound represented by the above formula (2) is 1,2-bis (vinylsulfonylacetamido) ethane.

【0026】上記の固相担体表面に導入されている反応
性基は、アミノ基、メルカプト基もしくはヒドロキシル
基であることが望ましい。
The reactive group introduced on the surface of the solid phase carrier is preferably an amino group, a mercapto group or a hydroxyl group.

【0027】本発明はまた、一群のビニルスルホニル基
もしくはその反応性前駆体基がそれぞれ共有結合により
固定されてなる反応性固相担体の表面に、該反応性基と
反応して共有結合を形成する反応性基を備えたヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体を接触させることを特徴
とする、スルホニル基を有する連結基を介してヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体が担体表面に結合固定さ
れた固相担体の製造方法にもある。
The present invention also forms a covalent bond by reacting with a reactive solid group on the surface of a reactive solid phase carrier having a group of vinylsulfonyl groups or reactive precursor groups thereof fixed by a covalent bond. To produce a solid phase carrier having a nucleotide derivative or an analog thereof bound and immobilized on the surface of a carrier via a sulfonyl group-containing linking group. There is also a method.

【0028】多孔性基質を有する固相担体に固定するヌ
クレオチド誘導体もしくはその類縁体の代表的な例とし
ては、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、および
ペプチド核酸を挙げることができる。これらのヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体としては、その分子の一
方の端部もしくは端部附近に、アミノ基、イミノ基、ヒ
ドラジノ基、カルバモイル基、ヒドラジノカルボニル
基、もしくはカルボキシイミド基などの、ビニルスルホ
ニル基もしくはその反応性前駆体基と反応する共有結合
を形成する反応性基を持つものが利用される。
Representative examples of the nucleotide derivative or its analog immobilized on a solid-phase carrier having a porous substrate include oligonucleotides, polynucleotides, and peptide nucleic acids. These nucleotide derivatives or analogs thereof include vinylsulfonyl groups such as an amino group, an imino group, a hydrazino group, a carbamoyl group, a hydrazinocarbonyl group, or a carboximide group at or near one end of the molecule. Those having a reactive group that forms a covalent bond that reacts with the group or its reactive precursor group are utilized.

【0029】上記のヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体が固定された多孔性基質を有する固相担体は、水性
媒体の存在下、該固定ヌクレオチド誘導体もしくはその
類縁体に対して相補性を示すオリゴヌクレオチドもしく
はポリヌクレオチド(DNAもしくはその断片、あるい
はRNAもしくはその断片)を接触させて、ハイブリダ
イゼーションを発生させることにより、その相補性オリ
ゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドを固定するこ
とができる。固定すべき相補性のオリゴヌクレオチドも
しくはポリヌクレオチドは、その固定を外部から検知す
ることが可能なように、検知可能な標識(例、蛍光標
識)が結合していることが望ましい。本発明はまた、上
記したヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体が担体表
面に結合固定された多孔性基質を有する固相担体、ある
いは上記した相補性オリゴヌクレオチドもしくはポリヌ
クレオチドが結合固定された固相担体を利用することを
特徴とする、遺伝子の同定又はスクリーニング方法にも
関する。
The above-mentioned solid phase carrier having a porous substrate on which the nucleotide derivative or its analog is immobilized is an oligonucleotide or a polynucleotide which is complementary to the immobilized nucleotide derivative or its analog in the presence of an aqueous medium. The complementary oligonucleotide or polynucleotide can be immobilized by contacting nucleotides (DNA or a fragment thereof, or RNA or a fragment thereof) and causing hybridization. The complementary oligonucleotide or polynucleotide to be immobilized preferably has a detectable label (eg, fluorescent label) attached thereto so that the immobilization can be detected from the outside. The present invention also utilizes a solid phase carrier having a porous substrate having the above nucleotide derivative or its analog bound and fixed on the surface of the carrier, or a solid phase carrier to which the above-mentioned complementary oligonucleotide or polynucleotide is bound and fixed. The present invention also relates to a method for identifying or screening genes.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本発明の反応性固相担体は、多孔
性基質を有する固相担体の表面に、一群のビニルスルホ
ニル基もしくはその反応性前駆体基がそれぞれ連結基を
介して共有結合により結合固定された構成を有してい
る。本発明の反応性固相担体は、予め表面に反応性基を
導入した多孔性基質を有する固相担体を用意し、この固
相担体と、この担体表面に備えられた反応性基と反応し
て共有結合を形成する反応性基を一方の端部もしくは端
部附近に有し、かつ他方の端部もしくは端部附近にビニ
ルスルホニル基もしくはビニルスルホニル基の反応性前
駆体基を有する化合物とを接触させることにより製造す
ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reactive solid-phase carrier of the present invention comprises a group of vinylsulfonyl groups or reactive precursor groups thereof covalently bonded to the surface of a solid-phase carrier having a porous substrate through linking groups. It has a configuration in which it is coupled and fixed by. The reactive solid phase carrier of the present invention is prepared by preparing a solid phase carrier having a porous substrate in which reactive groups have been introduced in advance, and reacting this solid phase carrier with the reactive groups provided on the surface of the carrier. And a compound having a reactive group forming a covalent bond at one end or near the end and a vinylsulfonyl group or a reactive precursor group of the vinylsulfonyl group at the other end or near the end. It can be manufactured by contacting.

【0031】固相担体は、表面が平滑な基板であること
が好ましい。固相担体の材質としては、ガラス、プラス
チック等の非多孔質性の物質が挙げられる。
The solid phase carrier is preferably a substrate having a smooth surface. Examples of the material of the solid phase carrier include non-porous substances such as glass and plastic.

【0032】多孔性領域を形成する典型的方法は、材料
の添加(例えば析出)による方法と材料の除去(例えば
選択的エッチング)による方法である。添加法において
は、多孔性領域を下地の基質の表面に形成して有効表面
積を増加する。多孔性領域は、溶媒と触媒を必要に応じ
て用いて、以下の物質の析出により形成できる。多孔性
領域は、例えば、ゾル−ゲルプロセスに代表的に使用さ
れるコロイド状シリカ、テトラメトキシシラン(TMO
S)などの有機けい素化合物、金属アルコキシド、シリ
セスキオキサンまたはその他のシランまたはこれら材料
の組合せから形成できる。これらの前駆体に関しては、
溶液の組成、濃度、pH、熟成時間及び温度などのパラ
メーターを適宜選択することによって、形成される多孔
性領域の形態学(細孔径、多孔度、厚さ)を調節するこ
とができる。また上記以外の無機材料(例えば、(アル
ミニウムまたはチタニウムをベースにした材料など)で
も、上記と同様に使用することができる。
Typical methods of forming the porous regions are by addition of material (eg deposition) and removal of material (eg selective etching). In the addition method, a porous region is formed on the surface of the underlying substrate to increase the effective surface area. The porous region can be formed by depositing the following substances, optionally using a solvent and a catalyst. The porous region may be, for example, colloidal silica, tetramethoxysilane (TMO) typically used in sol-gel processes.
It can be formed from organosilicon compounds such as S), metal alkoxides, silsesquioxanes or other silanes or combinations of these materials. For these precursors,
The morphology (pore size, porosity, thickness) of the formed porous region can be adjusted by appropriately selecting parameters such as the composition, concentration, pH, aging time and temperature of the solution. Inorganic materials other than those mentioned above (for example, materials based on aluminum or titanium) can also be used in the same manner as above.

【0033】あるいはまた、多孔性領域マトリックスは
鋳型化が可能である。鋳型化プロセスにおいては、ポリ
マーなどの材料をマトリックスと共に析出させ、次いで
熱燃損して選択した特性を有す多孔性構造を後に残す。
鋳型化材料は、ポリスチレンラテックスなどのポリマ
ー、溶液に溶かしたポリマー、またはこれら材料の組合
せの任意のものであってよい。熱燃損プロセスは、典型
的には空気中で加熱して実施され、150℃以上から多
孔層のマトリックスを形成する材料の溶融温度(また
は、ガラス転移温度)までの温度で遂行できる。鋳型化
材料を熱燃損した後、このマトリックス材料を焼成でき
る。焼成プロセスの時間と温度を変化させることによ
り、種々の程度の高密度化及び細孔特性を達成すること
ができる。
Alternatively, the porous region matrix can be templated. In the templating process, a material such as a polymer is deposited with a matrix and then burned out, leaving behind a porous structure with selected properties.
The templating material may be any of polymers such as polystyrene latex, polymers in solution, or combinations of these materials. The heat burn-off process is typically carried out by heating in air and can be carried out at temperatures from 150 ° C. or higher to the melting temperature (or glass transition temperature) of the material forming the matrix of the porous layer. The matrix material can be fired after the templated material is burned out. By varying the time and temperature of the firing process, varying degrees of densification and pore characteristics can be achieved.

【0034】多孔性領域は、回転塗工、浸せき塗工、抜
き付け(エーロゾル)、表面に析出した個別スポット、
コーティングを特異的にチャンネル、パッド、スポット
またはパターン化表面に析出するバリヤーの使用(物理
的または化学的)などの多種のプロセスにより、下地の
基質の表面上に形成できる。多孔性領域の厚さは、前駆
体または層形成条件のいずれかまたは双方を変化させて
調節できる。例えば、用いる試剤の濃度により厚さを調
節できる。同様に、多重析出を設ければ、層の厚さを厚
くできる。試剤の連続する層への塗布の間に、次の試剤
の塗布の前に基質をベーキングして溶媒を膜から除去す
るような更なる加工を実施してもよい。また膜の厚さは
回転または析出の速度を調節することにより変化でき、
例えば速度を遅くすればより厚い膜が生じ、速度を速め
ればより薄い膜が生じる。更に、浸せき塗工浴からの引
出し速度を変化すると層の厚が影響され、速度を遅くす
ればより薄い膜を生じ、速度を速めればより厚い膜が生
じる。溶液の条件を制御して膜の厚さに影響を与えるこ
ともできる。例えばTMOS手法を用いる時、この溶液
にゲル化を開始させることができ、これは粘度、従って
析出した層の厚さを増加する。
The porous region is formed by spin coating, dip coating, extraction (aerosol), individual spots deposited on the surface,
It can be formed on the surface of the underlying substrate by a variety of processes, including the use of barriers (physical or chemical) to specifically deposit the coating on channels, pads, spots or patterned surfaces. The thickness of the porous region can be adjusted by varying either or both the precursor and the layer forming conditions. For example, the thickness can be adjusted depending on the concentration of the reagent used. Similarly, the layer thickness can be increased by providing multiple depositions. During application of successive reagents, further processing may be performed such as baking the substrate to remove solvent from the film prior to application of the next agent. The thickness of the film can also be changed by adjusting the speed of rotation or deposition,
For example, slower speeds produce thicker films and faster speeds produce thinner films. In addition, varying the draw speed from the dip coating bath affects the layer thickness, with slower speeds producing thinner films and higher speeds producing thicker films. It is also possible to influence the film thickness by controlling the solution conditions. When using, for example, the TMOS technique, the solution can initiate gelation, which increases the viscosity and thus the thickness of the deposited layer.

【0035】被覆、粒子またはその他の成分を基質表面
上で回転でき、基質を上記試剤を含有する溶液に浸せき
でき、試剤を基質の表面に吹き付けるか、または他の方
法により塗布することができる。グリッド、円形スポッ
ト、エリア、セルまたは好ましい任意の形状に試剤を点
在させるなど基質を処理して、基質の全表面または選定
した位置のみに高多孔度のエリアを作ることができる。
減成手法を利用して基質の多孔度を増大することも可能
である。例えば、多孔性領域を基質の表面(即ち、下地
の基質になる物質の表面の材料)に食刻できる。この表
面は相分離性のホウケイ酸ナトリウムガラスのような食
刻化ガラスとして調整できる。多孔性基質を形成する減
成手法の特定の実施態様においては、更に細孔径は、食
刻の前に実行する徐冷ステップの徐冷時間と温度とによ
り制御できる(より長い徐冷、より高い温度は細孔径を
増す)。また多孔性領域の深さは、基質材料に準拠した
食刻パラメーター(溶液濃度、組成、時間等)によって
も制御できる。
The coating, particles or other components can be spun on the surface of the substrate, the substrate can be dipped in a solution containing the above-mentioned agent, the agent can be sprayed or otherwise applied to the surface of the substrate. The substrate can be treated to create high porosity areas on the entire surface of the substrate or only at selected locations, such as by spotting reagents in grids, circular spots, areas, cells or any desired shape.
It is also possible to utilize degradation techniques to increase the porosity of the substrate. For example, the porous regions can be etched into the surface of the substrate (ie, the material of the surface of the underlying substrate material). This surface can be prepared as an etched glass, such as a phase-separated sodium borosilicate glass. In certain embodiments of the degradation procedure to form a porous matrix, the pore size can also be controlled by the annealing time and temperature of the annealing step performed before etching (longer annealing, higher Temperature increases pore size). The depth of the porous region can also be controlled by etching parameters (solution concentration, composition, time, etc.) according to the substrate material.

【0036】多孔性の物質としては、多孔質セラミッ
ク、多孔質活性炭、織物、不織布、ろ紙、メンブレンフ
ィルム等の様に、物質そのものが多孔質の場合には、固
相担体に噴霧または、接着剤によって貼り付ける事がで
きる。また固相担体上に多孔性物質の前駆体をコ−トし
て、固相表面上で多孔性にする事ができる。ソルゲル反
応がその代表的な例になる。コロイダルシリカを利用す
るのが一般的であり、これに限定するものではない。
Examples of the porous substance include porous ceramics, porous activated carbon, woven fabrics, non-woven fabrics, filter papers, membrane films, etc. When the substance itself is porous, it is sprayed onto a solid phase carrier or an adhesive. Can be pasted with. It is also possible to coat the precursor of the porous substance on the solid phase carrier to make it porous on the solid phase surface. The Solgel reaction is a typical example. Colloidal silica is generally used, but not limited to this.

【0037】また、多孔性基質を構成する有機ポリマー
としては、グルコ−ス、フルクト−ス等の単糖類または
その誘導体、デキストラン、アミロ−ス、デンプン等の
多糖類またはその誘導体、例えばカルボキシメチルスタ
−チ。PVA、ポリアクリル酸、セルロ−ス、カルボキ
シメチルセルロ−ス、ポリアセタ−ル、等の高分子ポリ
マ−が挙げられる。
As the organic polymer which constitutes the porous substrate, monosaccharides such as glucose and fructose or their derivatives, polysaccharides such as dextran, amyloses and starch or their derivatives such as carboxymethylsta -Chi. Polymeric polymers such as PVA, polyacrylic acid, cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyacetal are mentioned.

【0038】多孔性基質を有する固相担体の表面には、
ジビニルスルホン化合物などの二官能反応性化合物を共
有結合により結合固定するために、ポリ陽イオン化合物
(例えば、ポリ−L−リシン、ポリエチレンイミン、ポ
リアルキルアミン等であることが好ましく、ポリ−L−
リシンであることがさらに好ましい)などのアミノ基を
側鎖に有するポリマーによって被覆処理(この場合、固
相担体表面へ導入される反応性基は、アミノ基である)
することが望ましい。あるいは、固相担体表面は、シラ
ンカップリング剤などの固相担体表面と反応する反応性
基と、そして別にアミノ基などの反応性基を有する表面
処理剤によって接触処理することができる。
On the surface of the solid support having a porous substrate,
In order to bond and fix a bifunctional reactive compound such as a divinyl sulfone compound by a covalent bond, a polycationic compound (eg, poly-L-lysine, polyethyleneimine, polyalkylamine or the like is preferable, and poly-L-
It is more preferable that it is lysine), etc., and a coating treatment with a polymer having an amino group in its side chain (in this case, the reactive group introduced to the surface of the solid-phase carrier is an amino group)
It is desirable to do. Alternatively, the surface of the solid phase carrier can be contact-treated with a surface-treating agent having a reactive group that reacts with the surface of the solid phase carrier, such as a silane coupling agent, and separately, a reactive group having a reactive group such as an amino group.

【0039】多孔性基質を有する固相担体表面は、ポリ
陽イオン化合物による被覆処理の場合には、アミノ基も
しくはメルカプト基がポリマー化合物と固体担体表面と
の静電結合によって固相担体表面に導入されるのに対し
て、シランカップリング剤による表面処理の場合には、
固相担体表面に共有結合によって結合固定されるため、
アミノ基もしくはメルカプト基が固相担体表面に安定に
存在する。アミノ基およびメルカプト基の他に、アルデ
ヒド基、エポキシ基、カルボキシル基、あるいは水酸基
も好ましく導入することができる。アミノ基を有するシ
ランカップリング剤としては、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシランあるいはN−β(アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランを
用いることが好ましく、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシランを用いることが特に好ましい。
In the case of the coating treatment with a polycationic compound, the surface of the solid support having a porous substrate is introduced with an amino group or a mercapto group on the surface of the solid support by electrostatic coupling between the polymer compound and the surface of the solid support. On the other hand, in the case of surface treatment with a silane coupling agent,
Since it is bound and fixed by covalent bond to the surface of the solid support,
The amino group or mercapto group is stably present on the surface of the solid support. In addition to the amino group and the mercapto group, an aldehyde group, an epoxy group, a carboxyl group, or a hydroxyl group can be preferably introduced. Examples of the silane coupling agent having an amino group include γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane. Is preferably used, and it is particularly preferable to use γ-aminopropyltriethoxysilane.

【0040】ポリ陽イオン化合物を用いる処理に、シラ
ンカップリング剤による処理を組み合わせて行ってもよ
い。この方法により、疎水性、あるいは親水性の低い固
相担体とDNA断片との静電的相互作用を促進すること
ができる。ポリ陽イオン化合物による処理がされた固相
担体表面上に、さらに、電荷を有する親水性高分子等か
らなる層や架橋剤からなる層を設けてもよい。このよう
な層を設けることによって、ポリ陽イオン化合物による
処理がされた固相担体の凹凸を軽減することができる。
固相担体の種類によっては、その担体中に親水性高分子
等を含有させることも可能であり、このような処理を施
した固相担体も好ましく用いることができる。
The treatment with the polycationic compound may be combined with the treatment with the silane coupling agent. By this method, electrostatic interaction between the solid phase carrier having low hydrophobicity or hydrophilicity and the DNA fragment can be promoted. A layer made of a hydrophilic polymer having a charge or a layer made of a crosslinking agent may be further provided on the surface of the solid support treated with the polycationic compound. By providing such a layer, it is possible to reduce the unevenness of the solid-phase support treated with the polycationic compound.
Depending on the type of solid phase carrier, it is possible to incorporate a hydrophilic polymer or the like into the carrier, and a solid phase carrier treated in this way can also be preferably used.

【0041】通常のDNAチップ用の固相担体の表面に
は、予め区画あるいは想定された多数の領域が設定され
ており、各領域毎に上記のように、ジビニルスルホン化
合物などの二官能性反応性化合物と反応することができ
る反応性基が予め導入されている。用いる固相担体の各
領域の表面のそれぞれには、上記のアミノ基、メルカプ
ト基、あるいはヒドロキシル基などの反応性基が備えら
れているが、そのような反応性基を持たない固相担体に
は、前述のように、シランカップリング剤による表面処
理、あるいはアミノ基などの反応性基を側鎖に有するポ
リマーなどを固相担体の表面に塗布被覆する方法を利用
して、反応性基の導入が行なわれる。
On the surface of a solid-phase carrier for a normal DNA chip, a plurality of pre-divided areas or presumed areas are set, and as described above for each area, a bifunctional reaction such as a divinyl sulfone compound is carried out. A reactive group capable of reacting with the reactive compound is introduced in advance. The surface of each region of the solid phase carrier to be used is equipped with a reactive group such as the above-mentioned amino group, mercapto group, or hydroxyl group. As described above, the surface treatment with a silane coupling agent or the method of coating and coating the surface of the solid support with a polymer having a reactive group such as an amino group in the side chain is used to Introduced.

【0042】反応性基を備えた固相担体は、ジビニルス
ルホン化合物などの二官能性反応性化合物と接触するこ
とによって、その反応性基と二官能性反応性化合物とが
反応し、共有結合が形成され、固相担体の反応性基部分
が延長され、その先端もしくは先端附近にビニルスルホ
ニル基もしくはその反応性前駆体基を持つ反応性鎖が形
成され、これにより本発明の反応性固相担体が生成す
る。
When the solid phase carrier having a reactive group is brought into contact with a bifunctional reactive compound such as a divinyl sulfone compound, the reactive group reacts with the bifunctional reactive compound to form a covalent bond. Is formed, the reactive group portion of the solid phase carrier is extended to form a reactive chain having a vinylsulfonyl group or a reactive precursor group at or near the tip thereof, whereby the reactive solid phase carrier of the present invention is formed. Is generated.

【0043】本発明の反応性固相担体において、固相担
体表面に導入されるビニルスルホニル基もしくはその反
応性前駆体基と連結基との連結体は、下記の式(1)に
より表わされるものであることが望ましい。
In the reactive solid phase carrier of the present invention, the linking group of the vinyl sulfonyl group or its reactive precursor group and the linking group introduced on the surface of the solid phase carrier is represented by the following formula (1). Is desirable.

【0044】−L−SO2−X (1)-L-SO 2 -X (1)

【0045】上記の式(1)において、Xは、−CR1
=CR23または−CHR1−CR23Y(反応性前駆
体基)を表わす。R1、R2およびR3は、それぞれ互い
に独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6のアルキル
基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、あるいは炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基を表わす。炭素原子数が
1乃至6のアルキル基の例としては、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、及びn−ヘキシル
基を挙げることができ、メチル基であることが特に好ま
しい。アリール基としては、フェニル基及びナフチル基
を挙げることができる。R1、R2及びR3は共に水素原
子であることが好ましい。
In the above formula (1), X is -CR 1
= Represents a CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR 2 R 3 Y (reactive precursor group). R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It represents an aralkyl group having 7 to 26 total carbon atoms having a chain. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-hexyl group, and a methyl group is particularly preferable. . Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. It is preferred that R 1 , R 2 and R 3 are all hydrogen atoms.

【0046】Yは、−OH、−OR0、−SH、NH3
NH20(但し、R0は、水素原子を除く、アルキル基
などの基である)などの求核試薬によって置換される
基、あるいは塩基によって「HY」として脱離する基を
表わし、その例としては、ハロゲン原子、−OSO2
11、−OCOR12、−OSO3M、あるいは四級ピリジ
ニウム基を表わす(R11は、炭素原子数が1乃至6のア
ルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、ある
いは炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭
素原子数が7乃至26のアラルキル基を表わし;R
12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基あるいは炭素
原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基を表わし;M
は、水素原子、アルカリ金属原子あるいはアンモニウム
基を表わす)を挙げることができる。
Y is --OH, --OR 0 , --SH, NH 3 ,
NH 2 R 0 (wherein R 0 is a group such as an alkyl group excluding a hydrogen atom) is a group substituted by a nucleophile, or a group capable of leaving as “HY” by a base, Examples include halogen atom, -OSO 2 R
11 , —OCOR 12 , —OSO 3 M, or a quaternary pyridinium group (R 11 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon atom having 6 to 20 carbon atoms). Represents an aralkyl group having 1 to 6 alkyl chains and having 7 to 26 total carbon atoms; R
12 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M
Represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or an ammonium group).

【0047】Lは、固相担体もしくは固相担体に結合し
ている連結基と、上記−SO2−X基とを連結している
二価もしくはそれ以上の連結基を表わす。ただし、Lは
単結合であってもよい。二価の連結基としては、炭素原
子数が1乃至6のアルキレン基、炭素原子数が3乃至1
6の脂肪族環基、炭素原子数が6乃至20のアリーレン
基、N、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子
を1乃至3個含む炭素原子数が2乃至20の複素環基、
−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SO3−、−
NR11−、−CO−およびこれらの組み合わせから群よ
り選ばれる基を一つあるいは複数個組み合わせてなる基
であることが好ましい。R11は、水素原子、炭素原子数
が1乃至15のアルキル基、炭素原子数が6乃至20の
アリール基、あるいは炭素原子数が1乃至6のアルキル
基を有する炭素原子数が7乃至21のアラルキル基であ
ることが好ましく、水素原子もしくは炭素原子数が1乃
至6のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原
子、メチル基もしくはエチル基であることが特に好まし
い。Lが−NR11−、−SONR11−、−CONR
11−、−NR11COO−、および−NR11CONR11
からなる群より選ばれる基を二個以上組み合わせてなる
基である場合には、それらのR11同士が結合して環を形
成していてもよい。
L represents a divalent or more divalent linking group that links the solid phase carrier or the linking group bonded to the solid phase carrier and the above-mentioned —SO 2 —X group. However, L may be a single bond. As the divalent linking group, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and 3 to 1 carbon atoms
An aliphatic ring group having 6 to 6 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, which contains 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P,
-O -, - S -, - SO -, - SO 2 -, - SO 3 -, -
It is preferably a group formed by combining one or more groups selected from the group consisting of NR 11 —, —CO— and combinations thereof. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and having 7 to 21 carbon atoms. It is preferably an aralkyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group. L is -NR 11 -, - SONR 11 - , - CONR
11 -, - NR 11 COO-, and -NR 11 CONR 11 -
In the case of a group formed by combining two or more groups selected from the group consisting of, R 11 s may combine with each other to form a ring.

【0048】R11のアルキル基、R11のアリール基、お
よびR11のアラルキル基は、置換基を持っていてもよ
い。このような置換基としては、水酸基、炭素原子数が
1乃至6のアルコキシ基、炭素原子数が1乃至6のアル
ケニル基、炭素原子数が2乃至7のカルバモイル基、炭
素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素原子数が7乃至
16のアラルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリー
ル基、スルファモイル基(もしくはそのNa塩、K塩
等)、スルホ基(もしくはそのNa塩、K塩等)、カル
ボン酸基(もしくはそのNa塩、K塩等)、ハロゲン原
子、炭素原子数が1乃至6のアルケニレン基、炭素原子
数が6乃至20のアリーレン基、スルホニル基、および
これらの組み合わせからなる群より選ばれる原子もしく
は基を挙げることができる。
The alkyl group of R 11, aralkyl group having an aryl group, and R 11 of R 11 may have a substituent. Examples of such a substituent include a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carbamoyl group having 2 to 7 carbon atoms, and 1 to 6 carbon atoms. Alkyl group having 7 to 16 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, sulfamoyl group (or its Na salt, K salt, etc.), sulfo group (or its Na salt, K salt, etc.) ), A carboxylic acid group (or its Na salt, K salt, etc.), a halogen atom, an alkenylene group having 1 to 6 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, a sulfonyl group, and a combination thereof. An atom or group selected from the group can be mentioned.

【0049】上記「−X」基の好ましい具体例を以下に
示す。また、「−L−SO2−X」として使用できる基
の例についても、その後に示す。
Preferred specific examples of the above-mentioned "-X" group are shown below. Moreover, the example of the group which can be used as “—L—SO 2 —X” is also shown below.

【0050】[0050]

【化1】 [Chemical 1]

【0051】[0051]

【化2】 [Chemical 2]

【0052】「−X」は、上記具体例中、(X1)、
(X2)、(X3)、(X4)、(X7)、(X8)、
(X13)あるいは(X14)であることが好ましく、
(X1)あるいは(X2)であることがさらに好まし
い。特に好ましいのは、(X1)で表わされるビニル基
である。
"-X" means (X1),
(X2), (X3), (X4), (X7), (X8),
(X13) or (X14) is preferable,
More preferably, it is (X1) or (X2). Particularly preferred is a vinyl group represented by (X1).

【0053】Lの好ましい具体例を以下に示す。但し、
aは、1乃至6の整数であり、1もしくは2であること
が好ましく、1であることが特に好ましい。bは、0乃
至6の整数であり、2もしくは3であることが好まし
い。
Preferred specific examples of L are shown below. However,
a is an integer of 1 to 6, preferably 1 or 2, and particularly preferably 1. b is an integer of 0 to 6, and is preferably 2 or 3.

【0054】[0054]

【化3】 [Chemical 3]

【0055】Lとしては、上記記載の二価の連結基の他
に、上記式のアルキレン基の水素原子が−SO2CH=
CH2基によって置換されてなる基も好ましい。
As L, in addition to the above-mentioned divalent linking group, a hydrogen atom of the alkylene group of the above formula is -SO 2 CH =
A group substituted with a CH 2 group is also preferable.

【0056】前記の式(1)で表わされるビニルスルホ
ニル基もしくは反応性前駆体基が共有結合により固定さ
れた固相担体を得るために利用される二官能反応性化合
物としては、下記の式(2)で表わされるジスルホン化
合物が有利に利用できる。
The difunctional reactive compound used for obtaining the solid phase carrier having the vinylsulfonyl group or the reactive precursor group represented by the above formula (1) fixed by a covalent bond is represented by the following formula ( The disulfone compound represented by 2) can be advantageously used.

【0057】X1−SO2−L2−SO2−X2 (2)X 1 --SO 2 --L 2 --SO 2 --X 2 (2)

【0058】[上記の式において、X1およびX2は互い
に独立に、−CR1=CR23、または−CHR1−CR
23Y(反応性前駆体基)を表わし;R1、R2及びR3
は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6の
アルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及
び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素
原子数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ば
れる原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−
OSO211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピ
リジニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を
表わし;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、
炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数
が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃
至26のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わ
し;R12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および
炭素原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる
群より選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ
金属原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;そして、L2は連結基を表わ
す]。
[0058] [In the above formula, X 1 and X 2 are independently from each other, -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR,
2 R 3 Y (reactive precursor group); R 1 , R 2 and R 3
Are, independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. To 26 represent an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups; Y is a halogen atom,
OSO 2 R 11 , —OCOR 12 , —OSO 3 M, and an atom or a group selected from the group consisting of quaternary pyridinium groups; R 11 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 12 represents a group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms; Represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkali metal atom and an ammonium group. Represents an atom or group; and L 2 represents a linking group].

【0059】すなわち、上記の式(2)で表わされるジ
スルホン化合物を、前記の固相担体と、例えば水性雰囲
気にて、接触させることによって、本発明の反応性固相
担体を容易に製造することができる。
That is, the reactive solid phase carrier of the present invention can be easily produced by bringing the disulfone compound represented by the above formula (2) into contact with the above solid phase carrier, for example, in an aqueous atmosphere. You can

【0060】本発明で好ましく用いるジスルホン化合物
の代表例を下記に示す。なお、ジスルホン化合物は、二
種類以上を混合して用いてもよい。
Representative examples of the disulfone compound preferably used in the present invention are shown below. The disulfone compound may be used as a mixture of two or more kinds.

【0061】[0061]

【化4】 [Chemical 4]

【0062】[0062]

【化5】 [Chemical 5]

【0063】上記の式(2)で表わされるジスルホン化
合物の代表的な例としては、1,2−ビス(ビニルスル
ホニルアセトアミド)エタン[上記のS1に相当する]
を挙げることができる。
A typical example of the disulfone compound represented by the above formula (2) is 1,2-bis (vinylsulfonylacetamido) ethane [corresponding to S1 above].
Can be mentioned.

【0064】本発明で用いるジスルホン化合物の合成法
については、たとえば、特公昭47−2429号、同5
0−35807号、特開昭49−24435号、同53
−41551号、同59−18944号等の各種公報に
詳細が記載されている。
The synthesis method of the disulfone compound used in the present invention is described, for example, in JP-B-47-2429 and JP-A-47-2429.
0-35807, JP-A-49-24435, 53
The details are described in various publications such as No. 41551 and No. 59-18944.

【0065】上記のようにして得られた反応性固相担体
を利用して、DNA、RNA、DNA断片、あるいはR
NA断片などの天然起源のポリヌクレオチドあるいはオ
リゴヌクレオチドの検出固定のための検出具(一般にD
NAチップと呼ばれているもの)を作製するためには、
上記の反応性固相担体を、その担体表面上のビニルスル
ホニル基もしくはその反応性前駆体基と反応して共有結
合を形成するアミノ基などの反応性基を備えたヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体と接触させる方法が利用
される。すなわち、このようにして所望のヌクレオチド
誘導体もしくはその類縁体からなるプローブ分子を備え
た検出具(いわゆるDNAチップ)を作製することがで
きる。
Utilizing the reactive solid phase carrier obtained as described above, DNA, RNA, DNA fragments, or R
A detection tool for detecting and immobilizing naturally occurring polynucleotides or oligonucleotides such as NA fragments (generally D
In order to make (what is called NA chip)
A nucleotide derivative or an analogue thereof having a reactive group such as an amino group which forms a covalent bond by reacting the above-mentioned reactive solid-phase carrier with a vinylsulfonyl group or a reactive precursor group thereof on the surface of the carrier. A contact method is used. That is, in this way, a detection tool (so-called DNA chip) provided with a probe molecule composed of a desired nucleotide derivative or its analog can be produced.

【0066】本発明の固相基板表面に共有結合を介して
結合されたビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆
体基は、加水分解に対して高い抵抗性を有しているた
め、容易に安定に保存することができ、また、アミノ基
を予め備えているか、あるいはアミノ基などの反応性基
が導入されているかヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体の反応性基と迅速に反応して、安定な共有結合を形
成することができる。
The vinylsulfonyl group or its reactive precursor group bonded to the surface of the solid-phase substrate of the present invention through a covalent bond has high resistance to hydrolysis, and thus can be easily and stably prepared. Stable covalent bond that can be stored and has amino group in advance, or has reactive group such as amino group introduced, reacts rapidly with the reactive group of nucleotide derivative or its analog. Can be formed.

【0067】プローブ分子として用いるヌクレオチド誘
導体もしくはその類縁体の代表例としては、オリゴヌク
レオチド、ポリヌクレオチド、そしてペプチド核酸を挙
げることができる。これらのヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体としては、天然起源のもの(DNA、DN
A断片、RNA、あるいはRNA断片など)であっても
よく、あるいは合成化合物であってもよい。また、ヌク
レオチド誘導体もしくはその類縁体としては、その糖単
位部分に架橋基を有するLNAと呼ばれる化合物(J. A
m. Chem. Soc. 1998, 120, 13252-13253に記載)などの
各種の類縁化合物が含まれる。
Typical examples of the nucleotide derivative or its analog used as a probe molecule include oligonucleotides, polynucleotides and peptide nucleic acids. These nucleotide derivatives or their analogs are of natural origin (DNA, DN
A fragment, RNA, or RNA fragment) or a synthetic compound. Further, as the nucleotide derivative or its analog, a compound called LNA (J. A.
m. Chem. Soc. 1998, 120, 13252-13253).

【0068】プローブ分子としてDNA断片を用いる場
合は、目的によって二通りに分けることができる。遺伝
子の発現を調べるためには、cDNA、cDNAの一
部、EST等のポリヌクレオチドを使用することが好ま
しい。これらのポリヌクレオチドは、その機能が未知で
あってもよいが、一般的にはデータベースに登録された
配列を基にしてcDNAのライブラリー、ゲノムのライ
ブラリーあるいは全ゲノムをテンプレートとしてPCR
法によって増幅して調製する(以下、「PCR産物」と
いう)。PCR法によって増幅しないものも、好ましく
使用することができる。また、遺伝子の変異や多型を調
べるには、標準となる既知の配列をもとにして、変異や
多型に対応する種々のオリゴヌクレオチドを合成し、こ
れを使用することが好ましい。さらに、塩基配列の分析
を目的とする場合、4n(nは、塩基の長さ)種のオリ
ゴヌクレオチドを合成して、それらを使用することが好
ましい。DNA断片の塩基配列は、一般的な塩基配列決
定法によって予めその配列が決定されていることが好ま
しい。DNA断片は、2乃至50量体であることが好ま
しく、10乃至25量体であることが特に好ましい。
When a DNA fragment is used as the probe molecule, it can be divided into two types depending on the purpose. In order to investigate the expression of a gene, it is preferable to use cDNA, a part of cDNA, or a polynucleotide such as EST. The function of these polynucleotides may be unknown, but in general, based on the sequences registered in the database, PCR is carried out using a cDNA library, a genomic library or the entire genome as a template.
It is amplified and prepared by the method (hereinafter referred to as "PCR product"). Those which are not amplified by the PCR method can also be preferably used. Further, in order to examine a mutation or polymorphism of a gene, it is preferable to synthesize various oligonucleotides corresponding to the mutation or polymorphism based on a known standard sequence and use this. Furthermore, for the purpose of analyzing the base sequence, it is preferable to synthesize 4 n (n is the base length) kinds of oligonucleotides and use them. The base sequence of the DNA fragment is preferably determined in advance by a general base sequence determination method. The DNA fragment is preferably a 2 to 50 mer, and particularly preferably a 10 to 25 mer.

【0069】オリゴヌクレオチドやDNA断片などのヌ
クレオチド誘導体もしくはその類縁体の一方の末端に
は、前記のビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆
体基と反応して共有結合を形成する反応性基を導入す
る。このような反応性基は、アミノ基、イミノ基、ヒド
ラジノ基、カルバモイル基、ヒドラジノカルボニル基、
もしくはカルボキシイミド基であることが好ましく、ア
ミノ基であることが特に好ましい。オリゴヌクレオチド
やDNA断片には、通常、クロスリンカーを介してこれ
らの反応性基が結合される。クロスリンカーとしては、
たとえば、アルキレン基あるいはN−アルキルアミノ−
アルキレン基が利用されるが、ヘキシレン基あるいはN
−メチルアミノ−ヘキシレン基であることが好ましく、
ヘキシレン基であることが特に好ましい。なお、ペプチ
ド核酸(PNA)はアミノ基を有しているため、通常
は、改めて別に反応性基を導入する必要はない。
A reactive group which forms a covalent bond by reacting with the above-mentioned vinylsulfonyl group or its reactive precursor group is introduced into one end of a nucleotide derivative such as an oligonucleotide or a DNA fragment or its analog. . Such reactive groups include amino groups, imino groups, hydrazino groups, carbamoyl groups, hydrazinocarbonyl groups,
Alternatively, it is preferably a carboximide group, and particularly preferably an amino group. These reactive groups are usually bonded to the oligonucleotide or DNA fragment via a crosslinker. As a crosslinker,
For example, an alkylene group or N-alkylamino-
An alkylene group is used, but a hexylene group or N
-Methylamino-hexylene group is preferred,
A hexylene group is particularly preferable. Since the peptide nucleic acid (PNA) has an amino group, it is usually unnecessary to newly introduce a reactive group.

【0070】反応性基を備えたヌクレオチド誘導体もし
くはその類縁体と反応性固相担体との接触は、通常、該
ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体の水溶液を反応
性固相担体の表面に点着することにより実施される。具
体的には、反応性基を備えたヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体を水性媒体に溶解あるいは分散して水性液
としたのち、その水性液を、96穴もしくは384穴プ
ラスチックプレートに分注し、分注した水性液をスポッ
ター装置等を用いて固相担体表面上に滴下して行うこと
が好ましい。
The contact between the nucleotide derivative having a reactive group or its analog and the reactive solid phase carrier is usually carried out by spotting an aqueous solution of the nucleotide derivative or its analog on the surface of the reactive solid phase carrier. It is carried out by. Specifically, a nucleotide derivative having a reactive group or an analog thereof is dissolved or dispersed in an aqueous medium to prepare an aqueous solution, and the aqueous solution is dispensed into a 96-well or 384-well plastic plate, It is preferable that the poured aqueous liquid is dropped onto the surface of the solid phase carrier using a spotter device or the like.

【0071】点着後のヌクレオチド誘導体もしくはその
類縁体の乾燥を防ぐために、ヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体が溶解あるいは分散してなる水性液中に、
高沸点の物質を添加してもよい。高沸点の物質として
は、点着後のヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体が
溶解あるいは分散してなる水性液に溶解し得るものであ
って、検出対象の核酸断片試料(標的核酸断片)などの
試料とのハイブリダイゼーションを妨げることがなく、
かつ粘性があまり大きくない物質であることが好まし
い。このような物質としては、グリセリン、エチレング
リコール、ジメチルスルホキシドおよび低分子の親水性
ポリマーを挙げることができる。親水性ポリマーとして
は、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、そ
してポリアクリル酸ナトリウム等を挙げることができ
る。このポリマーの分子量は、103乃至106の範囲に
あることが好ましい。高沸点の物質としては、グリセリ
ンあるいはエチレングリコールを用いることがさらに好
ましく、グリセリンを用いることが特に好ましい。高沸
点の物質の濃度は、ヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体の水性液中、0.1乃至2容量%の範囲にあること
が好ましく、0.5乃至1容量%の範囲にあることが特
に好ましい。
In order to prevent the nucleotide derivative or its analog from drying after spotting, it is dissolved in or dispersed in an aqueous liquid in which the nucleotide derivative or its analog is dissolved.
High boiling materials may be added. The substance having a high boiling point is a substance that can be dissolved in an aqueous liquid in which the nucleotide derivative or its analogue after spotting is dissolved or dispersed, and is used as a sample such as a nucleic acid fragment sample to be detected (target nucleic acid fragment). Without interfering with the hybridization of
Further, it is preferable that the substance is not so viscous. Such substances include glycerin, ethylene glycol, dimethylsulfoxide and low molecular weight hydrophilic polymers. Examples of hydrophilic polymers include polyacrylamide, polyethylene glycol, and sodium polyacrylate. The molecular weight of this polymer is preferably in the range of 10 3 to 10 6 . As the substance having a high boiling point, it is more preferable to use glycerin or ethylene glycol, and it is particularly preferable to use glycerin. The concentration of the substance having a high boiling point is preferably in the range of 0.1 to 2% by volume, and particularly preferably in the range of 0.5 to 1% by volume, in the aqueous solution of the nucleotide derivative or its analog.

【0072】また、同じ目的のために、ヌクレオチド誘
導体もしくはその類縁体を点着した後の固相担体を、9
0%以上の湿度および25乃至50℃の温度範囲の環境
に置くことも好ましい。
For the same purpose, the solid phase carrier after spotting the nucleotide derivative or its analog is
It is also preferable to place it in an environment having a humidity of 0% or more and a temperature range of 25 to 50 ° C.

【0073】反応性基を有するヌクレオチド誘導体もし
くはその類縁体を点着後、紫外線、水素化ホウ素ナトリ
ウムあるいはシッフ試薬による後処理を施してもよい。
これらの後処理は、複数の種類を組み合わせて行っても
よく、特に加熱処理と紫外線処理を組み合わせて行うこ
とが好ましい。これらの後処理は、ポリ陽イオン化合物
のみによって固相担体表面を処理した場合には特に有効
である。点着後は、インキュベーションを行うことも好
ましい。インキュベート後は、未反応のヌクレオチド誘
導体もしくはその類縁体を洗浄して除去することが好ま
しい。
After the spotting of the nucleotide derivative having a reactive group or its analog, post-treatment with ultraviolet rays, sodium borohydride or Schiff reagent may be carried out.
These post-treatments may be performed by combining a plurality of types, and it is particularly preferable to perform a combination of heat treatment and ultraviolet treatment. These post-treatments are particularly effective when the surface of the solid support is treated only with the polycationic compound. It is also preferable to carry out incubation after the spotting. After the incubation, it is preferable to wash and remove the unreacted nucleotide derivative or its analog.

【0074】ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体の
固定量(数)は、固相担体表面に対して、102乃至1
5種類/cm2の範囲にあることが好ましい。ヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体の量は、1乃至10-15
モルの範囲にあり、重量としては数ng以下であること
が好ましい。点着によって、ヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体の水性液は、固相担体表面にドットの形状
で固定される。ドットの形状は、ほとんど円形である。
形状に変動がないことは、遺伝子発現の定量的解析や一
塩基変異を解析するために重要である。それぞれのドッ
ト間の距離は、0乃至1.5mmの範囲にあることが好
ましく、100乃至300μmの範囲にあることが特に
好ましい。1つのドットの大きさは、直径が50乃至3
00μmの範囲にあることが好ましい。固相担体表面に
点着するヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体の量
は、100pL乃至1μLの範囲にあることが好まし
く、1乃至100nLの範囲にあることが特に好まし
い。
The fixed amount (number) of the nucleotide derivative or its analog is 10 2 to 1 with respect to the surface of the solid phase carrier.
It is preferably in the range of 0 5 types / cm 2 . The amount of the nucleotide derivative or its analog is 1 to 10 -15.
It is preferably in the range of mol and the weight is preferably several ng or less. By spotting, the aqueous solution of the nucleotide derivative or its analog is fixed in the form of dots on the surface of the solid support. The dot shape is almost circular.
The fact that there is no change in shape is important for quantitative analysis of gene expression and analysis of single nucleotide mutations. The distance between the dots is preferably in the range of 0 to 1.5 mm, and particularly preferably in the range of 100 to 300 μm. The size of one dot is 50 to 3 in diameter.
It is preferably in the range of 00 μm. The amount of the nucleotide derivative or its analog adhering to the surface of the solid phase carrier is preferably in the range of 100 pL to 1 μL, and particularly preferably in the range of 1 to 100 nL.

【0075】図1に、本発明の代表的な態様であるオリ
ゴヌクレオチド固定固相担体の製造方法および代表的な
オリゴヌクレオチド固定固相担体の構成を模式的に示
す。本発明のオリゴヌクレオチドが固定された多孔性基
質を有する固相担体の製造方法としては、前記式(2)
で表されるジスルホン化合物を用いた場合、そのX 1
よびX2によって四種類の製造方法が利用できる。
FIG. 1 shows the orientation of a typical embodiment of the present invention.
Method for producing gonucleotide-fixed solid-phase carrier and typical method
Schematic representation of the structure of an oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier
You Porous group to which the oligonucleotide of the present invention is immobilized
As a method for producing a solid phase carrier having quality, the above formula (2) is used.
When the disulfone compound represented by 1Oh
And X2There are four types of manufacturing methods available.

【0076】図1には、式(2)のジスルホン化合物の
1とX2とが何れも−CHR1−CR23Y(反応性前
駆体基)である場合のオリゴヌクレオチドが固定された
固相担体(C1)の製造方法(a)、およびX1が−C
HR1−CR23Yであって、X2が−CR1=CR23
である場合のオリゴヌクレオチド固定固相担体(C2)
の製造方法(b)を示す。ただし、X1を、固相担体1
の表面に導入された反応性基(R)と最初に反応する基
と仮定して、そのX1を−CR1=CR23とする製造方
法であってもよい。以下、「X1」を、固相担体1の表
面に導入された反応性基(R)と最初に反応する基とし
て説明を行なう。
In FIG. 1, an oligonucleotide in which both X 1 and X 2 of the disulfone compound of formula (2) are —CHR 1 —CR 2 R 3 Y (reactive precursor group) is immobilized. (A) of the solid phase carrier (C1), and X 1 is -C
HR 1 -CR 2 R 3 Y, wherein X 2 is -CR 1 = CR 2 R 3
Oligonucleotide-immobilized solid phase carrier (C2)
The manufacturing method (b) of is shown. However, X 1 is solid phase carrier 1
Assuming that the reactive group (R) introduced on the surface of the first reacts with the group, X 1 may be —CR 1 = CR 2 R 3 . Hereinafter, “X 1 ” will be described as a group that first reacts with the reactive group (R) introduced on the surface of the solid phase carrier 1.

【0077】製造方法(a)および(b)について説明
する。 工程(1):担体表面に反応活性基(R)が導入された
固相担体1[固相担体(A)]に、式(1)で表わされ
るジスルホン化合物を接触させ、X1の−Y部分に反応
性基(R)を置換させることによって、−(CR12
n−SO2−L−SO2−X2基を固相担体表面に導入す
る。
The manufacturing methods (a) and (b) will be described. Step (1): The disulfone compound represented by the formula (1) is brought into contact with the solid phase carrier 1 [solid phase carrier (A)] in which the reaction active group (R) is introduced on the surface of the carrier, and the -Y portion of X1 is contacted. By substituting the reactive group (R) for-(CR 1 R 2 )
The n -SO 2 -L-SO 2 -X 2 group introduced into the surface of the solid support.

【0078】工程(2):工程(1)で導入された−
(CR12n−SO2−L−SO2−X2基のX2に、一
方の末端に反応性基(Z)を有するオリゴヌクレオチド
2を接触させることによって反応性基(Z)を付加させ
る、または該X2の−Yに該オリゴヌクレオチド2を接
触させることによって反応性基(Z)を置換させる。
Step (2): Introduced in Step (1)-
The reactive group (Z) is obtained by bringing the oligonucleotide 2 having the reactive group (Z) at one end into contact with X 2 of the (CR 1 R 2 ) n —SO 2 —L—SO 2 —X 2 group. Is added, or the -Y of X 2 is contacted with the oligonucleotide 2 to substitute the reactive group (Z).

【0079】本発明のプローブ分子固定用担体は、X1
を固相担体1の表面に導入された反応性基(R)と最初
に反応する基とする場合に、そのX1を−CR1=CR2
3とする下記の方法によって製造されるものであって
もよい。
The carrier for immobilizing probe molecules of the present invention comprises X 1
Is a group that first reacts with the reactive group (R) introduced on the surface of the solid phase carrier 1, the X 1 thereof is -CR 1 = CR 2
It may be produced by the following method using R 3 .

【0080】工程(1):多孔性基質を有する固相担体
1の表面に活性基(R)が導入された固相担体(A)
に、式(I)で表されるジスルホン化合物を接触させ、
1の−CR1=CR23に、反応性基(R)を付加させ
ることによって、−R32C−R1HC−SO2−L−S
2−X2基を固相担体表面に導入する。
Step (1): Solid phase carrier (A) having active groups (R) introduced on the surface of the solid phase carrier 1 having a porous substrate.
Is contacted with a disulfone compound represented by the formula (I),
To -CR 1 = CR 2 R 3 of X 1, by addition of reactive group (R), -R 3 R 2 CR 1 HC-SO 2 -L-S
The O 2 -X 2 group introduced into the surface of the solid support.

【0081】工程(2):工程(1)において導入され
た−R32C−R1HC−SO2−L−SO2−X2基のX
2に、一方の末端に反応性基(Z)を有するオリゴヌク
レオチドを接触させることによって反応性基(Z)を付
加させるか、あるいは該X2の−Yの部分に、該オリゴ
ヌクレオチドを接触させることによって、この反応性基
(Z)を置換させる。
Step (2): X of the —R 3 R 2 C—R 1 HC—SO 2 —L—SO 2 —X 2 group introduced in step (1).
The reactive group (Z) is added to 2 by contacting an oligonucleotide having the reactive group (Z) at one end, or the oligonucleotide is contacted with the -Y portion of X 2 . Thereby substituting this reactive group (Z).

【0082】一方の末端に反応性基(Z)を有するオリ
ゴヌクレオチドは、図1において、2によって示される
化合物である。クロスリンカー(Q)は、必須ではない
が、反応性のオリゴヌクレオチド2の調製の都合上、反
応性基(Z)とリン酸エステル基との間に存在するのが
一般的である。−リン酸エステル基−NNNN・・・N
Nは、オリゴヌクレオチドを表わす。R4は、反応性基
(R)とX1との反応によって、Z1は、X2と反応性基
(Z)との反応によってそれぞれ決定される基である。
The oligonucleotide having a reactive group (Z) at one end is a compound represented by 2 in FIG. The cross-linker (Q) is not essential, but it is generally present between the reactive group (Z) and the phosphate group for the convenience of preparing the reactive oligonucleotide 2. -Phosphate ester group-NNNN ... N
N represents an oligonucleotide. R 4 is a group determined by the reaction between the reactive group (R) and X 1, and Z 1 is a group determined by the reaction between X 2 and the reactive group (Z).

【0083】図1の多孔性基質を有する固相担体(B)
の表面に反応性基(Z)を有するオリゴヌクレオチド2
を点着させると、X2またはX2の−Yと該反応性オリゴ
ヌクレオチド片2との反応が起こるが、固相担体(B)
の表面には該オリゴヌクレオチド2が結合していない未
反応のX2も存在する。このようなX2は、後に行なわれ
る標識された核酸断片試料とのハイブリダイゼーション
において非特異的な反応を生じる可能性があり、非特異
的な結合を測定してしまうおそれがあるため、予め該X
2(即ち、例えば、X2のハロゲン原子)をマスク処理し
ておくことが好ましい。マスク処理は、固相担体(C
1)(もしくは(C2))の表面に、アミノ基もしくは
メルカプト基を有するアニオン性化合物を接触させるこ
とによって行うことが好ましい。該オリゴヌクレオチド
2は、負の電荷を有するため、固相担体(C)表面にも
負の電荷を発生させることによって、オリゴヌクレオチ
ド2が未反応のX2と反応するのを防ぐことができる。
このようなアニオン性化合物としては、X2のハロゲン
原子と反応し、かつ負の電荷(COO-、SO3 -、OS
3 -、PO3 -、もしくはPO2 -)を有するものであれば
何れのものも用いることができるが、アミノ酸であるこ
とが好ましく、グリシンもしくはシステインであること
が特に好ましい。また、タウリンも好ましく用いること
ができる。
Solid support having porous substrate of FIG. 1 (B)
2 having a reactive group (Z) on its surface
On the solid phase carrier (B), the reaction between X 2 or —Y of X 2 and the reactive oligonucleotide fragment 2 occurs.
There is also unreacted X 2 on the surface of which the oligonucleotide 2 is not bound. Such X 2 may cause a non-specific reaction in the subsequent hybridization with a labeled nucleic acid fragment sample, and may possibly measure non-specific binding. X
It is preferable to mask 2 (that is, the halogen atom of X 2 , for example). The mask treatment is performed on the solid phase carrier (C
It is preferable to carry out by bringing the surface of 1) (or (C2)) into contact with an anionic compound having an amino group or a mercapto group. Since the oligonucleotide 2 has a negative charge, it is possible to prevent the oligonucleotide 2 from reacting with unreacted X 2 by generating a negative charge also on the surface of the solid phase carrier (C).
Examples of such anionic compounds include those which react with the halogen atom of X 2 and have a negative charge (COO , SO 3 , OS).
Any one having O 3 , PO 3 , or PO 2 ) can be used, but an amino acid is preferable, and glycine or cysteine is particularly preferable. Also, taurine can be preferably used.

【0084】本発明の方法によって製造されたヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体が固定された固相担体の
寿命は、cDNAが固定されてなるcDNA固定固相担
体では通常、数週間であり、合成オリゴヌクレオチドが
固定されてなる固相担体ではさらに長期間である。本発
明のヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体が固定され
た固相担体は、遺伝子発現のモニタリング、塩基配列の
決定、変異解析、多型解析等に利用される。検出原理
は、後述する標識した試料核酸断片とのハイブリダイゼ
ーションである。
The life of the solid phase carrier on which the nucleotide derivative or its analog prepared by the method of the present invention is fixed is usually several weeks for the cDNA fixed solid phase carrier on which the cDNA is fixed. The solid-phase carrier in which is immobilized has a longer period of time. The solid phase carrier to which the nucleotide derivative of the present invention or an analog thereof is immobilized is used for monitoring gene expression, determining a nucleotide sequence, mutation analysis, polymorphism analysis and the like. The principle of detection is hybridization with a labeled sample nucleic acid fragment described below.

【0085】標識方法としては、RI法と非RI法(蛍
光法、ビオチン法、化学発光法等)とが知られている
が、本発明では蛍光法を用いることが好ましい。蛍光標
識に利用される蛍光物質としては、核酸の塩基部分と結
合できるものであれば何れも用いることができるが、シ
アニン色素(例えば、市販のCy DyeTMシリーズの
Cy3、Cy5等)、ローダミン6G試薬、N−アセト
キシ−N2−アセチルアミノフルオレン(AAF)ある
いはAAIF(AAFのヨウ素誘導体)を使用すること
ができる。
As the labeling method, RI method and non-RI method (fluorescence method, biotin method, chemiluminescence method, etc.) are known, but it is preferable to use the fluorescence method in the present invention. As the fluorescent substance used for the fluorescent label, any substance can be used as long as it can bind to the base portion of the nucleic acid, and a cyanine dye (for example, Cy3, Cy5, etc. of commercially available Cy Dye series), rhodamine 6G A reagent, N-acetoxy-N 2 -acetylaminofluorene (AAF) or AAIF (iodine derivative of AAF) can be used.

【0086】試料核酸断片としては、通常、その配列や
機能が未知であるDNA断片試料あるいはRNA断片試
料などの核酸断片試料が用いられる。
As the sample nucleic acid fragment, a nucleic acid fragment sample such as a DNA fragment sample or an RNA fragment sample whose sequence or function is unknown is usually used.

【0087】核酸断片試料は、遺伝子発現を調べる目的
では、真核生物の細胞や組織サンプルから単離すること
が好ましい。試料がゲノムならば、赤血球を除く任意の
組織サンプルから単離することが好ましい。赤血球を除
く任意の組織は、抹消血液リンパ球、皮膚、毛髪、精液
等であることが好ましい。試料がmRNAならば、mR
NAが発現される組織サンプルから抽出することが好ま
しい。mRNAは、逆転写反応により標識dNTP
(「dNTP」は、塩基がアデニン(A)、シトシン
(C)、グアニン(G)もしくはチミン(T)であるデ
オキシリボヌクレオチドを意味する。)を取り込ませて
標識cDNAとすることが好ましい。dNTPとして
は、化学的な安定性のため、dCTPを用いることが好
ましい。一回のハイブリダイゼーションに必要なmRN
A量は、点着する液量や標識方法によって異なるが、数
μg以下である。なお、ヌクレオチド誘導体もしくはそ
の類縁体固定固相担体上のDNA断片がオリゴDNAで
ある場合には、核酸断片試料は低分子化しておくことが
望ましい。原核生物の細胞では、mRNAの選択的な抽
出が困難なため、全RNAを標識することが好ましい。
The nucleic acid fragment sample is preferably isolated from a eukaryotic cell or tissue sample for the purpose of examining gene expression. If the sample is genomic, it is preferably isolated from any tissue sample except red blood cells. Any tissue except red blood cells is preferably peripheral blood lymphocytes, skin, hair, semen and the like. If the sample is mRNA, mR
It is preferable to extract from a tissue sample in which NA is expressed. mRNA is labeled with dNTP by a reverse transcription reaction.
(“DNTP” means a deoxyribonucleotide whose base is adenine (A), cytosine (C), guanine (G) or thymine (T)), and is preferably used as a labeled cDNA. It is preferable to use dCTP as the dNTP because of its chemical stability. MRN required for one-time hybridization
The amount of A is several μg or less, though it varies depending on the amount of the spotted liquid and the labeling method. When the DNA fragment on the solid phase carrier on which the nucleotide derivative or its analog is immobilized is oligo DNA, it is desirable that the nucleic acid fragment sample has a low molecular weight. Since it is difficult to selectively extract mRNA in prokaryotic cells, it is preferable to label total RNA.

【0088】核酸断片試料は、遺伝子の変異や多型を調
べる目的では、標識プライマーもしくは標識dNTPを
含む反応系において標的領域のPCRを行なって得るこ
とが好ましい。
The nucleic acid fragment sample is preferably obtained by performing PCR of the target region in a reaction system containing a labeled primer or labeled dNTP for the purpose of investigating gene mutation and polymorphism.

【0089】ハイブリダイゼーションは、96穴もしく
は384穴プラスチックプレートに分注しておいた、標
識した核酸断片試料が溶解あるいは分散してなる水性液
を、本発明のヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体を
固定した固相担体上に点着することによって実施するこ
とが好ましい。点着の量は、1乃至100nLの範囲に
あることが好ましい。ハイブリダイゼーションは、室温
乃至70℃の温度範囲で、そして6乃至20時間の範囲
で実施することが好ましい。ハイブリダイゼーションの
終了後、界面活性剤と緩衝液との混合溶液を用いて洗浄
を行い、未反応の核酸断片試料を除去することが好まし
い。界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム(S
DS)を用いることが好ましい。緩衝液としては、クエ
ン酸緩衝液、リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、トリス緩衝
液、グッド緩衝液等を用いることができるが、クエン酸
緩衝液を用いることが特に好ましい。
For hybridization, an aqueous solution prepared by dissolving or dispersing a labeled nucleic acid fragment sample, which had been dispensed in a 96-well or 384-well plastic plate, was immobilized with the nucleotide derivative of the present invention or its analog. Preference is given to carrying out by spotting on a solid support. The amount of spotting is preferably in the range of 1 to 100 nL. Hybridization is preferably carried out in the temperature range of room temperature to 70 ° C. and in the range of 6 to 20 hours. After the completion of hybridization, it is preferable to wash with a mixed solution of a surfactant and a buffer solution to remove the unreacted nucleic acid fragment sample. As the surfactant, sodium dodecyl sulfate (S
It is preferred to use DS). As the buffer solution, a citrate buffer solution, a phosphate buffer solution, a borate buffer solution, a Tris buffer solution, a Good's buffer solution, or the like can be used, but a citrate buffer solution is particularly preferred.

【0090】ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体を
固定した固相担体を用いるハイブリダイゼーションの特
徴は、標識した核酸断片試料の使用量を非常に少なくで
きることである。そのため、固相担体に固定するヌクレ
オチド誘導体もしくはその類縁体の鎖長や標識した核酸
断片試料の種類により、ハイブリダイゼーションの最適
条件を設定する必要がある。遺伝子発現の解析には、低
発現の遺伝子も十分に検出できるように、長時間のハイ
ブリダイゼーションを行うことが好ましい。一塩基変異
の検出には、短時間のハイブリダイゼーションを行うこ
とが好ましい。また、互いに異なる蛍光物質によって標
識した核酸断片試料を二種類用意し、これらを同時にハ
イブリダイゼーションに用いることにより、同一のDN
A断片固定固相担体上で発現量の比較や定量ができる特
徴もある。以下の実施例により本発明をより具体的に説
明するが、本発明は実施例によって限定されることはな
い。
A feature of hybridization using a solid phase carrier on which a nucleotide derivative or its analog is immobilized is that the amount of labeled nucleic acid fragment sample used can be extremely reduced. Therefore, it is necessary to set the optimum conditions for hybridization depending on the chain length of the nucleotide derivative or its analog immobilized on the solid phase carrier and the type of the labeled nucleic acid fragment sample. For analysis of gene expression, it is preferable to carry out hybridization for a long time so that a gene with low expression can be sufficiently detected. For the detection of single nucleotide mutation, it is preferable to carry out hybridization for a short time. In addition, by preparing two kinds of nucleic acid fragment samples labeled with fluorescent substances different from each other and using them simultaneously for hybridization, the same DN can be obtained.
There is also a feature that the expression amount can be compared and quantified on the A fragment fixed solid phase carrier. The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0091】[0091]

【実施例】実施例1:DNA断片固定スライドの作製、
およびDNA断片の固定量の測定多孔性基質を有する反
応性固相担体の作成とその性能、比較対照として多孔性
基質を有さない反応性固相担体との比較を下記に示す。
Examples Example 1: Preparation of slides on which DNA fragments are fixed,
Measurement of immobilized amount of DNA fragment The preparation and performance of a reactive solid phase carrier having a porous substrate, and a comparison with a reactive solid phase carrier having no porous substrate as a control are shown below.

【0092】(1)多孔性固相担体(A)の作成 コロイダルシリカ(スノ−テックスPS−S[日産化学
工業]/平均粒径約10nm)の15%の懸濁液15
g、メタノール13g、水5g、TMOS1gを加え、
10分間攪拌して、1時間静止した。溶液を0.22ミ
クロンでろ過した。この溶液にスライドガラスを浸漬さ
せ、室温で2時間乾燥させた。その後70℃で1時間、
100℃で2時間加熱した。このガラススライドを信越
シリコーンKBE903(信越化学工業)の2質量%溶
液200mlに市販のスライドウオッシャーを使い3分
間反応させる。反応終了後200mlの超純水で1分間
(スライドウオッシャー使用)水洗する。超純水を交換
しながら、さらに前述水洗条件で2回繰り返す。水洗終
了後、45℃の乾燥機で10分間乾燥させた後に、11
0℃にセットしたオーブンに入れ10分間熱処理する。
冷却後、3質量%1,2−ビス(ビニルスルホニルアセ
トアミド)エタン/pH8.0ホウ酸緩衝溶液にスライ
ドウオッシャーを使い、120分間反応させる。反応終
了後、超純水で20秒間×3回水洗する。乾燥は25℃
にセットした乾燥機で30分間行い、多孔性固相担体
(A)が得られた。
(1) Preparation of porous solid phase carrier (A) 15% suspension 15 of colloidal silica (SNO-TEX PS-S [NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES] / average particle size about 10 nm)
g, methanol 13g, water 5g, TMOS 1g,
Stir for 10 minutes and rest for 1 hour. The solution was filtered at 0.22 micron. A slide glass was immersed in this solution and dried at room temperature for 2 hours. Then at 70 ℃ for 1 hour,
Heated at 100 ° C. for 2 hours. This glass slide is reacted with 200 ml of a 2 mass% solution of Shin-Etsu Silicone KBE903 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) for 3 minutes using a commercially available slide washer. After completion of the reaction, the plate is washed with 200 ml of ultrapure water for 1 minute (using a slide washer). While exchanging the ultrapure water, the above-mentioned washing condition is repeated twice. After washing with water and drying for 10 minutes in a dryer at 45 ° C,
Put in an oven set at 0 ° C. and heat-treat for 10 minutes.
After cooling, a 3 mass% 1,2-bis (vinylsulfonylacetamide) ethane / pH 8.0 borate buffer solution is reacted for 120 minutes using a slide washer. After the reaction is completed, the product is washed with ultrapure water for 20 seconds × 3 times. 25 ° C for drying
The drying was performed for 30 minutes to obtain a porous solid phase carrier (A).

【0093】多孔性固相担体(A)表面の偏向測定によ
り約1.3の膜の屈折率が得られた。多孔性膜の屈折率
は、固体相と細孔空間の容積平均であるので、空隙率の
推定値が得られる。以上のことから、上記の膜は空隙率
約30〜40%と推定された。また、膜の厚さは約65
00オングストロームと求められた。細孔径は、三角の
層内の三つの同じサイズの粒子を仮定することにより、
推測される。この配置においては細孔径は粒子の直径の
約0.15倍であるので、上記の10nm粒子の場合は
最小の細孔は2nmのオーダーと推測される。以上の測
定は、国際公開WO00/61282号公報に記載され
ている方法と同様に行った。
A film refractive index of about 1.3 was obtained by measuring the deflection of the surface of the porous solid phase carrier (A). Since the refractive index of the porous film is the volume average of the solid phase and the pore space, an estimated value of the porosity can be obtained. From the above, the porosity of the above film was estimated to be about 30 to 40%. The film thickness is about 65.
It was requested to be 00 angstrom. Pore size is calculated by assuming three equal size particles in a triangular layer:
Guessed. In this arrangement, the pore diameter is about 0.15 times the diameter of the particles, so in the case of the above 10 nm particles, the smallest pore is estimated to be on the order of 2 nm. The above measurement was performed in the same manner as the method described in International Publication WO00 / 61282.

【0094】(2)DNA断片の点着と蛍光強度の測定 3'末端および5'末端がそれぞれアミノ基、蛍光標識試
薬(FluoroLink Cy5−dCTP、アマシ
ャム・ファルマシア・バイオテック社製)で修飾された
DNA断片(3'−TCCTCCATGTCCGGGG
AGGATCTGACACTTCAAGGTCTAG−
5')を0.1M炭酸緩衝液(pH9.3)に分散して
なる水性液(1×10-6M、1μL)を、上記(1)で
得たスライド(A)に点着した。直ちに、点着後の固相
担体を25℃、湿度90%にて1時間放置した後、この
固相担体を0.1重量%SDS(ドデシル硫酸ナトリウ
ム)と2×SSC(2×SSC:SSCの原液を2倍に
希釈した溶液、SSC:標準食塩−クエン酸緩衝液)と
の混合溶液で2回、0.2×SSC水溶液で1回順次洗
浄した。次いで、上記の洗浄後のスライドを0.1Mグ
リシン水溶液(pH10)中に1時間30分浸積した
後、蒸留水で洗浄し、室温で乾燥させ、DNA断片が固
定された固相担体(B)を得た。この固相担体(B)表
面の蛍光強度を蛍光スキャニング装置で測定したとこ
ろ、25690であった。
(2) Spotting of DNA fragment and measurement of fluorescence intensity The 3'end and 5'end were modified with an amino group and a fluorescent labeling reagent (FluoroLink Cy5-dCTP, manufactured by Amersham Pharmacia Biotech). DNA fragment (3'-TCCTCCATGTCCGGGG
AGGATCTGACACTTCAAGGTCTAG-
5 ') was dispersed in 0.1 M carbonate buffer (pH 9.3), and an aqueous solution (1 × 10 -6 M, 1 μL) was spotted on the slide (A) obtained in (1) above. Immediately after the spotted solid phase carrier was left at 25 ° C. and 90% humidity for 1 hour, the solid phase carrier was mixed with 0.1 wt% SDS (sodium dodecyl sulfate) and 2 × SSC (2 × SSC: SSC). The undiluted solution was washed twice with a mixed solution of a solution obtained by diluting the stock solution with SSC: standard salt-citrate buffer solution, and once with a 0.2 × SSC aqueous solution. Then, the washed slide is immersed in a 0.1 M glycine aqueous solution (pH 10) for 1 hour and 30 minutes, washed with distilled water, and dried at room temperature to obtain a solid phase carrier (B ) Got. The fluorescence intensity on the surface of the solid phase carrier (B) was 25690 as measured by a fluorescence scanning device.

【0095】(3)比較対照スライドの作成と性能 ガラススライドを信越シリコーンKBE903(信越化学工業)
の2重量%溶液200mlに市販のスライドウオッシャーを
使い3分間反応させる。反応終了後200mlの超純水で1
分間(スライドウオッシャー使用)水洗する。超純水を交
換しながら、さらに前述水洗条件で2回繰り返す。水洗
終了後、45℃の乾燥機で10分間乾燥させた後に、110
℃にセットしたオーブンに入れ10分間熱処理する。冷却
後、3重量%の1,2−ビス(ビニルスルホニルアセト
アミド)エタン/p H 8.0ホウ酸緩衝溶液にスライドウ
オッシャーを使い、120分間反応させる。反応終了後、
超純水で20秒間×3回水洗する。乾燥は25℃にセットし
た乾燥機で30分間乾燥する。上記(2)と同様の評価を
行い蛍光強度1900を得た。
(3) Preparation and performance of comparative control slides Glass slides made by Shin-Etsu Silicone KBE903 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
200 ml of a 2% by weight solution of the above is reacted for 3 minutes using a commercially available slide washer. After the reaction is completed, use 200 ml of ultrapure water for 1
Rinse with water for a minute (using slide washer). While exchanging the ultrapure water, the above-mentioned washing condition is repeated twice. After washing with water, and after drying for 10 minutes in a dryer at 45 ℃, 110
Place in an oven set at ℃ and heat for 10 minutes. After cooling, the mixture is reacted with 3% by weight of 1,2-bis (vinylsulfonylacetamide) ethane / pH 8.0 borate buffer solution using a slide washer for 120 minutes. After the reaction,
Wash with ultrapure water for 20 seconds x 3 times. Drying is performed for 30 minutes with a dryer set at 25 ° C. The same evaluation as in (2) above was performed and a fluorescence intensity of 1900 was obtained.

【0096】上記の結果より、本発明の固定化方法によ
り、DNA断片が高密度に効率よくスライドガラスに固
定されたことが分かる。
From the above results, it can be seen that the immobilization method of the present invention efficiently and efficiently immobilized the DNA fragments on the slide glass.

【0097】実施例2:試料DNA断片の検出 (1)多孔性DNA断片固定固相担体の作製 3'末端がアミノ基で修飾された40merのDNA断
片(3'−TCCTCCATGTCCGGGGAGGA
TCTGACACTTCAAGGTCTAG−5')を
0.1M炭酸緩衝液(pH9.3)に分散してなる水性
液(1×10-6M、1μL)を、実施例1の(1)で得
た多孔性固相担体(A)に点着した。直ちに、点着後の
固相担体を25℃、湿度90%にて1時間放置した後、
この固相担体を0.1重量%SDS(ドデシル硫酸ナト
リウム)と2×SSC(2×SSC:SSCの原液を2
倍に希釈した溶液、SSC:標準食塩−クエン酸緩衝
液)との混合溶液で2回、0.2×SSC水溶液で1回
順次洗浄した。次いで、上記の洗浄後のスライドを0.
1Mグリシン水溶液(pH10)中に1時間30分浸積
した後、蒸留水で洗浄し、室温で乾燥させ、DNA断片
が固定された固相担体(C)を得た。
Example 2 Detection of Sample DNA Fragment (1) Preparation of Solid Phase Carrier Immobilizing Porous DNA Fragment 40 mer DNA Fragment (3'-TCCTCCCATGTCCGGGGGAGGA with 3'End Modified by Amino Group)
TCTGACACTTCAAGGTCTAG-5 ′) was dispersed in 0.1 M carbonate buffer (pH 9.3) to prepare an aqueous solution (1 × 10 −6 M, 1 μL), and the porous solid phase obtained in (1) of Example 1 was used. It was spotted on the carrier (A). Immediately after leaving the solid-phase carrier after spotting at 25 ° C. and humidity of 90% for 1 hour,
This solid phase carrier was mixed with 0.1 wt% SDS (sodium dodecyl sulfate) and 2 x SSC (2 x SSC: SSC stock solution).
The solution was diluted twice, a mixed solution of SSC: standard salt-citrate buffer) and washed twice with a 0.2 × SSC aqueous solution. Then, slide the slides after washing as described above.
After immersing in a 1 M glycine aqueous solution (pH 10) for 1 hour and 30 minutes, it was washed with distilled water and dried at room temperature to obtain a solid phase carrier (C) on which a DNA fragment was immobilized.

【0098】(2)試料DNA断片の検出 5'末端にCy5が結合した22merの試料オリゴヌ
クレオチド(CTAGTCTGTGAAGTTCCAG
ATC−5')をハイブリダイゼーション用溶液(4×
SSCおよび10重量%のSDSの混合溶液)(20μ
L)に分散させたものを、上記(1)で得た固相担体
(C)に点着し、表面を顕微鏡用カバーガラスで保護し
た後、モイスチャンバー内にて60℃で20時間インキ
ュベートした。次いで、このものを0.1重量%SDS
と2×SSCとの混合溶液、0.1重量%SDSと0.
2×SSCとの混合溶液、および0.2×SSC水溶液
で順次洗浄した後、600rpmで20秒間遠心し、室
温で乾燥した。スライドガラス表面の蛍光強度を蛍光ス
キャニング装置で測定したところ、19600であっ
た。
(2) Detection of sample DNA fragment 22 mer sample oligonucleotide (CTAGTCTGTGAAGTTCCAG) having Cy5 bound to the 5'end.
ATC-5 ') for hybridization solution (4x
Mixed solution of SSC and 10 wt% SDS) (20μ
What was dispersed in L) was spotted on the solid phase carrier (C) obtained in (1) above, the surface was protected with a microscope cover glass, and then the mixture was incubated in a moist chamber at 60 ° C. for 20 hours. . Then, add 0.1 wt% SDS
And 2 × SSC mixed solution, 0.1 wt% SDS and 0.1.
After sequentially washing with a mixed solution of 2 × SSC and a 0.2 × SSC aqueous solution, the mixture was centrifuged at 600 rpm for 20 seconds and dried at room temperature. The fluorescence intensity on the surface of the slide glass was 19,600 when measured with a fluorescence scanning device.

【0099】また比較対照スライドを用いて、試料DN
A断片の検出を行ったところ、蛍光強度は1500であ
った。本発明の固定化方法によって作製された多孔性D
NA断片固定固相担体を用いることによって、固定され
ているDNA断片と相補性を有する試料DNA断片を高
感度に検出できることが分かる。
Samples DN were also tested using comparative control slides.
When the A fragment was detected, the fluorescence intensity was 1500. Porous D produced by the immobilization method of the present invention
It can be seen that by using the NA fragment-immobilized solid phase carrier, a sample DNA fragment having a complementarity with the immobilized DNA fragment can be detected with high sensitivity.

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明の固定方法を利用することによっ
て、多孔性を有する固相担体の表面に、オリゴヌクレオ
チド、ポリヌクレオチド、あるいはペプチド核酸などの
ヌクレオチド誘導体あるいはその類縁体ヌクレオチドの
プローブを高密度かつ安定に固定することができる。従
って、本発明の固定方法によって作製されたヌクレオチ
ド誘導体もしくはその類縁体が固定された固相担体は、
加水分解によるプローブの離脱が起こりにくい非常に安
定な固相担体となる。特に、固相担体として、その表面
にアミノ基等をシランカップリング剤を用いて導入した
場合には、アミノ基等の固相担体表面への結合も、プロ
ーブの結合も共に共有結合であるため、固相担体上に強
固にプローブを固定することができる。プローブの安定
な固定により、遺伝子解析等に有効に利用することがで
きる高い検出限界を有する検出用具を得ることができ
る。
By utilizing the immobilization method of the present invention, a probe of a nucleotide derivative such as an oligonucleotide, a polynucleotide, or a peptide nucleic acid or its analog nucleotide is densely formed on the surface of a solid support having porosity. And it can be fixed stably. Therefore, the solid phase carrier to which the nucleotide derivative or its analog prepared by the immobilization method of the present invention is
It becomes a very stable solid-phase carrier in which separation of the probe due to hydrolysis hardly occurs. In particular, when an amino group or the like is introduced into the surface of the solid phase carrier by using a silane coupling agent, both the binding of the amino group and the like to the surface of the solid phase carrier and the binding of the probe are covalent bonds. The probe can be firmly fixed on the solid phase carrier. The stable immobilization of the probe makes it possible to obtain a detection tool having a high detection limit that can be effectively used for gene analysis and the like.

【0101】その一つの例として、本発明によって作製
されたオリゴヌクレオチド固定固相担体を用いて、試料
核酸断片とのハイブリダイゼーションを行なうことによ
り、オリゴヌクレオチド固定固相担体に固定されている
プローブに相補性を有する核酸断片試料を感度よく検出
することができる。また、オリゴヌクレオチドなどのプ
ローブ試料を反応性固相担体の表面に点着後、グリシン
等のアニオン性化合物で固相担体表面を処理することに
よって、試料核酸断片の非特的吸着を防ぐことができ、
このことは相補性を有する核酸断片試料の高感度の検出
に大きな効果を発揮する。
As one example thereof, by using the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier prepared according to the present invention and carrying out hybridization with a sample nucleic acid fragment, a probe immobilized on the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier can be obtained. A nucleic acid fragment sample having complementarity can be detected with high sensitivity. In addition, non-specific adsorption of sample nucleic acid fragments can be prevented by spotting a probe sample such as an oligonucleotide on the surface of the reactive solid phase carrier and then treating the surface of the solid phase carrier with an anionic compound such as glycine. ,
This has a great effect on highly sensitive detection of nucleic acid fragment samples having complementarity.

【0102】[0102]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Fuji Photo Film Co.Ltd., <120> A reactive solid support and an apparatus for detection of DNA fra gment <130> A11244MA <160> 2[Sequence list] SEQUENCE LISTING <110> Fuji Photo Film Co. Ltd., <120> A reactive solid support and an apparatus for detection of DNA fra gment <130> A11244MA <160> 2

【0103】 <210> 1 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial DNA <400> 1 ctagtctgtg aagtgtctga tc 22[0103] <210> 1 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial DNA <400> 1 ctagtctgtg aagtgtctga tc 22

【0104】 <210> 2 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial DNA <400> 2 tcctccatgt ccggggagga tctgacactt caaggtctag 40[0104] <210> 2 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial DNA <400> 2 tcctccatgt ccggggagga tctgacactt caaggtctag 40

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の代表的なオリゴヌクレオチド
固定固相担体および本発明の代表的なオリゴヌクレオチ
ドの固定方法を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a typical oligonucleotide-immobilized solid phase carrier of the present invention and a method of immobilizing a typical oligonucleotide of the present invention.

【図2】図2は、実施例1の固定方法を示す模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a fixing method of Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12Q 1/68 G01N 31/22 121P G01N 31/22 121 33/58 A 33/58 37/00 102 37/00 102 C12N 15/00 ZNAF Fターム(参考) 2G042 AA01 BD19 CA10 CB03 DA08 DA09 DA10 EA01 FA11 FB07 FC01 FC02 FC04 FC06 HA02 HA08 2G045 BA01 BA13 BB21 CA17 CB01 CB09 CB14 CB16 DA12 DA13 FB02 FB07 FB12 FB16 GC15 HA10 4B024 AA11 AA20 BA80 CA01 HA12 4B029 AA07 AA21 AA23 BB15 BB20 CC03 FA01 FA09 4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ53 QR32 QR55 QR82 QS34 QX01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12Q 1/68 G01N 31/22 121P G01N 31/22 121 33/58 A 33/58 37/00 102 37 / 00 102 C12N 15/00 ZNAF F term (reference) 2G042 AA01 BD19 CA10 CB03 DA08 DA09 DA10 EA01 FA11 FB07 FC01 FC02 FC04 FC06 HA02 HA08 2G045 BA01 BA13 BB21 CA17 CB01 CB11 AFB12 A16 AFB12 A16 AFB12 A16 AFB12 A16 A02 FB02 A16A02 FB02 A16A02 CA01 HA12 4B029 AA07 AA21 AA23 BB15 BB20 CC03 FA01 FA09 4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ53 QR32 QR55 QR82 QS34 QX01

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多孔性領域が約2nmから約1000n
mの細孔径、約10%〜約90%の空隙率及び約0.0
1μmから約70μmの厚さを持つ多孔性基質を有する
固相担体の表面に、一群のビニルスルホニル基もしくは
その反応性前駆体基がそれぞれ連結基を介して共有結合
により固定されてなる反応性固相担体。
1. A porous region of about 2 nm to about 1000 n.
m pore size, about 10% to about 90% porosity and about 0.0
A group of vinylsulfonyl groups or their reactive precursor groups are covalently immobilized via a linking group on the surface of a solid-phase carrier having a porous substrate with a thickness of 1 μm to about 70 μm. Phase carrier.
【請求項2】 多孔性基質が有機ポリマ−で構成されて
いることを特徴とする、 請求項1に記載の反応性固相
担体。
2. The reactive solid phase carrier according to claim 1, wherein the porous substrate is composed of an organic polymer.
【請求項3】 多孔性基質が無機物質で構成されている
ことを特徴とする、請求項1に記載の反応性固相担体。
3. The reactive solid phase carrier according to claim 1, wherein the porous substrate is composed of an inorganic substance.
【請求項4】 多孔性基質が珪素、アルミナ又はチタン
を含有することを特徴とする、請求項1又は3に記載の
反応性固相担体。
4. The reactive solid phase carrier according to claim 1, wherein the porous substrate contains silicon, alumina or titanium.
【請求項5】 ビニルスルホニル基もしくはその反応性
前駆体基と連結基との連結体が下記の式により表わされ
るものである請求項1から4の何れかに記載の反応性固
相担体: −L−SO2−X [上記の式において、Xは、−CR1=CR23または
−CHR1−CR23Yを表わし;R1、R2及びR3は、
互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6のアル
キル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−OS
211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピリジ
ニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わ
し;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素
原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数が1
乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃至2
6のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わし;
12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および炭素
原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる群よ
り選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ金属
原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる原子
もしくは基を表わし;そして、Lは連結基を表わす]。
5. The reactive solid phase carrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the linking body of the vinylsulfonyl group or its reactive precursor group and the linking group is represented by the following formula: in L-SO 2 -X [above formula, X represents a -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR 2 R 3 Y; R 1, R 2 and R 3,
Independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 to 26 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. Represents an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups;
O 2 R 11, -OCOR 12, -OSO 3 M, and represents an atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium group; R 11 is an alkyl group having carbon atoms 1 to 6, carbon atoms 6 to 20 aryl groups and 1 carbon atom
7 to 2 total carbon atoms having an alkyl chain of 6 to 6
6 represents a group selected from the group consisting of 6 aralkyl groups;
R 12 represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is a hydrogen atom, an alkali metal atom or an ammonium group. Represents an atom or group selected from the group consisting of; and L represents a linking group].
【請求項6】 Xが、−CH=CH2で表わされるビニ
ル基であることを特徴とする請求項5に記載の反応性固
相担体。
6. The reactive solid phase carrier according to claim 5, wherein X is a vinyl group represented by —CH═CH 2 .
【請求項7】 Lが、炭素原子以外の二価以上の原子を
含む連結基であることを特徴とする請求項5に記載の反
応性固相担体。
7. The reactive solid phase carrier according to claim 5, wherein L is a linking group containing a divalent or higher atom other than carbon atoms.
【請求項8】 Lが、−NH−、−S−、および−O−
からなる群から選ばれる連結部位を有する連結基である
ことを特徴とする請求項5に記載の反応性固相担体。
8. L is —NH—, —S—, and —O—
The reactive solid phase carrier according to claim 5, which is a linking group having a linking site selected from the group consisting of:
【請求項9】 Lが、−(L1n−NH−(CR12
2−又は−(L1n−S−(CR122−[但し、R1
及びR2は前記と同じ意味を表わし、L1は連結基を表わ
し、そしてnは0もしくは1である]で表わされる連結
基であることを特徴とする請求項5に記載の反応性固相
担体。
9. L is — (L 1 ) n —NH— (CR 1 R 2 )
2 - or - (L 1) n -S- ( CR 1 R 2) 2 - [ where, R 1
And R 2 have the same meanings as described above, L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1], the reactive solid phase according to claim 5. Carrier.
【請求項10】 Lが、−(L1n−NHCH2CH2
[但し、L1は連結基を表わし、そしてnは0もしくは
1である]で表わされる連結基あることを特徴とする請
求項5に記載の反応性固相担体。
10. L is — (L 1 ) n —NHCH 2 CH 2
The reactive solid phase carrier according to claim 5, which is a linking group represented by [wherein L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1].
【請求項11】 L1が、−OSi−で表わされる基を
含む連結基であって、nが1であることを特徴とする請
求項9もしくは10に記載の反応性固相担体。
11. The reactive solid phase carrier according to claim 9, wherein L 1 is a linking group containing a group represented by —OSi—, and n is 1.
【請求項12】 固相担体が、ガラス基板、樹脂基板、
シランカップリング剤で表面処理されたガラス基板もし
くは樹脂基板、および表面に被覆層を有するガラス基板
もしくは樹脂基板からなる群から選ばれるシート状の基
板である請求項1に記載の反応性固相担体。
12. The solid phase carrier comprises a glass substrate, a resin substrate,
The reactive solid phase carrier according to claim 1, which is a sheet-like substrate selected from the group consisting of a glass substrate or a resin substrate surface-treated with a silane coupling agent, and a glass substrate or a resin substrate having a coating layer on the surface. .
【請求項13】 固相担体が、ケイ酸ガラス基板、シラ
ンカップリング剤で表面処理されたケイ酸ガラス基板、
及び有機質被覆層で被覆されたケイ酸ガラス基板からな
る群から選ばれるシート状の基板である請求項12に記
載の反応性固相担体。
13. A solid phase carrier, a silicate glass substrate, a silicate glass substrate surface-treated with a silane coupling agent,
The reactive solid phase carrier according to claim 12, which is a sheet-shaped substrate selected from the group consisting of a silicate glass substrate coated with an organic coating layer.
【請求項14】 表面に反応性基が導入された固相担体
に、下記式: X1−SO2−L2−SO2−X2 [上記の式において、X1およびX2は互いに独立に、−
CR1=CR23、または−CHR1−CR23Yを表わ
し;R1、R2及びR3は、互いに独立に、水素原子、炭
素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素原子数が6乃至
20のアリール基、及び炭素原子数が1乃至6のアルキ
ル鎖を有する合計炭素原子数が7乃至26のアラルキル
基からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わし;Y
は、ハロゲン原子、−OSO211、−OCOR12、−
OSO3M、及び四級ピリジニウム基からなる群より選
ばれる原子もしくは基を表わし;R11は、炭素原子数が
1乃至6のアルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリ
ール基、及び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有す
る合計炭素原子数が7乃至26のアラルキル基からなる
群より選ばれる基を表わし;R12は、炭素原子数が1乃
至6のアルキル基および炭素原子数が1乃至6のハロゲ
ン化アルキル基からなる群より選ばれる基を表わし;M
は、水素原子、アルカリ金属原子およびアンモニウム基
からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わし;そし
て、L2は連結基を表わす]で表わされるジスルホン化
合物を接触させることを特徴とする、請求項5に記載の
反応性固相担体の製造方法。
14. A solid phase carrier having a surface on which a reactive group has been introduced, has the following formula: X 1 —SO 2 —L 2 —SO 2 —X 2 [wherein, X 1 and X 2 are independent of each other. And-
CR 1 ═CR 2 R 3 or —CHR 1 —CR 2 R 3 Y; R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a carbon atom. Represents an atom or a group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 atoms and an aralkyl group having 7 to 26 total carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms; Y
It is a halogen atom, -OSO 2 R 11, -OCOR 12 , -
OSO 3 M, and an atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium groups; R 11 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon atom. Represents a group selected from the group consisting of aralkyl groups having a total number of carbon atoms of 7 to 26 and having an alkyl chain of 1 to 6; R 12 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a number of carbon atoms of 1 to 6; Represents a group selected from the group consisting of 1 to 6 halogenated alkyl groups; M
Represents an atom or a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkali metal atom and an ammonium group; and L 2 represents a linking group]. The method for producing the reactive solid-phase carrier according to 1.
【請求項15】 固相担体表面に導入されている反応性
基が、アミノ基、メルカプト基もしくはヒドロキシル基
である請求項14に記載の反応性固相担体の製造方法。
15. The method for producing a reactive solid phase carrier according to claim 14, wherein the reactive group introduced on the surface of the solid phase carrier is an amino group, a mercapto group or a hydroxyl group.
【請求項16】 一群のビニルスルホニル基もしくはそ
の反応性前駆体基がそれぞれ共有結合により固定されて
なる、多孔性基質を有する反応性固相担体の表面に、該
反応性基と反応して共有結合を形成する反応性基を備え
たヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体を接触させる
ことを特徴とする、スルホニル基を有する連結基を介し
てヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体が担体表面に
結合固定された固相担体の製造方法。
16. A reactive solid phase carrier having a porous substrate on which a group of vinylsulfonyl groups or reactive precursor groups thereof are immobilized by covalent bonds, respectively, and reacting with the reactive groups to share the same. A solid phase in which the nucleotide derivative or its analog is bound and immobilized on the surface of a carrier through a linking group having a sulfonyl group, which is characterized by contacting a nucleotide derivative or its analog with a reactive group that forms a bond. Method for producing carrier.
【請求項17】 ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁
体が、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、および
ペプチド核酸からなる群から選ばれるものであることを
特徴とする請求項16に記載の製造方法。
17. The method according to claim 16, wherein the nucleotide derivative or its analog is selected from the group consisting of an oligonucleotide, a polynucleotide, and a peptide nucleic acid.
【請求項18】 多孔性基質を有する反応性固相担体と
して、下記の式により表わされるビニルスルホニル基も
しくはその反応性前駆体基と連結基との連結体が結合固
定された反応性固相担体を用いることを特徴とする請求
項16もしくは17に記載の製造方法: −L−SO2−X [上記の式において、Xは、−CR1=CR23または
−CHR1−CR23Yを表わし;R1、R2及びR3は、
互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6のアル
キル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−OS
211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピリジ
ニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わ
し;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素
原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数が1
乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃至2
6のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わし;
12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および炭素
原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる群よ
り選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ金属
原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる原子
もしくは基を表わし;そして、Lは連結基もしくは単結
合を表わす]。
18. A reactive solid phase carrier having a porous substrate, in which a vinyl sulfonyl group represented by the following formula or a linking group of its reactive precursor group and a linking group is bonded and fixed. the method according to claim 16 or 17, characterized by using a: in -L-SO 2 -X [above formula, X is, -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR 2 R 3 represents Y; R 1 , R 2 and R 3 are
Independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 to 26 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. Represents an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups;
O 2 R 11, -OCOR 12, -OSO 3 M, and represents an atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium group; R 11 is an alkyl group having carbon atoms 1 to 6, carbon atoms 6 to 20 aryl groups and 1 carbon atom
7 to 2 total carbon atoms having an alkyl chain of 6 to 6
6 represents a group selected from the group consisting of 6 aralkyl groups;
R 12 represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is a hydrogen atom, an alkali metal atom or an ammonium group. Represents an atom or group selected from the group consisting of; and L represents a linking group or a single bond].
【請求項19】 Xが、−CR1=CR23[R1、R2
及びR3は、前記と同一の意味を表わす]で表わされる
反応性基であること特徴とする請求項18に記載の製造
方法。
19. X is --CR 1 = CR 2 R 3 [R 1 , R 2
And R 3 have the same meanings as described above], and the production method according to claim 18.
【請求項20】 請求項15乃至18のうちのいずれか
の項に記載の製造方法により得られたヌクレオチド誘導
体もしくはその類縁体が担体表面に結合固定された多孔
性基質を有する固相担体。
20. A solid-phase carrier having a porous substrate having the nucleotide derivative or its analog obtained by the method according to any one of claims 15 to 18 bound and immobilized on the surface of the carrier.
【請求項21】 請求項20に記載のヌクレオチド誘導
体もしくはその類縁体が固定された多孔性基質を有する
固相担体に、水性媒体の存在下、該固定ヌクレオチド誘
導体もしくはその類縁体に対して相補性を示すオリゴヌ
クレオチドもしくはポリヌクレオチドを接触させること
を特徴とする相補性オリゴヌクレオチドもしくはポリヌ
クレオチドの結合固定方法。
21. Complementary to the immobilized nucleotide derivative or its analog in the presence of an aqueous medium, on a solid phase carrier having a porous substrate to which the nucleotide derivative or its analog of claim 20 is immobilized. And a method for binding and immobilizing complementary oligonucleotides or polynucleotides, which comprises contacting the oligonucleotides or polynucleotides shown in FIG.
【請求項22】 相補性のオリゴヌクレオチドもしくは
ポリヌクレオチドに検知可能な標識が結合していること
を特徴とする請求項21に記載の方法。
22. The method of claim 21, wherein a complementary label is attached to the complementary oligonucleotide or polynucleotide.
【請求項23】 請求項20に記載のヌクレオチド誘導
体もしくはその類縁体が固定された多孔性基質を有する
固相担体に、該固定ヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体に対して相補性を示すオリゴヌクレオチドもしくは
ポリヌクレオチドが相補的に結合してなることを特徴と
する相補性オリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチ
ドが結合固定された固相担体。
23. An oligonucleotide or a polynucleotide which shows complementarity to the immobilized nucleotide derivative or its analogue on the solid phase carrier having a porous substrate on which the nucleotide derivative or its analogue is immobilized. A solid-phase carrier to which complementary oligonucleotides or polynucleotides are bound and immobilized, characterized in that nucleotides are complementarily bound.
【請求項24】 相補性を示すオリゴヌクレオチドもし
くはポリヌクレオチドに検知可能な標識が結合している
ことを特徴とする請求項23に記載の固相担体。
24. The solid phase carrier according to claim 23, wherein a detectable label is bound to the complementary oligonucleotide or polynucleotide.
【請求項25】 請求項20に記載のヌクレオチド誘導
体もしくはその類縁体が担体表面に結合固定された多孔
性基質を有する固相担体、あるいは請求項23に記載の
相補性オリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドが
結合固定された固相担体を利用することを特徴とする、
遺伝子の同定又はスクリーニング方法。
25. A solid phase carrier having a porous substrate having the nucleotide derivative or analogue thereof according to claim 20 bound and immobilized on the surface of a carrier, or the complementary oligonucleotide or polynucleotide according to claim 23. Characterized by utilizing a fixed solid phase carrier,
Gene identification or screening method.
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