JP2003066041A - プローブ溶解液およびプローブの固定化方法 - Google Patents

プローブ溶解液およびプローブの固定化方法

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JP2003066041A
JP2003066041A JP2001245971A JP2001245971A JP2003066041A JP 2003066041 A JP2003066041 A JP 2003066041A JP 2001245971 A JP2001245971 A JP 2001245971A JP 2001245971 A JP2001245971 A JP 2001245971A JP 2003066041 A JP2003066041 A JP 2003066041A
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probe
solution
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dna
immobilization
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JP2001245971A
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Tetsuo Hamafuji
徹郎 濱藤
Kazuhiko Takeda
和彦 武田
Yasuko Hagiwara
靖子 萩原
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Sysmex International Reagents Co Ltd
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International Reagents Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】S/N比が高く精度の良い解析を実現するため
に、核酸プローブの基板への固定に際し、均一なスポッ
トを形成し、核酸プローブの固定化を均一に行い得るプ
ローブ溶解液および核酸プローブ固定化方法を提供する
ことである。 【解決手段】プローブの固定化に使用するプローブ溶解
液に、フルクトース、トレハロース、シュークロース、
シクロデキストリン、ラクツロース、ラフィノース、ラ
クトース、キシリトール、マンニトール、イノシトー
ル、またはキシロースのいずれか1または2以上を含有
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プローブを基板上に固
定化する方法、プローブマイクロアレイの製造方法に関
し、その際のプローブ溶解液の液体組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】核酸の塩基配列の決定やサンプル中の標
的核酸の検出、各種細菌の同定を迅速かつ正確に行ない
得る技術の一つとして、例えば該標的核酸と特異的に結
合し得る物質、いわゆるプローブを固相上に多数並べた
プローブアレイの使用が提案されている。また、多数の
プローブを基板上に固定化したマイクロアレイは、遺伝
子の多型解析、遺伝子の発現解析などの目的で利用され
る。
【0003】基板上へのプローブ(例えばDNAプロー
ブ)を固定化あるいは結合は、プローブと結合反応を起
こしうる適当な官能基を導入した基板上へ、ピンあるい
はバブルジェット(登録商標)を用いてプローブ溶解液
をスポッティングすることによって行われる。
【0004】基板と例えばDNAプローブとの結合反応
には、アミノ基を導入したガラス基板とDNAとをイオ
ン結合させる方法、アルデヒド基を導入したガラス基板
とアミノ化したDNAとを共有結合させる方法、また架
橋剤を用いて、基板上の官能基とDNAプローブに修飾
した官能基とを結合させる方法などが知られている。該
架橋剤としては、N-(6-マレイミドカプロイロキシ)スク
シンイミドなど、マレイミド基とN-ヒドロキシスクシン
イミドをその両端に持つものが知られ、基板上のアミノ
基とチオール化したDNAとを架橋することができる。
【0005】これらいずれの結合方法においても、プロ
ーブを適当な水溶液に溶解し、基板上へスポットした微
小な液滴中で結合反応を進行させた後、水洗浄によって
余剰のプローブを除去してマイクロアレイを作製する。
該プローブ溶解液は、基板上にスポットした時に均一な
形状の液滴を呈し、水洗浄によって容易に除去され、蛍
光を発することなく、プローブと基盤上の官能基との結
合反応を阻害しないなどの性能が求められる。
【0006】該プローブ溶解液に使用される液体組成物
として、現在では、SSC緩衝液やHEPES緩衝液あ
るいは、これらに尿素、グリセリン、界面活性剤、エチ
レングリコールなどを添加したものを用いた例が報告さ
れている(Nature Biotech.18, 438-441, 2000、Nuclei
c Acid Res. 24(15), 3031-3039, 1996、J. Clin.Micro
biol. 39(2), 696-704, 2001)。また、プローブをイン
クジェット法で吐出させるための液体組成物についても
報告されている(特開2001-66305号公報)。
【0007】しかしながら、これまでのプローブ溶解液
ではスポットが円形にならない、スポットのDNAの固
定化量が一定しない、または固定化量が低いなどの問題
点があった。スポットの均一性は、精度の高い解析にと
って不可欠であるので、均一なスポットを形成させうる
プローブ溶解液の開発が望まれている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、S/N比が高く精度の良い解析を実現する
ために、プローブの基板への固定に際し、均一なスポッ
トを形成し、プローブの固定化を均一に行い得るプロー
ブ溶解液およびプローブ固定化方法を提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明らは鋭意検討した
結果、プローブの固定化に使用するプローブ溶解液に、
フルクトース、トレハロース、シュークロース、シクロ
デキストリン、ラクツロース、ラフィノース、ラクトー
ス、キシリトール、マンニトール、イノシトール、また
はキシロースのいずれか1または2以上を含有させるこ
とにより、上記課題が達成されることを見出し、本発明
を完成した。
【0010】すなわち本発明は、 1.標的物質に対して特異的に結合可能なプローブを基
板上へ固定化するためのプローブ溶解液であって、フル
クトース、トレハロース、シュークロース、シクロデキ
ストリン、ラクツロース、ラフィノース、ラクトース、
キシリトール、マンニトール、イノシトール、またはキ
シロースのいずれか1または2以上を含有することを特
徴とする液体組成物、 2.前項1に記載の液体組成物を使用することを特徴と
するプローブの基板上への固定化方法、 3.前項2に記載の方法で、プローブが基板上に固定化
されたマイクロアレイ、 4.前項3に記載のマイクロアレイの製造方法、からな
る。
【0011】
【発明の実施の形態】(プローブ溶解液)本発明におけ
るプローブ溶解液とは、プローブアレイの作製の際に使
用されるプローブを含む液体組成物をいう。本液体組成
物は、フルクトース、トレハロース、シュークロース、
シクロデキストリン、ラクツロース、ラフィノース、ラ
クトース、キシリトール、マンニトール、イノシトー
ル、またはキシロースのいずれか1または2以上を含有
することを特徴とする。上記物質は、各々0.1〜30
%、好ましくは1〜20%、より好ましくは5〜10%
の濃度で添加される。
【0012】プローブ分子として、RNA、DNA、c
DNA、オリゴヌクレオチド等の核酸または転写因子、
制限酵素を含むDNA結合タンパク等のDNAの対応す
る配列に特異的に結合しうる分子を用いることができ
る。プローブ溶解液に含有されるプローブは、例えば
0.1〜100pmol/μL、好ましくは0.5〜20pmol
/μLの濃度となるように添加される。
【0013】本発明のプローブ溶解液の組成は、上記の
他は特に限定されるものでなく、例えば公知のプローブ
溶解液、具体的にはSSC緩衝液やHEPES緩衝液、
あるいは、これらに尿素、グリセリン、界面活性剤、エ
チレングリコールなどを添加したものや特開2001-66305
号公報に記載の組成物等を含むものであっても良い。
【0014】(プローブの基板への固定化方法)プロー
ブの基板への固定化方法は、特に限定されるものではな
く、公知の方法、あるいは今後開発される方法に従うこ
とができる。例えば、プローブと結合反応を起こしうる
適当な官能基を導入した基板上へ、ピンあるいはバブル
ジェットを用いてプローブ溶解液をスポッティングする
ことにより行われる。バブルジェットによるスポッティ
ングは、例えば特開平11-187900号公報に記載の方法に
よって行うことができる。また、ピンによるスポッティ
ングは、例えば、アフィメトリックス社、日本レーザー
電子社等のDNAマイクロアレイ作製装置によって行う
ことができる。
【0015】本発明に使用される基板は、プローブマイ
クロアレイ等の作製に通常使用される基板であれば良
く、特に限定されるものではない。
【0016】
【実施例】以下に、実施例により具体的に説明するが、
これらは単なる例示であって本発明を限定するものでは
ない。
【0017】
【実施例1】(プローブ溶解液の調製)1%〜20%の
グルコース、フルクトース、トレハロース、シュークロ
ース、マルトース、ソルビトール、グリセロールをそれ
ぞれ含む50mM Tris-HCl緩衝液(pH7.0)に、5’端をCy
5ラベル、3’端をチオール修飾した2pmol/μLの合成
DNAプローブ(Cy5-TGGCAGCTTAAGTTTGAA-SH)を溶解
し、プローブ溶解液を調製した。対照として、50mM Tri
s-HCl緩衝液(pH7.0)に上記DNAプローブを溶解した
ものを調製した。
【0018】(スポッティング)N-(6-マレイミドカプ
ロイロキシ)スクシンイミド処理によって表面にマレイ
ミド基を導入したガラス基板に、上記の各プローブ溶解
液をスリットピン方式のDNAマイクロアレイ作製装置
を用いてスポッティングした。なお、対照として、50mM
Tris-HCl緩衝液(pH7.0)に溶解したDNAプローブも
同様にスポッティングした。
【0019】(結果)スポット後、室温、湿度50%、遮
光の条件下で16時間保持し、DNAプローブとガラス
基板との結合反応を進行させた。16時間経過後、2%
ウシ血清アルブミン(BSA)中で軽く振とうさせるこ
とにより未反応のマレイミド基をブロッキングした後、
蛍光スキャナーで読み取り、形状を確認した。
【0020】各溶解液を用いたときのスポットの形状を
図1にした。その結果、グルコース、フルクトース、ト
レハロース、シュークロース、マルトース、ソルビトー
ル、グリセロールを含む溶解液を用いてスポッティング
したとき、そのスポット形状は円形を呈し、かつスポッ
トの蛍光強度も対照と比べて高く、結合したDNA量が
多いことが示された。
【0021】
【実施例2】(プローブ溶解液の調製)以下に示す各添
加物をそれぞれ5%含む50mM Tris-HCl緩衝液(pH7.0)
に、実施例1に記載のDNAプローブを溶解し、プロー
ブ溶解液を調製した。対照として50mM Tris-HCl緩衝液
(pH7.0)に上記DNAプローブを溶解したものを調製
した。
【0022】(添加物) ウレア PEG6000 PEG20000 グリセロール 界面活性剤(TritonX−100) 界面活性剤(Tween20) グルコース フルクトース マンノース ガラクトース キシロース イノシトール ソルビトール マンニトール キシリトール マルトース セロビオース シュークロース ラクトース トレハロース ラフィノース ラクツロース シクロデキストリン ゼラチン
【0023】(スポッティング)実施例1に記載の方法
で、スポッティングした。
【0024】(結果)スポット後、室温、湿度50%、遮
光の条件下で16時間保持し、DNAプローブとガラス
基板との結合反応を進行させた。16時間経過後、2%
ウシ血清アルブミン(BSA)中で軽く振とうさせるこ
とにより未反応のマレイミド基をブロッキングした後、
スポットの蛍光強度を蛍光スキャナーで読み取った。ま
た、S/N比はスポット内の蛍光強度の平均値をスポッ
ト周囲のバックグラウンドの蛍光強度の平均値で除する
ことにより計算した。
【0025】各溶解液を用いたときのスポットの蛍光強
度を図2に、スポットのS/N比を図3に示した。その
結果、蛍光強度が対照と比べて高く、結合したDNA量
が多かったのは、ウレア、PEG6000、PEG20
000、グリセロール、グルコース、フルクトース、マ
ンノース、ガラクトース、キシロース、イノシトール、
ソルビトール、マンニトール、キシリトール、マルトー
ス、セロビオース、シュークロース、ラクトース、トレ
ハロース、ラフィノース、ラクツロースまたはシクロデ
キストリンを含む溶解液を用いてスポッティングしたと
きであった。また、S/N比がグリセロールより高い値
を示したのは、フルクトース、トレハロース、シューク
ロース、シクロデキストリン、ラクツロース、ラフィノ
ース、ラクトース、キシリトール、マンニトール、イノ
シトール、またはキシロースを含む溶解液を用いてスポ
ッティングしたときであった。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプローブ
溶解液を用いてスポッティングを行うことで、均一でプ
ローブ固定化効率の高いプローブマイクロアレイを作製
することができ、核酸の塩基配列の決定やサンプル中の
標的核酸の検出等について、S/N比が高く精度の良い
解析が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】各種添加物を添加したプローブ溶解液を用いて
スポットしたときのスポットの形状を示す図である。
(実施例1)
【図2】各種添加物を添加したプローブ溶解液を用いて
スポットしたときの蛍光強度を示す図である。(実施例
2)
【図3】各種添加物を添加したプローブ溶解液を用いて
スポットしたときのS/N比を示す図である。(実施例
2)
【符号の説明】
(図1について) 1 無添加(50mM Tris-HCl緩衝液(pH7.0)) 2 グルコース添加(右から1%, 5%, 10%, 20%) 3 フルクトース添加(右から1%, 5%, 10%, 20%) 4 トレハロース添加(右から1%, 5%, 10%, 20%) 5 シュークロース添加(右から1%, 5%, 10%, 20%) 6 グリセロール添加(右から1%, 5%, 10%, 20%) 7 マルトース添加(右から1%, 5%, 10%, 20%) 8 ソルビトール添加(右から1%, 5%, 10%, 20%)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 靖子 兵庫県神戸市西区室谷1丁目1−2 国際 試薬株式会社研究開発センター内 Fターム(参考) 4B024 AA11 BA80 CA09 HA12 4B029 AA07 BB20 CC03 CC08 FA12 4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ52 QR08 QR42 QR55 QR62 QR82 QS25 QS34 QS36 QX02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 標的物質に対して特異的に結合可能なプ
    ローブを基板上へ固定化するためのプローブ溶解液であ
    って、フルクトース、トレハロース、シュークロース、
    シクロデキストリン、ラクツロース、ラフィノース、ラ
    クトース、キシリトール、マンニトール、イノシトー
    ル、またはキシロースのいずれか1または2以上を含有
    することを特徴とする液体組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の液体組成物を使用する
    ことを特徴とするプローブの基板上への固定化方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の方法で、プローブが基
    板上に固定化されたマイクロアレイ。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のマイクロアレイの製造
    方法。
JP2001245971A 2001-08-14 2001-08-14 プローブ溶解液およびプローブの固定化方法 Withdrawn JP2003066041A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006018899A1 (ja) * 2004-08-17 2006-02-23 Bml, Inc. 検出用器具を用いた検出方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006018899A1 (ja) * 2004-08-17 2006-02-23 Bml, Inc. 検出用器具を用いた検出方法

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