JP2003116581A - Labeled nucleic acid and method for producing the same - Google Patents

Labeled nucleic acid and method for producing the same

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JP2003116581A
JP2003116581A JP2001321104A JP2001321104A JP2003116581A JP 2003116581 A JP2003116581 A JP 2003116581A JP 2001321104 A JP2001321104 A JP 2001321104A JP 2001321104 A JP2001321104 A JP 2001321104A JP 2003116581 A JP2003116581 A JP 2003116581A
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Japan
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nucleic acid
integer
general formula
labeled
formula
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JP2001321104A
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Japanese (ja)
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Yasuo Komatsu
康雄 小松
Eiko Otsuka
栄子 大塚
Kazuko Matsumoto
和子 松本
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Dna Chip Kenkyusho Kk
Hitachi Software Engineering Co Ltd
Original Assignee
Dna Chip Kenkyusho Kk
Hitachi Software Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use a β-diketone europium complex for detecting a nucleic acid in a region at a low concentration which cannot be detected with a conventional fluorescent dye in a DNA chip or a DNA microarray and to provide a method for assaying an immobilized DNA immobilized on a stationary phase such as a glass or a membrane. SOLUTION: A labeling substance represented by the general formula (I) is bound through a specific connecting group to the nucleic to provide a labeled nucleic acid.

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、核酸の高感度かつ
定量的な検出に有効な標識核酸およびそれらを用いた核
酸の検出に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to labeled nucleic acids effective for highly sensitive and quantitative detection of nucleic acids, and detection of nucleic acids using them.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで核酸をはじめとする種々の生体
物質の検出には、放射性物質が広く用いられてきた。し
かしながら、放射性アイソトープによる標識は高感度で
はあるが、貯蔵、使用、処理に際して危険を伴う欠点が
ある。一方蛍光物質は、その扱いの容易さから標識物質
として医療、基礎研究などの分野で広く利用されてい
る。核酸の標識には、フルオレセイン、ローダミン、ダ
ンシル、ピレン等の化合物が一般に使用されている。ま
た、核酸の2本鎖間にインターカレートする蛍光物質も
蛍光染色に利用されている。しかしながら上記蛍光物質
には、量子収率が低かったり、他の内在性蛍光物質の影
響を受けたり、励起光と蛍光波長の波長差が小さく、S
/N比が悪い等の性質を持った化合物が含まれる。
2. Description of the Related Art Radioactive substances have been widely used to detect various biological substances such as nucleic acids. However, although labeling with radioactive isotopes is highly sensitive, it has the drawback of being dangerous during storage, use and processing. On the other hand, fluorescent substances are widely used in the fields of medicine, basic research, etc. as labeling substances because of their ease of handling. For labeling nucleic acids, compounds such as fluorescein, rhodamine, dansyl and pyrene are generally used. In addition, fluorescent substances that intercalate between the two strands of nucleic acid are also used for fluorescent staining. However, the fluorescent substance has a low quantum yield, is affected by other endogenous fluorescent substances, has a small wavelength difference between the excitation light and the fluorescent wavelength, and
A compound having properties such as a poor / N ratio is included.

【0003】一方、現在、蛍光物質を用いた遺伝子解析
技術の一つに、DNAチップまたはDNAマイクロアレ
イがある。この方法は、数千の遺伝子をガラスのような
固定相上に固定化し、生体試料から得られたmRNA由来の
cDNAをハイブリダイゼーションさせる。このときcDNAは
蛍光物質により標識されているため、固定相上の発現遺
伝子パターンを特定できる。そのDNA標識の蛍光物質
には、一般にCy3およびCy5が用いられている。しかしな
がら、これら蛍光物質は励起光と蛍光間の波長差が短
く、また自己消光のために繰り返し測定が行なえない。
また、発現量の低い遺伝子を検出するほどの感度を有し
ていない等の問題も有している。そのため、より感度が
高く、安定な蛍光物質を用いることが可能となれば、発
現量の低い遺伝子の解析が行なえ、より詳細な遺伝子発
現のパターンのデータが得られることになる。
On the other hand, at present, one of the gene analysis techniques using a fluorescent substance is a DNA chip or a DNA microarray. This method involves immobilizing thousands of genes on a stationary phase such as glass and deriving from mRNA derived from biological samples.
Hybridize the cDNA. At this time, since the cDNA is labeled with a fluorescent substance, the expressed gene pattern on the stationary phase can be specified. Cy3 and Cy5 are generally used as the fluorescent substance of the DNA label. However, these fluorescent substances have a short wavelength difference between excitation light and fluorescence, and cannot repeat measurement because of self-quenching.
It also has a problem that it does not have sensitivity enough to detect a gene having a low expression level. Therefore, if it is possible to use a fluorescent substance that is more sensitive and stable, it is possible to analyze genes with low expression levels and obtain more detailed gene expression pattern data.

【0004】また、DNAチップおよびDNAマイクロ
アレイでは、固定相上に固定化された遺伝子群は、最終
的に定量化されておらず、遺伝子間の発現量の相違を正
確に見積もることが困難である。そこで、現在DNAチッ
プの解析に用いられているCy3、Cy5と、励起光および蛍
光波長が異なる高感度な蛍光物質が存在すれば、固定相
上の遺伝子を定量することも可能となる。
Further, in the DNA chip and the DNA microarray, the gene group immobilized on the stationary phase has not been finally quantified, and it is difficult to accurately estimate the difference in the expression level between the genes. . Therefore, if Cy3 and Cy5, which are currently used for DNA chip analysis, and a highly sensitive fluorescent substance having different excitation light and fluorescence wavelength are present, it becomes possible to quantify the gene on the stationary phase.

【0005】現在、より高感度な蛍光による標識方法の
うち、無機イオンを含む錯体による標識、特に希土類イ
オン錯体による標識が知られている。希土類イオン錯体
は、長い蛍光寿命(普通の蛍光物質の数ナノ秒の蛍光寿
命に比べて、希土類蛍光錯体は数十或いは数百マイクロ
秒以上の蛍光寿命を持つ。)、大きな励起・蛍光波長
差、シャープな蛍光ピークを有するという蛍光特性を有
している。この特性を生かして、希土類蛍光錯体をラベ
ルとした時間分解蛍光測定法が開発されている。かかる
特性により、時間分解蛍光測定を用いて、励起光や生体
サンプルに由来する短寿命のバックグラウンド蛍光によ
る妨害を除去し、高感度測定が可能となる。
At present, among more sensitive fluorescent labeling methods, labeling with a complex containing an inorganic ion, particularly labeling with a rare earth ion complex is known. The rare earth ion complex has a long fluorescence lifetime (compared with the fluorescence lifetime of ordinary fluorescent substances of several nanoseconds, the rare earth fluorescent complex has a fluorescence lifetime of tens or hundreds of microseconds or more), and a large excitation / fluorescence wavelength difference. It has a fluorescent characteristic that it has a sharp fluorescent peak. Taking advantage of this characteristic, a time-resolved fluorescence measurement method using a rare earth fluorescent complex as a label has been developed. Due to such characteristics, the time-resolved fluorescence measurement can be used to remove the interference caused by the excitation light and the short-lived background fluorescence derived from the biological sample, thereby enabling highly sensitive measurement.

【0006】これまで希土類イオン錯体による蛍光標識
剤としては、β-ジケトン錯体と、芳香族アミン錯体と
が知られている。すでに商品化された希土類蛍光標識剤
の1つとしては、Wallac berthold社(Finland)が開発
した"DELFIA" (Dissociation-Enhanced Lanthanide Flu
oroimmunoassay)システムがある。このDELFIAシステム
では、isothiocyanato-phenyl-EDTAあるいはisothiocya
natophenyl-DTTA (DTTA=diethylenetriaminetetracetic
acid) と希土類の錯体を標識剤として用い、タンパク
質や核酸などを標識し、蛍光を測定する前に、β-ジケ
トン-トリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)-Triton X
-100を含むいわゆる蛍光増強溶液を加え、非蛍光性の錯
体から希土類金属イオンを遊離させると共に、β-ジケ
トン-希土類イオン-TOPO三元錯体のミセル溶液を生成さ
せることにより、蛍光測定を行う方法である(E. Soin
i, T. Lovgren, CRC Crit. Rev. Anal. Chem., 18, 105
-154(1987))。しかし、このDELFIAシステムでは、過剰
のβ-ジケトンとTOPOが測定溶液中に存在するため、環
境からの希土類金属イオンと反応し、強い蛍光を発する
ことがあり、希土類金属イオンの汚染を非常に受けやす
いという大きな欠点がある。さらに、DELFIAシステムは
蛍光増強溶液を加える必要があり、反応のステップが多
いという欠点、また固相測定が出来ないという欠点があ
る。
Up to now, β-diketone complexes and aromatic amine complexes have been known as fluorescent labeling agents using rare earth ion complexes. One of the rare earth fluorescent labeling agents already commercialized is "DELFIA" (Dissociation-Enhanced Lanthanide Flu) developed by Wallac berthold (Finland).
oroimmunoassay) system. In this DELFIA system, isothiocyanato-phenyl-EDTA or isothiocya
natophenyl-DTTA (DTTA = diethylenetriaminetetracetic
acid) and a rare earth complex as a labeling agent to label proteins and nucleic acids, and before measuring fluorescence, β-diketone-trioctylphosphine oxide (TOPO) -Triton X
Fluorescence measurement by adding a so-called fluorescence-enhancing solution containing -100 to liberate the rare earth metal ion from the non-fluorescent complex and generate a micelle solution of β-diketone-rare earth ion-TOPO ternary complex Is (E. Soin
i, T. Lovgren, CRC Crit. Rev. Anal. Chem., 18, 105
-154 (1987)). However, in this DELFIA system, since excess β-diketone and TOPO are present in the measurement solution, they may react with rare earth metal ions from the environment and emit strong fluorescence, so they are extremely susceptible to contamination with rare earth metal ions. It has the big drawback of being easy. Furthermore, the DELFIA system requires the addition of a fluorescence enhancing solution, which has the drawback of having many reaction steps and the drawback of not being able to perform solid phase measurement.

【0007】また、商品化された別の希土類蛍光標識剤
として、Diamandisら(Canada)が開発したFIAGENシステ
ムに用いられている標識剤がある(E. P. Diamandis, i
n Biochem., 21, 139-150(1988); E. F. G. Dickson,
A. Pollak, E. P. Diamandis,Pharmac. Ther., 66, 207
-235 (1995))。FIAGENシステムは、タンパク質を直接
標識できる蛍光性ユーロピウム錯体(4,7-bis(chlorosu
lfophenyl)-1,10-phenanthroline-2,9-dicarboxylic ac
id (BCPDA)-Eu3+)を用いた測定法である。このシステ
ムは環境からのユーロピウムの汚染の問題がなく、固相
測定も可能である。しかし、このシステムの標識剤の蛍
光強度は上記DELFIAシステムと比べると2桁以上弱いた
め、検出感度が低く、高感度分析が困難であるという欠
点がある。
Another commercially available rare earth fluorescent labeling agent is a labeling agent used in the FIAGEN system developed by Diamandis et al. (Canada) (EP Diamandis, i).
n Biochem., 21, 139-150 (1988); EFG Dickson,
A. Pollak, EP Diamandis, Pharmac. Ther., 66, 207
-235 (1995)). The FIAGEN system is a fluorescent europium complex (4,7-bis (chlorosu
lfophenyl) -1,10-phenanthroline-2,9-dicarboxylic ac
This is a measurement method using id (BCPDA) -Eu 3+ ). This system does not have the problem of Europium contamination from the environment and is also capable of solid phase measurements. However, since the fluorescence intensity of the labeling agent in this system is weaker than that of the DELFIA system by two digits or more, it has a drawback that detection sensitivity is low and high-sensitivity analysis is difficult.

【0008】そこで、電子吸引性の置換基をβ-ジケト
ン類に隣接させることにより、β-ジケトン-ユーロピウ
ム錯体の蛍光強度が増強されることが、松本らによって
既に見出されている。この知見に基づき、松本らはユー
ロピウムイオンと錯体を形成して長い蛍光寿命と高い蛍
光強度を示すβ-ジケトン型蛍光錯体化合物を開発し、
その有用性が示されている(特開平9-241233号公報およ
びアナリティカル・ケミストリー、1998年70巻596-601
頁)。さらに松井らは、該β-ジケトン型蛍光錯体を核
酸の標識に利用すべく、核酸への導入を行い、生体試料
上での検出を試みている(特開2000-19171)。
Therefore, it has already been found by Matsumoto et al. That the fluorescence intensity of the β-diketone-europium complex is enhanced by placing an electron-withdrawing substituent adjacent to the β-diketone. Based on this finding, Matsumoto et al. Developed a β-diketone type fluorescent complex compound that forms a complex with europium ion and exhibits a long fluorescence lifetime and high fluorescence intensity,
Its usefulness has been shown (JP-A-9-241233 and Analytical Chemistry, 1998, Volume 70, 596-601).
page). Furthermore, Matsui et al. Attempted to detect on a biological sample by introducing the β-diketone-type fluorescent complex into a nucleic acid in order to use it for labeling a nucleic acid (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-19171).

【0009】しかしながら、特開2000-19171では、核酸
の標識における感度や定量性の点では十分な検討がなさ
れていない。また、該β-ジケトン型ユーロピウム錯体
をDNAチップまたはDNAマイクロアレイに使用されたこと
は報告されていない。また、特開2000-19171では核酸の
標識効率が低く、実際に極めて少量のサンプルを用いる
DNAチップおよびDNAマイクロアレイには適してい
ない。
However, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-19171 has not sufficiently examined the sensitivity and quantitativeness of labeling nucleic acid. Further, it has not been reported that the β-diketone type europium complex was used for a DNA chip or a DNA microarray. Further, JP-A-2000-19171 has low nucleic acid labeling efficiency and is not suitable for a DNA chip and a DNA microarray which actually use an extremely small amount of sample.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記背景から、本発明
の課題は、β-ジケトン型ユーロピウム錯体を用いて核
酸の標識効率を上げ、DNAチップまたはDNAマイクロアレ
イにおいて、これまでの蛍光色素では検出不可能であっ
た低濃度域の核酸検出の目的に用いること、および、ガ
ラスまたはメンブラン等の固定相上に固定化されたDNA
の定量を行なう方法を提供することにある。
From the background described above, the object of the present invention is to increase the labeling efficiency of nucleic acids by using a β-diketone type europium complex, and it is not possible to detect with conventional fluorescent dyes in DNA chips or DNA microarrays. Use for the purpose of detecting nucleic acids in the low concentration range that was possible, and DNA immobilized on a stationary phase such as glass or membrane.
It is to provide a method for quantifying.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者等は、β-ジケトン型ユーロピウム錯体を
用いた感度の高い核酸標識方法を見出すべく鋭意検討し
た結果、特定の連結基を介して核酸を標識した際に、例
えばDNAチップに用いられる微量サンプルの標識にも
適した感度の高い標識が得られることを見出した。ま
た、標識された核酸の利用について新たな知見を得るこ
とができた。β-ジケトン型ユーロピウム錯体は、高感
度で化学的に安定であり、現在DNAチップにおいて用
いられている蛍光色素との併用も可能であることなどか
ら、該蛍光錯体の核酸への効率的な導入法、DNAチッ
プに用いられる微量サンプルの標識、およびDNAチッ
プ上の遺伝子群の定量を行なう方法を見出し、本発明を
完成するに至った。すなわち本発明は、以下の(1)〜
(31)を提供する。
In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have conducted extensive studies to find a highly sensitive nucleic acid labeling method using a β-diketone type europium complex, and as a result, have found that a specific linking group It has been found that, when a nucleic acid is labeled via, a highly sensitive label suitable for labeling a small amount of sample used for a DNA chip can be obtained. In addition, we were able to gain new knowledge about the use of labeled nucleic acids. The β-diketone europium complex is highly sensitive and chemically stable, and can be used in combination with the fluorescent dye currently used in the DNA chip. Therefore, the fluorescent complex can be efficiently introduced into nucleic acid. The inventors have completed the present invention by finding a method, a method for labeling a small amount of sample used in a DNA chip, and a method for quantifying a gene group on a DNA chip. That is, the present invention includes the following (1) to
Provide (31).

【0012】(1) 一般式(I)(1) General formula (I)

【化25】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、以下の一般式(II)
[Chemical 25] [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled body represented by the following general formula (II)

【化26】 [式中、aは1から10の整数を、Xは核酸の塩基、リン
酸、糖部または核酸に結合した炭素数6以下の飽和また
は不飽和炭化水素を表す。]または一般式(III)
[Chemical formula 26] [In the formula, a represents an integer of 1 to 10, and X represents a saturated or unsaturated hydrocarbon having 6 or less carbon atoms bonded to the base, phosphate, sugar moiety or nucleic acid of the nucleic acid. ] Or general formula (III)

【化27】 [式中、b、d、およびfは同一または異なって0から
10の整数を表し、cおよびeは同一または異なって0
または1の整数を表す。ただしb、d、fがいずれも0
になる場合は含まれない。Xは核酸の塩基、リン酸、糖
部または核酸に結合した炭素数6以下の飽和または不飽
和炭化水素を表す。]で示されるアミノ基を有する連結
基を介して核酸に結合した標識核酸。
[Chemical 27] [In the formula, b, d, and f are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and c and e are the same or different and are 0.
Alternatively, it represents an integer of 1. However, b, d, and f are all 0
Not included if X represents a base of a nucleic acid, a phosphate, a sugar moiety or a saturated or unsaturated hydrocarbon having 6 or less carbon atoms bonded to the nucleic acid. ] The labeled nucleic acid couple | bonded with the nucleic acid through the linking group which has the amino group shown by these.

【0013】(2) 一般式(I)(2) General formula (I)

【化28】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、以下の一般式(IV)
[Chemical 28] [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the following formula (IV)

【化29】 [式中、R1、R2およびR3は同一または異なって水
素原子、または上記の一般式(II)または(III)で
示されるアミノアルキル基を、Yは核酸の塩基、リン
酸、または糖部を表す。]で示される連結基を介して核
酸に結合した標識核酸。
[Chemical 29] [Wherein R 1, R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom, or an aminoalkyl group represented by the above general formula (II) or (III), and Y represents a base of a nucleic acid, a phosphate, or a sugar moiety. Represent ] The labeled nucleic acid couple | bonded with the nucleic acid through the coupling group shown by these.

【0014】(3) 一般式(I)(3) General formula (I)

【化30】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、アミノアルキルからなる連結基を介して核酸に結合
した標識核酸であって、一般式(V)
[Chemical 30] [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the formula [V] is a labeled nucleic acid bound to a nucleic acid via a linking group composed of aminoalkyl.

【化31】 [式中、Nは2'-デオキシチミジンヌクレオチド、2'-デ
オキシアデニンヌクレオチド、2'-デオキシシトシンヌ
クレオチドまたは2'-デオキシグアニンヌクレオチドの
いずれかを表し、nは1〜6の整数、iは1〜10の整
数、qは1〜100の整数を表す。]で示される、上記
標識核酸。
[Chemical 31] [In the formula, N represents either a 2'-deoxythymidine nucleotide, a 2'-deoxyadenine nucleotide, a 2'-deoxycytosine nucleotide or a 2'-deoxyguanine nucleotide, n is an integer of 1 to 6, and i is 1 The integer of -10, q represents the integer of 1-100. ] The said labeled nucleic acid shown by these.

【0015】(4) 一般式(I)(4) General formula (I)

【化32】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、アミノアルキルからなる連結基を介して核酸に結合
した標識核酸であって、一般式(V)
[Chemical 32] [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the formula [V] is a labeled nucleic acid bound to a nucleic acid via a linking group composed of aminoalkyl.

【化33】 [式中、Nがウリジンヌクレオチド、アデニンヌクレオ
チド、シトシンヌクレオチドまたはグアニンヌクレオチ
ドのいずれかを表し、nは1〜6の整数、iは1〜10
の整数、qは1〜100の整数を表す。]で示される、
上記標識核酸。
[Chemical 33] [In the formula, N represents any one of a uridine nucleotide, an adenine nucleotide, a cytosine nucleotide, or a guanine nucleotide, n is an integer of 1 to 6, and i is 1 to 10
, And q represents an integer of 1 to 100. ],
The labeled nucleic acid.

【0016】(5) 一般式(I)(5) General formula (I)

【化34】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
を連結基を介して核酸と結合する、上記(1)〜(4)
のいずれかに記載の標識核酸の製造方法。
[Chemical 34] [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The label | marker shown by these is couple | bonded with a nucleic acid through a coupling group, (1)-(4)
A method for producing the labeled nucleic acid according to any one of 1.

【0017】(6) 上記(1)〜(4)のいずれかに
記載の標識核酸をプローブとして用いる核酸の増幅方
法。(7) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載の標
識核酸をプローブとして用い て核酸を増幅した後、反応生成物より過剰のプライマー
をのぞき、反応生成物を単離する方法。 (8) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載の標識核
酸をプライマーとして用いる逆転写反応。 (9) 上記(8)に記載の逆転写反応によって得られ
る反応生成物。 (10) 上記(1)から(4)に記載の標識核酸に重
金属イオンを加えて蛍光錯体とした後、生体試料上で目
的物質と反応させ、反応後の蛍光錯体の蛍光を測定する
ことを特徴とする、核酸の分析方法。 (11) 上記(1)から(4)のいずれかに記載の標
識核酸を生体試料上で目的物質と反応させた後、重金属
イオンを加え、生じた蛍光錯体の蛍光を測定することを
特徴とする、核酸の分析方法。 (12) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載の標識
核酸と重金属イオンを含む蛍光錯体。 (13) 重金属イオンがランタノイド金属イオンまた
はラジウムイオンである上記(12)記載の蛍光錯体。 (14) ランタノイド金属イオンが、ユーロピウム、
サマリウム、テルビウムまたはジスプロシウムのイオン
もしくはそれらの混合物である上記(13)記載の蛍光
錯体。 (15) 可逆的あるいは非可逆的に固定相上に固定化
した上記(1)〜(4)のいずれかに記載の標識核酸。 (16) 上記(15)記載の標識核酸に、重金属イオ
ンを加え、生じた蛍光錯体の蛍光を測定することによ
り、固定相上の核酸を定量する方法。 (17) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載の標識
核酸に重金属イオンを加え、可逆的あるいは非可逆的に
固定相上に固定化し、生じた蛍光錯体の蛍光を測定する
ことにより、固定相上の核酸を定量する方法。
(6) A method for amplifying a nucleic acid, which uses the labeled nucleic acid according to any one of the above (1) to (4) as a probe. (7) A method for isolating a reaction product by amplifying the nucleic acid using the labeled nucleic acid according to any one of (1) to (4) above as a probe and then removing an excess of the primer from the reaction product. (8) A reverse transcription reaction using the labeled nucleic acid according to any one of (1) to (4) above as a primer. (9) A reaction product obtained by the reverse transcription reaction described in (8) above. (10) After adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid described in (1) to (4) above to form a fluorescent complex, it is reacted with a target substance on a biological sample, and the fluorescence of the fluorescent complex after the reaction is measured. A method for analyzing a nucleic acid, which is characterized. (11) The labeled nucleic acid according to any one of (1) to (4) above is reacted with a target substance on a biological sample, a heavy metal ion is added, and the fluorescence of the resulting fluorescent complex is measured. A method for analyzing a nucleic acid. (12) A fluorescent complex containing the labeled nucleic acid according to any one of (1) to (4) above and a heavy metal ion. (13) The fluorescent complex according to the above (12), wherein the heavy metal ion is a lanthanoid metal ion or a radium ion. (14) The lanthanoid metal ion is europium,
The fluorescent complex according to (13) above, which is an ion of samarium, terbium, or dysprosium or a mixture thereof. (15) The labeled nucleic acid according to any of (1) to (4) above, which is reversibly or irreversibly immobilized on a stationary phase. (16) A method for quantifying a nucleic acid on a stationary phase by adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid according to (15) above and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex. (17) By adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid according to any one of (1) to (4) above, it is reversibly or irreversibly immobilized on a stationary phase, and the fluorescence of the resulting fluorescent complex is measured. , A method for quantifying nucleic acids on a stationary phase.

【0018】(18) 一般式(VI)(18) General formula (VI)

【化35】 または一般式(VII)[Chemical 35] Or general formula (VII)

【化36】 [式中、R及びRは2'-デオキシチミジンヌクレオ
チド、2'-デオキシアデニンヌクレオチド、2'-デオキシ
シトシンヌクレオチド、2'-デオキシグアニンヌクレオ
チド、一般式(VI)または一般式(VII)の標識体
結合-2'-デオキシウリジン誘導体からなる2'-デオキシ
オリゴリボヌクレオチド、nは1〜6の整数、hおよび
mは同一または異なって1〜6の整数を表す。]で示さ
れる標識体結合2'-デオキシウリジン誘導体を少なくと
も1残基鎖内に有する2'-デオキシポリリボヌクレオチ
ド。
[Chemical 36] [Wherein R 1 and R 2 are each a 2′-deoxythymidine nucleotide, a 2′-deoxyadenine nucleotide, a 2′-deoxycytosine nucleotide, a 2′-deoxyguanine nucleotide, a general formula (VI) or a general formula (VII). Label-bound 2'-deoxyoligoribonucleotide consisting of 2'-deoxyuridine derivative, n is an integer of 1 to 6, and h and m are the same or different and are an integer of 1 to 6. ] The 2'-deoxy polyribonucleotide which has the label | marker coupling | bonding 2'-deoxy uridine derivative shown by these in at least 1 residue chain.

【0019】(19) 下記一般式(VIII)(19) The following general formula (VIII)

【化37】 または下記一般式(IX)[Chemical 37] Or the following general formula (IX)

【化38】 [hおよびmは同一または異なって1〜6の整数を表
す。]で示される化合物を少なくとも1個含有するデオ
キシポリリボヌクレオチドを得、これに一般式(I)
[Chemical 38] [H and m are the same or different and each represents an integer of 1 to 6. ] A deoxypolyribonucleotide containing at least one compound represented by the formula:

【化39】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]に示される標識体
を結合させる、上記(18)記載の2'-デオキシポリリ
ボヌクレオチドの製造方法。
[Chemical Formula 39] [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The method for producing a 2'-deoxypolyribonucleotide according to the above (18), which comprises binding the labeled compound shown in

【0020】(20) 上記(18)記載の2'-デオキ
シポリリボヌクレオチドを、生体試料上で目的物質と反
応させた後、重金属イオンを加え、生じた蛍光錯体の蛍
光を測定することを特徴とする目的物質の分析方法。 (21) 上記(18)記載の2'-デオキシポリリボヌ
クレオチドに重金属イオンを加えた後、生体試料上で目
的物質と反応させた、生じた蛍光錯体の蛍光を測定する
ことを特徴とする目的物質の分析方法。
(20) The 2'-deoxypolyribonucleotide described in (18) above is reacted with a target substance on a biological sample, a heavy metal ion is added, and the fluorescence of the resulting fluorescent complex is measured. Method for analysis of target substance. (21) The purpose of measuring the fluorescence of a fluorescent complex produced by adding a heavy metal ion to the 2′-deoxypolyribonucleotide according to (18) above and then reacting the target substance on a biological sample. Analytical method for substances.

【0021】(22) 一般式(X)(22) General formula (X)

【化40】 [式中、hは1〜6、eは1〜10、nは1〜6の整数
を表す。]で示される標識体結合2'-デオキシウリジン-
5'-トリリン酸。 (23) eが5、hが1、nが3である上記(22)
記載の標識体結合2'-デオキシウリジン-5'-トリリン
酸。
[Chemical 40] [In the formula, h is 1 to 6, e is 1 to 10, and n is an integer of 1 to 6. ] 2′-deoxyuridine-
5'-triphosphoric acid. (23) The above (22) in which e is 5, h is 1, and n is 3.
Labeled body-bound 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate as described.

【0022】(24) (i)一般式(XI)(24) (i) General formula (XI)

【化41】 [式中、eが1〜10の整数を表す]で示されたアミノ
カルボン酸体に一般式(I)
[Chemical 41] [In the formula, e represents an integer of 1 to 10], the aminocarboxylic acid derivative represented by the general formula (I)

【化42】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
を反応させて、式(XII)
[Chemical 42] [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the formula is reacted to give a compound of formula (XII)

【化43】 [式中、eは前述と同じ]で示される標識体結合アミノ
カルボン酸体を得、(ii)次に該標識体結合アミノカル
ボン酸体をコハク酸イミドと1-(3-ジメチルアミノプロ
ピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩存在下反応させて
式(XIII)を得、
[Chemical 43] [Wherein, e is the same as the above], and a labeled body-bound aminocarboxylic acid body is obtained, and (ii) the labeled body-bound aminocarboxylic acid body is prepared from succinimide and 1- (3-dimethylaminopropyl). -3-ethylcarbodiimide hydrochloride in the presence of to obtain formula (XIII),

【化44】 (iii)次に一般式(VIII)[Chemical 44] (Iii) Next, the general formula (VIII)

【化45】 [hは1〜6の整数を表す。]で示される化合物と縮合
反応を行い、請求項22に記載の標識体結合2'-デオキ
シウリジン-5'-トリリン酸を製造する方法。
[Chemical formula 45] [H represents an integer of 1 to 6] ] The method of manufacturing the label | marker coupling | bonding 2'-deoxyuridine-5'-triphosphoric acid of Claim 22 by performing a condensation reaction with the compound shown by these.

【0023】(25) 一般式(XIV)(25) General formula (XIV)

【化46】 [式中、mは1〜6、eは1〜10、nは1〜6の整数
を表す。]で示される標識体結合2'-デオキシウリジン-
5'-トリリン酸。
[Chemical formula 46] [In the formula, m represents 1 to 6, e represents 1 to 10, and n represents an integer of 1 to 6. ] 2′-deoxyuridine-
5'-triphosphoric acid.

【0024】(26) eが5、mが1、nが3である
上記(25)記載の標識体結合2'-デオキシウリジン-5'
-トリリン酸。
(26) The label-bonded 2'-deoxyuridine-5 'according to the above (25), wherein e is 5, m is 1, and n is 3.
-Triphosphoric acid.

【0025】(27) 一般式(XIII)(27) General formula (XIII)

【化47】 [式中、eは1〜10、nは1〜6の整数を表す。]で
示される化合物を一般式(IX)
[Chemical 47] [In formula, e represents 1-10, n represents the integer of 1-6. ] The compound shown by the general formula (IX)

【化48】 [mは1〜6の整数を表す。]で示される化合物と反応
させることを特徴とする、上記(25)記載の標識体結
合2'-デオキシウリジン-5'-トリリン酸の製造方法。
[Chemical 48] [M represents an integer of 1 to 6] ] It is made to react with the compound shown by these, The manufacturing method of 2'-deoxyuridine-5'-triphosphoric acid couple | bonded with the label | marker as described in said (25).

【0026】(28) 上記(22)または(25)記
載の標識体結合2'-デオキシウリジン-5'-トリリン酸を
用いた核酸の標識方法。 (29) 上記(28)記載の方法によって得られた標
識核酸。 (30) 上記(29)記載の標識核酸を、生体試料上
で目的物質と反応させた後、重金属イオンを加え、生じ
た蛍光錯体の蛍光を測定することを特徴とする目的物質
の分析方法。 (31) 上記(29)記載の標識核酸に重金属イオン
を加えた後、生体試料上で目的物質と反応させた、生じ
た蛍光錯体の蛍光を測定することを特徴とする目的物質
の分析方法。
(28) A method for labeling a nucleic acid using the label-bound 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate according to the above (22) or (25). (29) A labeled nucleic acid obtained by the method according to (28) above. (30) A method for analyzing a target substance, which comprises reacting the labeled nucleic acid according to (29) above with a target substance on a biological sample, adding a heavy metal ion, and measuring the fluorescence of the generated fluorescent complex. (31) A method for analyzing a target substance, which comprises adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid according to (29) above and then reacting the target substance with the target substance on a biological sample, and measuring the fluorescence of the generated fluorescent complex.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明は、まず、一般式(I)で
示される標識体が、特定の連結基を介して核酸に結合し
た標識核酸を提供する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention first provides a labeled nucleic acid in which the labeled compound represented by the general formula (I) is bound to a nucleic acid via a specific linking group.

【0028】[0028]

【化49】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]一般式(I)で示
される標識体は、公知の核酸標識体であり、例えばYua
n, J.及びMatsumoto, K. Anal. Chem. (1998) 70, 596-
601に記載の方法によって得ることができる。本発明に
おいて特に好ましい標識体は、図1に示す4,4'-ビス
(1'',1'',1'',2'',2'',3'',3''-ヘプタフルオロ-4'',
6''-ヘキサンジオン-6''-イル)クロロスルホ-o-ター
フェニル(4,4'-bis(1'',1'',1'',2'',2'',3'',3''-he
ptafluoro-4'',6''-hexanedion-6''-yl)chlorosulfo-
o-terphenyl)(BHHCT)である。
[Chemical 49] [In formula, n shows the integer of 1-6. The label represented by the general formula (I) is a known nucleic acid label, for example, Yua
n, J. and Matsumoto, K. Anal. Chem. (1998) 70, 596-
It can be obtained by the method described in 601. Particularly preferred label in the present invention is 4,4′-bis (1 ″, 1 ″, 1 ″, 2 ″, 2 ″, 3 ″, 3 ″ -heptafluoro shown in FIG. -Four'',
6 ''-hexanedione-6 ''-yl) chlorosulfo-o-terphenyl (4,4'-bis (1 '', 1 '', 1``, 2 '', 2``, 3 '' , 3``-he
ptafluoro-4``, 6 ''-hexanedion-6 ''-yl) chlorosulfo-
o-terphenyl) (BHHCT).

【0029】本発明において必須に用いられる連結基
は、一般式(II)で示される連結基、一般式(II
I)で示される連結基、及び一般式(IV)で示される
連結基である。
The linking group essentially used in the present invention is a linking group represented by the general formula (II) or the general formula (II
A linking group represented by I) and a linking group represented by the general formula (IV).

【0030】[0030]

【化50】 [式中、aは1から10の整数を、Xは核酸の塩基、リン
酸、糖部または核酸に結合した炭素数6以下の飽和また
は不飽和炭化水素を表す。]
[Chemical 50] [In the formula, a represents an integer of 1 to 10, and X represents a saturated or unsaturated hydrocarbon having 6 or less carbon atoms bonded to the base, phosphate, sugar moiety or nucleic acid of the nucleic acid. ]

【化51】 [式中、b、d、およびfは同一または異なって0から
10の整数を表し、cおよびeは同一または異なって0
または1の整数を表す。ただしb、d、fがいずれも0
になる場合は含まれない。Xは核酸の塩基、リン酸、糖
部または核酸に結合した炭素数6以下の飽和または不飽
和炭化水素を表す。]
[Chemical 51] [In the formula, b, d, and f are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and c and e are the same or different and are 0.
Alternatively, it represents an integer of 1. However, b, d, and f are all 0
Not included if X represents a base of a nucleic acid, a phosphate, a sugar moiety or a saturated or unsaturated hydrocarbon having 6 or less carbon atoms bonded to the nucleic acid. ]

【化52】 [式中、R1、R2およびR3は同一または異なって水
素原子、または上記の一般式(II)または(III)で
示されるアミノアルキル基を、Yは核酸の塩基、リン
酸、または糖部を表す。]
[Chemical 52] [Wherein R 1, R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom, or an aminoalkyl group represented by the above general formula (II) or (III), and Y represents a base of a nucleic acid, a phosphate, or a sugar moiety. Represent ]

【0031】これらはいずれも一級アミノ基が一級炭化
水素に結合したもので、BHHCT等の標識体と結合する部
位の立体的な嵩高さが低く、反応性が高く、蛍光色素の
導入が容易である。また核酸への導入も容易で、更に一
般式(IV)のように分岐させることにより、複数の標
識体も導入できる。
In all of these, a primary amino group is bonded to a primary hydrocarbon, and the steric bulkiness of the site that binds to a labeled substance such as BHHCT is low, the reactivity is high, and the introduction of a fluorescent dye is easy. is there. Further, it can be easily introduced into a nucleic acid, and a plurality of labels can also be introduced by branching as in the general formula (IV).

【0032】本発明において、「核酸」とは、ヌクレオ
シド、モノヌクレオチド、ジヌクレオチド、トリヌクレ
オチド、2'-デオキシヌクレオシド、2'-デオキシモノヌ
クレオチド、2'-デオキシジヌクレオチド、2'-デオキシ
トリヌクレオチド、2塩基以上のヌクレオチドあるいは
2'-デオキシヌクレオチドからなるRNAおよびDNA、およ
び塩基部あるいは糖部が修飾された天然核酸類縁体をい
う。
In the present invention, "nucleic acid" means nucleoside, mononucleotide, dinucleotide, trinucleotide, 2'-deoxynucleoside, 2'-deoxymononucleotide, 2'-deoxydinucleotide, 2'-deoxytrinucleotide. 2 nucleotides or more
It refers to RNA and DNA consisting of 2'-deoxynucleotides and natural nucleic acid analogs with modified base or sugar moieties.

【0033】上記標識核酸は、一般式(I)で示される
標識体と上記連結体とをスルホンアミド結合、またはア
ミド結合により結合することによって得ることができ
る。本発明の標識核酸は、例えばPCR反応におけるプラ
イマーとして用い、核酸を特異的に増幅するために使用
することができ、反応生成物(増幅産物)を感度良く、
かつ定量的に検出することができる。プライマーとして
用いる場合、核酸の長さは10〜100塩基程度とする
ことが好ましい。
The labeled nucleic acid can be obtained by binding the labeled body represented by the general formula (I) and the linked body with a sulfonamide bond or an amide bond. The labeled nucleic acid of the present invention can be used, for example, as a primer in a PCR reaction to specifically amplify a nucleic acid, and a reaction product (amplification product) can be detected with high sensitivity,
And it can be detected quantitatively. When used as a primer, the length of the nucleic acid is preferably about 10 to 100 bases.

【0034】また、上記のようにして核酸を増幅した後
は、蛍光測定に先立って反応生成物より過剰のプライマ
ーを除き、反応生成物を単離することが、反応生成物を
定量的に検出するために好ましい。本発明の標識核酸は
また、逆転写反応のプライマーとして用いることもで
き、逆転写反応の反応生成物を感度良く、かつ定量的に
検出することができる。
After the nucleic acid is amplified as described above, it is possible to quantitatively detect the reaction product by removing excess primer from the reaction product and isolating the reaction product prior to the fluorescence measurement. Is preferred. The labeled nucleic acid of the present invention can also be used as a primer for a reverse transcription reaction, and the reaction product of the reverse transcription reaction can be detected with high sensitivity and quantitatively.

【0035】蛍光測定に際しては、本発明の標識核酸に
重金属イオンを加えて蛍光錯体とした後、生体試料上で
目的物質と反応させ、反応後の蛍光錯体の蛍光を測定す
るか、または、本発明の標識核酸を生体試料上で目的物
質と反応させた後に重金属イオンを加え、生じた蛍光錯
体の蛍光を測定すれば良いが、特に限定するものではな
い。
In the fluorescence measurement, heavy metal ions are added to the labeled nucleic acid of the present invention to form a fluorescent complex, which is then reacted with a target substance on a biological sample and the fluorescence of the fluorescent complex after the reaction is measured, or The labeled nucleic acid of the present invention may be reacted with a target substance on a biological sample, and then a heavy metal ion may be added to measure the fluorescence of the resulting fluorescent complex, but it is not particularly limited.

【0036】尚、本発明において、「生体試料」とは、
ウイルス、微生物、細菌、植物、動物またはそれらの組
織あるいは組織の一部、またはそれらの細胞をいい、本
発明の標識核酸の使用の態様に応じてDNAチップやD
NAアレイ上に固定された核酸であっても良い。また本
発明において「目的物質」とは、本発明の標識核酸を用
いて検出すべき核酸をいい、本発明の標識核酸とハイブ
リダイズし得る核酸をいう。目的物質は、本発明の標識
核酸の使用の態様に応じて、例えばPCR反応や逆転写反
応における鋳型となる核酸、DNAチップやDNAアレ
イ上の核酸、あるいはDNAチップやDNAアレイと反
応させる生体試料中に含まれる核酸をいう。
In the present invention, the "biological sample" means
A virus, a microorganism, a bacterium, a plant, an animal, or a tissue or a part of a tissue thereof, or a cell thereof, which is a DNA chip or D depending on the mode of use of the labeled nucleic acid of the present invention.
It may be a nucleic acid immobilized on the NA array. In the present invention, the “target substance” means a nucleic acid to be detected using the labeled nucleic acid of the present invention, and a nucleic acid that can hybridize with the labeled nucleic acid of the present invention. The target substance is, for example, a nucleic acid serving as a template in a PCR reaction or a reverse transcription reaction, a nucleic acid on a DNA chip or a DNA array, or a biological sample reacted with the DNA chip or the DNA array, depending on the mode of use of the labeled nucleic acid of the present invention. Nucleic acid contained therein.

【0037】本発明において好適に使用される重金属イ
オンは、ユーロピウム、サマリウム、テルビウム、ジス
プロシウム等のランタノイド金属イオンもしくはラジウ
ムイオン、またはこれらの混合物である。本発明の標識
核酸は、ガラス、メンブラン、ビーズ等の固定相上に可
逆的または非可逆的に固定化して使用することができ
る。固定相上への核酸の固定は、当分野において通常用
いられる手段によって行うことができる。一方、本発明
の標識核酸は、固定相上に固定化した目的物質である核
酸とハイブリダイズさせて該目的物質の検出に用いるこ
とができる。
The heavy metal ions preferably used in the present invention are lanthanoid metal ions such as europium, samarium, terbium and dysprosium, or radium ions, or a mixture thereof. The labeled nucleic acid of the present invention can be used after being immobilized reversibly or irreversibly on a stationary phase such as glass, membrane and beads. The immobilization of the nucleic acid on the stationary phase can be performed by a means commonly used in the art. On the other hand, the labeled nucleic acid of the present invention can be used for detection of the target substance by hybridizing with the nucleic acid which is the target substance immobilized on the stationary phase.

【0038】固定相上の核酸の検出は、固定相上に本発
明の標識核酸を可逆的または非可逆的に固定化した後に
上記重金属イオンを加え、生じた蛍光錯体の蛍光を測定
することにより、定量的に行うことができる。あるいは
また、本発明の標識核酸に重金属イオンを加えた後、可
逆的または非可逆的に固定相上に固定化し、生じた蛍光
錯体の蛍光を測定することにより、定量的に検出するこ
とができる。本発明はまた、一般式(VI)または一般
式(VII)で示される標識体結合2'-デオキシウリジン
誘導体を少なくとも1残基鎖内に有する2'-デオキシポ
リリボヌクレオチドを提供する。
The nucleic acid on the stationary phase is detected by reversibly or irreversibly immobilizing the labeled nucleic acid of the present invention on the stationary phase, adding the above heavy metal ions, and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex. , Can be done quantitatively. Alternatively, it can be quantitatively detected by adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid of the present invention, then reversibly or irreversibly immobilizing it on a stationary phase, and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex. . The present invention also provides a 2'-deoxypolyribonucleotide having a label-bound 2'-deoxyuridine derivative represented by the general formula (VI) or the general formula (VII) in at least one residue chain.

【0039】[0039]

【化53】 [Chemical 53]

【化54】 [式中、R及びRは2'-デオキシチミジンヌクレオ
チド、2'-デオキシアデニンヌクレオチド、2'-デオキシ
シトシンヌクレオチド、2'-デオキシグアニンヌクレオ
チド、一般式(VI)または一般式(VII)の標識体
結合-2'-デオキシウリジン誘導体からなる2'-デオキシ
オリゴリボヌクレオチド、nは1〜6の整数、hおよび
mは同一または異なって1〜6の整数を表す。]
[Chemical 54] [Wherein R 1 and R 2 are each a 2′-deoxythymidine nucleotide, a 2′-deoxyadenine nucleotide, a 2′-deoxycytosine nucleotide, a 2′-deoxyguanine nucleotide, a general formula (VI) or a general formula (VII). Label-bound 2'-deoxyoligoribonucleotide consisting of 2'-deoxyuridine derivative, n is an integer of 1 to 6, and h and m are the same or different and are an integer of 1 to 6. ]

【0040】上記2'-デオキシポリリボヌクレオチド
は、一般式(I)で示される標識体を、一般式(VII
I)または一般式(IX)で示される化合物(修飾塩
基)を少なくとも1個含有するデオキシポリヌクレオチ
ドと結合させることによって得ることができる。
The above 2'-deoxypolyribonucleotide is prepared by converting the labeled form represented by the general formula (I) into the general formula (VII
It can be obtained by binding I) or a compound represented by the general formula (IX) (modified base) to a deoxypolynucleotide containing at least one.

【0041】[0041]

【化55】 [Chemical 55]

【化56】 [hおよびmは同一または異なって1〜6の整数を表
す。]
[Chemical 56] [H and m are the same or different and each represents an integer of 1 to 6. ]

【0042】上記2'-デオキシポリリボヌクレオチド
は、生体試料上で目的物質と反応させた後、重金属イオ
ンを加え、生じた蛍光錯体の蛍光を測定するか、あるい
は重金属イオンを加えた後、生体試料上で目的物質と反
応させ、生じた蛍光錯体の蛍光を測定することによっ
て、目的物質を分析することができる。
The above 2'-deoxypolyribonucleotide is reacted with a target substance on a biological sample, and then a heavy metal ion is added to measure the fluorescence of the resulting fluorescent complex. The target substance can be analyzed by reacting it with the target substance on the sample and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex.

【0043】本発明は更に、一般式(X)または一般式
(XIV)で示される標識体結合2'-デオキシウリジン-
5'-トリリン酸を提供する。標識体結合2'-デオキシウリ
ジン-5'-トリリン酸は、具体的には下記実施例に記載の
ように製造することができ、各種核酸の標識に使用する
ことができる。
The present invention further includes a label-bonded 2'-deoxyuridine-represented by the general formula (X) or the general formula (XIV).
Provides 5'-triphosphoric acid. The label-bound 2'-deoxyuridine-5'-triphosphate can be produced specifically as described in the following Examples and can be used for labeling various nucleic acids.

【0044】[0044]

【化57】 [式中、hは1〜6、eは1〜10、nは1〜6の整数
を表す。]
[Chemical 57] [In the formula, h is 1 to 6, e is 1 to 10, and n is an integer of 1 to 6. ]

【化58】 [式中、mは1〜6、eは1〜10、nは1〜6の整数
を表す。]
[Chemical 58] [In the formula, m represents 1 to 6, e represents 1 to 10, and n represents an integer of 1 to 6. ]

【0045】標識体結合2'-デオキシウリジン-5'-トリ
リン酸によって標識された核酸は、生体試料上で目的物
質と反応させた後、重金属イオンを加え、生じた蛍光錯
体の蛍光を測定するか、あるいはこの標識核酸に重金属
イオンを加えた後、生体試料上で目的物質と反応させ
て、生じた蛍光錯体の蛍光を測定することによって、目
的物質を分析することができる。
The nucleic acid labeled with the label-bound 2′-deoxyuridine-5′-triphosphate is reacted with a target substance on a biological sample, a heavy metal ion is added, and the fluorescence of the resulting fluorescent complex is measured. Alternatively, the target substance can be analyzed by adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid, reacting the target substance with the target substance on the biological sample, and measuring the fluorescence of the generated fluorescent complex.

【0046】現在用いられているDNAチップでは、P
CRにより増幅されたcDNAライブラリーまたは合成
オリゴヌクレオチドが基板(ガラス)上に固定化されて
いる。しかしながら、DNAの固定化後に幾つかの洗浄
処理を施すため、DNAが基板上より欠落し、最終的に
基板上に固定化された遺伝子量を測定することはこれま
でのところできていない。現在の作成DNAチップの検
定は、蛍光標識されたcDNAを基板上のDNAとハイ
ブリダイゼーションさせ、蛍光強度のパターンにより検
定する。しかしながら、その蛍光標識cDNA量も各遺
伝子間において一定ではないため、正確な定量が行われ
てはいない。そこで基板上に固定化されたDNAを正確
に直接定量することにより、より正確なDNAチップの
製品検定が可能となり、さらに遺伝子間の相対的な発現
量を比較することが可能な良質なDNAチップを供給す
ることが可能となる。
In the DNA chip currently used, P
A CR-amplified cDNA library or synthetic oligonucleotide is immobilized on a substrate (glass). However, since several washing treatments are carried out after the immobilization of the DNA, it has not been possible to measure the amount of the gene that the DNA is missing from the substrate and is finally immobilized on the substrate. In the current assay of prepared DNA chips, fluorescence-labeled cDNA is hybridized with DNA on a substrate and assayed by a fluorescence intensity pattern. However, since the amount of the fluorescently labeled cDNA is not constant among the genes, accurate quantification has not been performed. Therefore, by directly and directly quantifying the DNA immobilized on the substrate, a more accurate product assay of the DNA chip becomes possible, and further, a high-quality DNA chip capable of comparing the relative expression levels between genes. Can be supplied.

【0047】高感度な蛍光色素により標識されたDNA
を固定化した後、その蛍光強度より基板上の固定化DN
Aを定量することが可能となると考え、高感度蛍光色素
によるDNAの標識を行った。まず、高感度蛍光色素に
より標識されたオリゴヌクレオチドを合成した。続いて
その蛍光標識合成オリゴヌクレオチドをプライマーとし
て用いたPCRを行った。高感度蛍光化合物としてはβ
−ジケトン型蛍光錯体を用いることとした。β−ジケト
ン型蛍光錯体は、希土類金属イオン存在下、長い寿命を
もった蛍光を発するため、時間分解蛍光測定を行うこと
により、高感度な蛍光測定が行える。
DNA labeled with a highly sensitive fluorescent dye
After immobilizing the
Since it was possible to quantify A, DNA was labeled with a highly sensitive fluorescent dye. First, an oligonucleotide labeled with a highly sensitive fluorescent dye was synthesized. Then, PCR was performed using the fluorescently labeled synthetic oligonucleotide as a primer. Β as a highly sensitive fluorescent compound
-It was decided to use a diketone type fluorescent complex. Since the β-diketone type fluorescent complex emits fluorescence having a long life in the presence of rare earth metal ions, highly sensitive fluorescence measurement can be performed by performing time-resolved fluorescence measurement.

【0048】高感度蛍光化合物標識オリゴヌクレオチド
をプライマーとして用い、その蛍光を測定することによ
り、基板上に固定化されたDNAの定量が可能となり、
より厳密なDNAチップの検定を行うことができる。検
定されたDNAチップは、蛍光(多くの場合Cy3およ
びCy5)標識された生体試料とのハイブリダイゼーシ
ョンを行い、実際の遺伝子発現量の研究に用いることが
可能となる。今回用いたβ−ジケトン型蛍光錯体の励起
光は、生体試料の標識に用いた上記蛍光化合物(Cy3
およびCy5)とは重ならないため、生体試料の測定に
影響は与えない。また、EDTAなど他の錯体化合物に
より、検定終了後のガラスを洗浄することにより、希土
類金属イオンをβ−ジケトン型蛍光錯体より遊離させβ
−ジケトン型蛍光錯体由来の蛍光を発しないようにする
ことも可能である。図9にDNAチップ上の固定化DN
Aの定量と、その検定後のDNAチップを用いた生体試
料解析のスキームを示す。PCRの蛍光測定の結果は、
図3に示す。
By using the highly sensitive fluorescent compound-labeled oligonucleotide as a primer and measuring the fluorescence, it becomes possible to quantify the DNA immobilized on the substrate,
A more rigorous DNA chip assay can be performed. The assayed DNA chip is hybridized with a fluorescent (often Cy3 and Cy5) labeled biological sample, and can be used for studying the actual gene expression level. The excitation light of the β-diketone-type fluorescent complex used this time is the above-mentioned fluorescent compound (Cy3) used for labeling the biological sample.
Since it does not overlap with Cy5), it does not affect the measurement of the biological sample. Further, by washing the glass after the end of the assay with another complex compound such as EDTA, the rare earth metal ion is released from the β-diketone type fluorescent complex and β
-It is also possible not to emit fluorescence derived from a diketone type fluorescent complex. Figure 9 shows the immobilized DN on the DNA chip.
A scheme of quantifying A and analyzing a biological sample using a DNA chip after the assay is shown. The result of PCR fluorescence measurement is
As shown in FIG.

【0049】合成オリゴヌクレオチドを基板上に固定化
した場合も、良質のDNAチップの作製にとっては必要
なことである。合成オリゴヌクレオチドの末端にPCR
プライマーと同様にβ−ジケトン型蛍光錯体を結合させ
て固定化後、蛍光を測定することにより、固定化合成オ
リゴヌクレオチドを定量することが可能となる。
Immobilization of synthetic oligonucleotides on a substrate is also necessary for producing a good quality DNA chip. PCR at the end of synthetic oligonucleotide
It is possible to quantify the immobilized synthetic oligonucleotide by measuring the fluorescence after the β-diketone type fluorescent complex is bound and immobilized in the same manner as the primer.

【0050】[0050]

【実施例】薄層クロマトグラフィーはクロロホルム-メ
タノールを展開溶媒として、Kieselgel 60F254 プレ
ート(Merck)上で行った。カラムクロマトグラフィーに
はWakogel C-200又はC-300(和光純薬工業)を
用いた。紫外可視スペクトルは島津UV-2500PC
分光光度計を用いて測定した。
[Examples] Thin layer chromatography was performed on Kieselgel 60F254 plate (Merck) using chloroform-methanol as a developing solvent. Wakogel C-200 or C-300 (Wako Pure Chemical Industries) was used for column chromatography. UV-visible spectrum is Shimadzu UV-2500PC
It measured using the spectrophotometer.

【0051】H-NMRはテトラメチルシランを内部
標準とし、JEOL JNM-EX270を用いて測定した。31P-
NMRは無機リン酸を内部標準とし、JEOL JNM-EX270を
用いて測定した。質量分析(FABHRMS)はJEOLJ
MS-HX110又はJMS-700TZを用いて測定し
た。オリゴヌクレオチドの合成はApplied Biosystems3
94型DNA/RNAシンセサイザー上で行った。
1 H-NMR was measured using JEOL JNM-EX270 with tetramethylsilane as an internal standard. 31 P-
NMR was measured using JEOL JNM-EX270 with inorganic phosphoric acid as an internal standard. Mass spectrometry (FABHRMS) is JEOLJ
It was measured using MS-HX110 or JMS-700TZ. Oligonucleotide synthesis by Applied Biosystems 3
It was performed on a 94 type DNA / RNA synthesizer.

【0052】HPLCにはGilsonの装置を用い、分析は
Waters996フォトダイオードアレイ検出器を用いて行
った。逆相分析用カラムとしてWaters μBondasphere
C18、300Å(内径3.9mm×長さ150mm)又は
μBondasphere C8、300Å(内径3.9mm×長さ1
50mm)、逆相分取用カラムとしてGL Science Inertsi
l ODS-3 C18(内径8.0mm×長さ300mm)、陰イ
オン交換分析用として東ソーTSK-GEL DEAE-
2SW(内径4.6mm×長さ250mm)を使用した。移
動相として、逆相の場合には0.1M 酢酸トリエチルア
ンモニウム緩衝液(TEAA、pH7.0)中アセトニト
リル、陰イオン交換の場合には20%アセトニトリル水
中ギ酸アンモニウムの濃度勾配を用いた。
Gilson's apparatus was used for HPLC, and the analysis was
This was done using a Waters 996 photodiode array detector. Waters μ Bondasphere as a column for reversed-phase analysis
C18, 300Å (inner diameter 3.9 mm x length 150 mm) or μBondasphere C8, 300Å (inner diameter 3.9 mm x length 1)
50 mm), GL Science Inertsi as a column for reverse phase separation
l ODS-3 C18 (inner diameter 8.0 mm x length 300 mm), Tosoh TSK-GEL DEAE-for anion exchange analysis
2SW (inner diameter 4.6 mm × length 250 mm) was used. The mobile phase used was a gradient of acetonitrile in 0.1 M triethylammonium acetate buffer (TEAA, pH 7.0) for the reverse phase and 20% ammonium formate in acetonitrile in the case of anion exchange.

【0053】蛍光測定にはPERKIN ELMERのWallac1420 A
RVOsxを用いた。PCRにはApplied Biosystems Gene A
mp PCR system 9700を用いて行なった。
For fluorescence measurement, Wallac 1420 A from PERKIN ELMER
RVOsx was used. Applied Biosystems Gene A for PCR
It was performed using the mp PCR system 9700.

【0054】実施例1 PCRおよび逆転写反応に用いるD
NAプライマーの合成 図1に示すBHHCTを結合させるオリゴデオキシリボヌク
レオチド(1)、比較実験として用いるフルオレセイン
結合オリゴデオキシリボヌクレオチド(2)、アミノ基
およびフルオレセインをもたないオリゴデオキシリボヌ
クレオチド(3)を合成した。また、PCRに用いるプラ
イマーとして、オリゴデオキシリボヌクレオチド(4)
も併せて合成した。オリゴデオキシリボヌクレオチド
(1):5'-N-CTAGCCATATGTATATCT-3'(NRT18;Nは6-ア
ミノ-1-ヘキサノールリン酸を示す。)、オリゴデオキ
シリボヌクレオチド(2):5'-FCTAGCCATATGTATATCT-
3'(FRT18;Fはフルオレセインを示す。)、オリゴデオ
キシリボヌクレオチド(3):5'-CTAGCCATATGTATATCT-
3'(RT18)は同一の塩基配列(配列番号1)を有してい
る。オリゴデオキシリボヌクレオチド(4)の塩基配列
は、5'-CAAGGAGATGGCGCCCAACAGTCCCCC-3'(配列番号
2)である。オリゴデオキシリボヌクレオチド(1)、
(2)の構造は図2に示した。
Example 1 D used in PCR and reverse transcription reaction
Synthesis of NA Primer Oligodeoxyribonucleotides (1) to which BHHCT shown in FIG. 1 was bound, oligodeoxyribonucleotides bound to fluorescein (2) used as a comparative experiment, and oligodeoxyribonucleotides (3) having no amino group and fluorescein were synthesized. In addition, as a primer used for PCR, oligodeoxyribonucleotide (4)
Was also synthesized. Oligodeoxyribonucleotide (1): 5'-N-CTAGCCATATGTATATCT-3 '(NRT18; N represents 6-amino-1-hexanol phosphate), oligodeoxyribonucleotide (2): 5'-FCTAGCCATATGTATATCT-
3 '(FRT18; F represents fluorescein), oligodeoxyribonucleotide (3): 5'-CTAGCCATATGTATATCT-
3 '(RT18) has the same base sequence (SEQ ID NO: 1). The base sequence of oligodeoxyribonucleotide (4) is 5'-CAAGGAGATGGCGCCCAACAGTCCCCC-3 '(SEQ ID NO: 2). Oligodeoxyribonucleotide (1),
The structure of (2) is shown in FIG.

【0055】上記の各オリゴデオキシリボヌクレオチド
は、デオキシヌクレオシド3’−ホスホロアミダイト
( (株) パーキンエルマージャパン・アプライドバイオ
システムズ事業部より購入)を原料として、DNA自動合
成機(モデル394A; (株)パーキンエルマージャパ
ン・アプライドバイオシステムズ事業部製)で、1μm
olスケールで合成した。M(グレンリサーチ社)およ
びFは、N-モノメトキシトリチル-6-アミノヘキシルホ
スホロアミダイトおよびフルオレセインホスホロアミダ
イト(グレンリサーチ社)を用いた。
Each of the above oligodeoxyribonucleotides was prepared by using a deoxynucleoside 3'-phosphoramidite (purchased from Perkin Elmer Japan Applied Biosystems Division) as a raw material and an automatic DNA synthesizer (Model 394A; Perkin Elmer Japan Applied Biosystems Division) 1 μm
It was synthesized on the ol scale. As M (Glen Research) and F, N-monomethoxytrityl-6-aminohexyl phosphoramidite and fluorescein phosphoramidite (Glen Research) were used.

【0056】合成終了後、オリゴデオキシリボヌクレオ
チド(1)およびオリゴデオキシリボヌクレオチド
(3)は以下のように処理し精製した。濃アンモニア水
でCPG(Controlled Pore Glass)よりオリゴデオキ
シリボヌクレオチドを切り出し、40℃で40時間加温
した。溶媒を留去し、脱イオン水に溶解した後、C18
(ウォーターズ社製)オープンカラムクロマトグラフィ
ーを行なった(カラムサイズ0.8x18cm:5-40
% アセトニトリル、0.1M トリエチルアンモニウム
アセテート(Triethylammoniumacetate;以下「TEA
A」という)水溶液の溶媒を用いた直線濃度勾配により
溶出)。約30%濃度のアセトニトリルで溶出されたフ
ラクションを集め、2mlの80%酢酸水溶液を加え、
20分間攪拌した。酢酸を減圧下留去し、水層を酢酸エ
チルで洗浄した。溶媒を留去後、滅菌水1mlに溶解し
た。
After completion of the synthesis, oligodeoxyribonucleotide (1) and oligodeoxyribonucleotide (3) were treated and purified as follows. The oligodeoxyribonucleotide was cut out from CPG (Controlled Pore Glass) with concentrated ammonia water and heated at 40 ° C. for 40 hours. After distilling off the solvent and dissolving in deionized water, C18
Open column chromatography (manufactured by Waters) was performed (column size 0.8 × 18 cm: 5-40).
% Acetonitrile, 0.1M Triethylammonium acetate; hereinafter referred to as "TEA
A)) elution with a linear concentration gradient using an aqueous solvent). Collect the fractions eluted with about 30% concentration of acetonitrile, add 2 ml of 80% acetic acid aqueous solution,
Stir for 20 minutes. Acetic acid was distilled off under reduced pressure, and the aqueous layer was washed with ethyl acetate. After distilling off the solvent, it was dissolved in 1 ml of sterilized water.

【0057】オリゴデオキシリボヌクレオチド(2)は
合成終了後、濃アンモニア水でCPG(Controlled Por
e Glass)よりオリゴデオキシリボヌクレオチドを切り
出し、40℃で40時間加温した。溶媒を留去し、脱イ
オン水に溶解した。オリゴデオキシリボヌクレオチド
(2)およびオリゴデオキシリボヌクレオチド(3)
は、逆相HPLCで分取後、さらにイオン交換HPLC
で分取し、精製した。オリゴデオキシリボヌクレオチド
(4)は、逆相HPLCでのみ分取し精製した。逆相HPL
Cの条件は以下の通りであった:カラム:μ−ボンダス
フィアー(C−18)カラムΦ3.9x150mm(ウ
ォーターズ社製) 溶媒:A溶液 5% アセトニトリル/0.1M TEAA
(pH7.0);B溶液 25% アセトニトリル/0.1
M TEAA(pH7.0)。
After the synthesis of oligodeoxyribonucleotide (2) was completed, CPG (Controlled Por
The oligodeoxyribonucleotide was cut out from e Glass) and heated at 40 ° C. for 40 hours. The solvent was distilled off and the residue was dissolved in deionized water. Oligodeoxyribonucleotide (2) and oligodeoxyribonucleotide (3)
Was collected by reverse phase HPLC and then ion exchanged HPLC
Was collected and purified. The oligodeoxyribonucleotide (4) was separated and purified only by reverse phase HPLC. Reversed phase HPL
The conditions of C were as follows: Column: μ-Bondasphere (C-18) column Φ3.9 × 150 mm (manufactured by Waters) Solvent: A solution 5% acetonitrile / 0.1M TEAA
(PH 7.0); B solution 25% acetonitrile / 0.1
M TEAA (pH 7.0).

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】イオン交換HPLCの条件は以下の通りで
あった:カラム:TSK-gel DEAE-2SWカラムΦ4.6x2
50mm(ウォーターズ社製) 溶媒:A溶液 20% アセトニトリル;B溶液 20%
アセトニトリル/2M ギ酸アンモニウム。
The conditions of the ion exchange HPLC were as follows: Column: TSK-gel DEAE-2SW column Φ 4.6 × 2
50 mm (manufactured by Waters) Solvent: A solution 20% acetonitrile; B solution 20%
Acetonitrile / 2M ammonium formate.

【0060】実施例2 オリゴデオキシリボヌクレオチ
ド(1)とBHHCTとの結合反応(図2) オリゴデオキシリボヌクレオチド(1)(2.87 nmol)を0.
5 M 炭酸ナトリウム緩衝液(pH9.5)20μlに溶解し、BH
HCTをアセトニトリルに溶解した溶液(2.86 nmol/μl:
20μl)を添加し50℃で加温した。1時間後、反応液
50μlをマイクロバイオスピンカラム(BIO-RAD社)を
用いて脱塩し、反応液を減圧下溶媒留去した。残渣を滅
菌水200μlに溶解後、逆相HPLCによりBHHCT結合オリ
ゴヌクレオチド(1)を精製した。逆相HPLCの条件
は以下の通りであった: 逆相HPLC カラム:μ−ボンダスフィアー(C−18)カラム、Φ
3.9x150mm(ウォーターズ社製) 溶媒:A溶液 5% アセトニトリル/0.1M TEAA
(pH7.0); B溶液 50% アセトニトリル/0.1M TEAA(p
H7.0)。
Example 2 Binding reaction of oligodeoxyribonucleotide (1) with BHHCT (Fig. 2) The amount of oligodeoxyribonucleotide (1) (2.87 nmol) was adjusted to 0.
Dissolve in 20 μl of 5 M sodium carbonate buffer (pH 9.5) and add BH
A solution of HCT in acetonitrile (2.86 nmol / μl:
20 μl) was added and the mixture was heated at 50 ° C. After 1 hour, 50 μl of the reaction solution was desalted using a microbio spin column (BIO-RAD) and the reaction solution was evaporated under reduced pressure. The residue was dissolved in 200 μl of sterilized water, and then BHHCT-conjugated oligonucleotide (1) was purified by reverse phase HPLC. Reversed-phase HPLC conditions were as follows: Reversed-phase HPLC column: μ-Bondasphere (C-18) column, Φ.
3.9 × 150 mm (manufactured by Waters) Solvent: A solution 5% Acetonitrile / 0.1M TEAA
(PH 7.0); B solution 50% acetonitrile / 0.1M TEAA (p
H7.0).

【0061】BHHCT結合オリゴリボヌクレオチド(1)
の逆相HPLCにおける直線濃度勾配の条件および保持
時間を表2に示す。
BHHCT-binding oligoribonucleotide (1)
Table 2 shows the conditions and retention time of the linear concentration gradient in the reverse phase HPLC of.

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】得られたBHHCT結合オリゴリボヌクレオチ
ド(1)を精製後、MALDI-TOF/MSにより分子量を分析し
た。 マススペクトルの結果:MALDI-TOF/MS 理論値 C212H251
F14N62O117P18S(M-H)、 6395.3、 実測値 6395。
After the obtained BHHCT-conjugated oligoribonucleotide (1) was purified, its molecular weight was analyzed by MALDI-TOF / MS. Mass spectrum result: MALDI-TOF / MS theoretical value C 212 H 251
F 14 N 62 O 117 P 18 S (M-H), 6395.3, found 6395.

【0064】実施例3 フルオレセイン結合プライマー
および色素非結合プライマーを用いたPCR反応 オリゴデオキシリボヌクレオチド(2)(FRT18)また
はオリゴデオキシリボリボヌクレオチド(3)(RT18)
とオリゴデオキシリボヌクレオチド(4)を用い、pQBI
63 (宝酒造)を鋳型としたPCRを行なった。pQBI63 (5
ng/μl:2μl)、オリゴデオキシリボヌクレオチド
(4)(5 μM; 4 μl)、RT18またはFRT18(5μM;
4μl)、PCR用緩衝液(x10、20mM Mg2+、添
付;5μl)、dNTP混合液(2.5 mM;4μl)、滅菌水
(30.75μl)、Ex Taq (5 units/μl;0.25μl;宝酒
造)を混合し、全量を50μlにし、94度で5分間加熱
後、94度で60秒、50度で30秒、72度で30秒を2
5サイクル繰り返し、72度で5分間加熱してPCRを行な
った。PCR後産物は、2% NuSieveアガロースゲル(NuS
ieve、宝酒造:アガロースを2:1で混合)で分析し
た。
Example 3 PCR reaction using fluorescein-bound primer and non-dye-bound primer Oligodeoxyribonucleotide (2) (FRT18) or oligodeoxyriboribonucleotide (3) (RT18)
And pQBI using oligodeoxyribonucleotide (4)
PCR was performed using 63 (Takara Shuzo) as a template. pQBI63 (5
ng / μl: 2 μl), oligodeoxyribonucleotide (4) (5 μM; 4 μl), RT18 or FRT18 (5 μM;
4 μl), PCR buffer (x10, 20 mM Mg 2+ , attached; 5 μl), dNTP mixture (2.5 mM; 4 μl), sterilized water (30.75 μl), Ex Taq (5 units / μl; 0.25 μl; Takara Shuzo) Mix and bring the total volume to 50 μl, heat at 94 ° C for 5 minutes, then 94 ° C for 60 seconds, 50 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 30 seconds for 2 seconds.
PCR was performed by repeating 5 cycles and heating at 72 degrees for 5 minutes. The product after PCR was a 2% NuSieve agarose gel (NuS
ieve, Takara Shuzo: agarose mixed 2: 1).

【0065】実施例4 BHHCT結合オリゴデオキシリボ
ヌクレオチド(1)を用いたPCR BHHCT結合オリゴデオキシリボヌクレオチド(1)とオ
リゴデオキシリボヌクレオチド(4)を用い、実施例3
と同様にしてpQBI63を鋳型としたPCRを行なった。pQBI6
3 (5 ng/μl:2μl)、オリゴデオキシリボヌクレオチド
(4)(5 μM; 4 μl)、BHHCT結合オリゴデオキシリ
ボヌクレオチド(1)(5μM;4μl)、PCR用緩衝液
(x10、20mM Mg2+、添付;5μl)、 dNTP混合
液(2.5mM;4μl)、Tween20(2μl)、滅菌水(28.75
μl)、Ex Taq (5 units/μl;0.25μl;宝酒造)を混
合し、全量を50μlとし、94度で5分間加熱後、94
度で60秒、50度で30秒、72度で30秒を25サイク
ル繰り返し、72度で5分間加熱してPCRを行なった。PC
R産物は、2% NuSieveアガロースゲル(NuSieve、 宝
酒造:アガロースを2:1で混合)で分析した。
Example 4 PCR using BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) Example 3 was performed using BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) and oligodeoxyribonucleotide (4).
PCR was performed using pQBI63 as a template in the same manner as in. pQBI6
3 (5 ng / μl: 2 μl), oligodeoxyribonucleotide (4) (5 μM; 4 μl), BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) (5 μM; 4 μl), PCR buffer (x10, 20 mM Mg 2+ , attached) 5 μl), dNTP mixture (2.5 mM; 4 μl), Tween20 (2 μl), sterile water (28.75)
μl) and Ex Taq (5 units / μl; 0.25 μl; Takara Shuzo) were mixed to make the total volume 50 μl, and after heating at 94 ° C. for 5 minutes, 94
25 cycles of 60 seconds at 60 degrees, 30 seconds at 50 degrees, and 30 seconds at 72 degrees were repeated, and PCR was performed by heating at 72 degrees for 5 minutes. PC
The R product was analyzed on a 2% NuSieve agarose gel (NuSieve, Takara Shuzo: agarose mixed 2: 1).

【0066】実施例5 PCR産物からのプライマーの除
去とイムノプレートへの固定化および蛍光測定 実施例4で得られたBHHCT結合オリゴデオキシリボヌク
レオチド(1)またはオリゴデオキシリボヌクレオチド
(2)を用いて行ったPCRの反応溶液(50μl)より5
μlをとり、EXO SAP I (2μl:ファルマシア社)を添
加し、37℃で15分間し過剰のプライマーを分解し、
反応液を80℃で15分間加熱し酵素を失活させた。反
応溶液全量(7μl)またはその一部(1μl、2μl、
4μl)を取り、PBS(x10;5μl)、2% BSA
(2.5μl)および滅菌水を加え全量を50μlとし
た。その混合溶液をあらかじめプロタミンをコートした
96穴イムノプレート上にのせ、37℃で加温した。1
6時間後上清を取り除き、PBST (200μl)で3回、
ハイブリダイゼーション溶液(50mM トリス塩酸(pH
7.5)、50mM塩化ナトリウム;200μl)で2回洗浄
し、時間分解蛍光測定用緩衝溶液(50mM トリス塩酸
(pH7。5)、50mM塩化ナトリウム、2μM 塩化ユーロ
ピウム;50μl)を加え、フルオレセインまたはユー
ロピウムの時間分解蛍光を測定した(図3)。
Example 5 Removal of Primer from PCR Product, Immobilization on Immunoplate and Fluorescence Measurement It was carried out using the BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) or oligodeoxyribonucleotide (2) obtained in Example 4. 5 from PCR reaction solution (50 μl)
Take μl, add EXO SAP I (2 μl: Pharmacia) and digest at 37 ° C for 15 minutes to decompose excess primer,
The reaction solution was heated at 80 ° C. for 15 minutes to inactivate the enzyme. Total amount of reaction solution (7 μl) or part of it (1 μl, 2 μl,
4 μl) and take PBS (x10; 5 μl), 2% BSA
(2.5 μl) and sterilized water were added to make the total volume 50 μl. The mixed solution was placed on a 96-well immunoplate previously coated with protamine and heated at 37 ° C. 1
After 6 hours, remove the supernatant and use PBST (200 μl) 3 times.
Hybridization solution (50 mM Tris-HCl (pH
7.5), 50 mM sodium chloride; 200 μl), washed twice, and added a buffer solution for time-resolved fluorescence measurement (50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 50 mM sodium chloride, 2 μM europium chloride; 50 μl), and the time for fluorescein or europium Degraded fluorescence was measured (Fig. 3).

【0067】PCR産物の1.4 または10%をイムノプレート
に固定化し、ユーロピウムイオン存在下蛍光を測定し
た。BHはBHHCT由来の時間分解蛍光、Fはフルオレセイ
ン由来の蛍光を示し、グラフの縦軸はいずれもバックグ
ラウンド値で除した値を示す。Primer・ExoSAP Iは、PCR
に用いたBHHCT結合オリゴデオキシリボヌクレオチド
(1) (50pmol)の10%分のみをExoSAP I処理したもので
あり、PCR産物の蛍光がBHHCT結合オリゴヌクレオチド
(1)由来のものではないことを示す。BGはバックグラ
ウンド値(1.0)。フルオレセインおよびユーロピウム
の蛍光測定の条件は、以下の通りである。
1.4 or 10% of the PCR product was immobilized on an immunoplate and the fluorescence was measured in the presence of europium ions. BH indicates time-resolved fluorescence derived from BHHCT, F indicates fluorescence derived from fluorescein, and the vertical axis of each graph shows the value divided by the background value. PCR for Primer / ExoSAP I
Only 10% of the BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) (50 pmol) used in Example 1 was treated with ExoSAP I, indicating that the fluorescence of the PCR product is not derived from the BHHCT-conjugated oligonucleotide (1). BG is the background value (1.0). The conditions for the fluorescence measurement of fluorescein and europium are as follows.

【0068】フルオレセイン蛍光測定 励起光波長 485 nm 蛍光波長 535 nm counting time 1秒間 Lamp energy 9728 Fluorescein fluorescence measurement Excitation light wavelength 485 nm Fluorescence wavelength 535 nm counting time 1 second Lamp energy 9728

【0069】ユーピウム蛍光測定(時間分解測定) 励起光 355 nm 蛍光波長 615 nm flash energy level 187 counting delay 400μsec counting window 400μsec counting cycle 1000 μsec Eupium fluorescence measurement (time-resolved measurement) Excitation light 355 nm Fluorescence wavelength 615 nm flash energy level 187 counting delay 400 μsec counting window 400 μsec counting cycle 1000 μsec

【0070】蛍光測定の結果、オリゴデオキシリボヌク
レオチド(2)を用いたPCR産物は、測定用緩衝溶液の
みの蛍光(コントロール)とほとんど同じ強度を示した
が、BHHCT結合オリゴデオキシリボヌクレオチド(1)
を用いたPCR産物は、その量に応じて検出できた。従っ
て本発明の標識核酸により、PCR産物を、感度良く、し
かも定量的に検出することができることが明らかとなっ
た。
As a result of the fluorescence measurement, the PCR product using the oligodeoxyribonucleotide (2) showed almost the same intensity as the fluorescence of the measurement buffer solution only (control), but BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1)
The PCR product using was able to be detected depending on the amount. Therefore, it became clear that the labeled nucleic acid of the present invention can detect PCR products with high sensitivity and quantitatively.

【0071】参考例1 in vitro 転写反応によるポリ
リボヌクレオチド(5)の調製 pQBI63をNheI処理して直鎖状にしたDNA2本鎖(0.5μ
g、5μl)を、反応緩衝液 (×10、(pH 7.5);AmpliS
cribeTM T7 転写キット添付;エアーブラウン社)2μ
l、25 mM NTP混合液(ATP、GTP、CTP、
UTP)6μl、100mM ジチオスレイトール2μ
l、T7RNAポリメラーゼ溶液(AmpliScribeTM T7 転写
キット添付;エアーブラウン社)2μl、滅菌水3μlに
溶解し、37度で転写反応を開始した。2時間後DNase
I 1μl(AmpliScribeTM T7 転写キット添付;エアーブ
ラウン社)を加え37度で15分間加温し、鋳型DNAを
切断した。NAP-5で脱塩後減圧下溶媒を留去し、フェノ
ール・クロロホルム、クロロホルムで抽出し、エタノー
ル沈殿を行いポリリボヌクレオチド(5)(配列番号
3)を得、これを以下の逆転写反応に供した。
Reference Example 1 Preparation of Polyribonucleotide (5) by In Vitro Transcription Reaction pQBI63 was treated with NheI to form a linear DNA double strand (0.5 μm).
g, 5 μl) in reaction buffer (× 10, (pH 7.5); AmpliS
cribe TM T7 transfer kit included; Air Brown) 2μ
l, 25 mM NTP mixed solution (ATP, GTP, CTP,
UTP) 6 μl, 100 mM dithiothreitol 2 μ
1, T7 RNA polymerase solution (AmpliScribe T7 transcription kit attached; Air Brown Co., Ltd.) 2 μl, sterilized water 3 μl, and the reaction was started at 37 ° C. 2 hours later DNase
1 μl of I (AmpliScribe T7 transcription kit attached; Air Brown) was added and heated at 37 ° C. for 15 minutes to cleave the template DNA. After desalting with NAP-5, the solvent was distilled off under reduced pressure, followed by extraction with phenol / chloroform and chloroform, followed by ethanol precipitation to obtain polyribonucleotide (5) (SEQ ID NO: 3), which was used in the following reverse transcription reaction. I served.

【0072】実施例6 蛍光標識オリリボヌクレオチド
を用いた逆転写反応 BHHCT結合オリゴデオキシリボヌクレオチド(1)また
はオリゴデオキシリボヌクレオチド(2)をプライマー
として用い、参考例1により得たポリリボヌクレオチド
(5)の逆転写反応を行った(図4a)。
Example 6 Reverse Transcription Reaction Using Fluorescence-Labeled Oriribonucleotides BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotides (1) or oligodeoxyribonucleotides (2) were used as primers to prepare polyribonucleotides (5) obtained in Reference Example 1. A reverse transcription reaction was performed (Fig. 4a).

【0073】ポリリボヌクレオチド(5)(181μ
M、0.55μl)と逆転写反応用プライマーBHHCT結合
オリゴデオキシリボヌクレオチド(1)またはオリゴデ
オキシリボヌクレオチド(2)(50μM、2.0μl)
を逆転写反応用緩衝液(x5、250mM Tris-HCl p
H8.3、375 mM KCl、 15 mM MgCl、50 mM DTT:2.0
μl)と混合し、65度で2分間加熱後室温に放置し
た。その後ジメチルスルフォキシド(以下DMSO:1.0
μl)、10mMdATP(0.5μl)、10mMdG
TP(0.5μl)、10mMdTTP(0.5μl)、1
0mM biotin結合dCTP(biotin-14-dCTP: GIBCO BRL
社)(0.5μl)、逆転写酵素M-MLV(200units/μl、
2.0μl:プロメガ社)を加え37度で反応を行った。
また比較実験として、BHHCT結合オリゴデオキシリボヌ
クレオチド(1)またはオリゴデオキシリボヌクレオチ
ド(2)をプライマーとして用い、上記の組成中10m
M biotin結合dCTPを含まず、10mM dCTP(0.
5μl)を代りに加えた反応溶液も併せて準備した。
Polyribonucleotide (5) (181 μ
M, 0.55 μl) and primer for reverse transcription BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) or oligodeoxyribonucleotide (2) (50 μM, 2.0 μl)
Buffer for reverse transcription (x5, 250 mM Tris-HCl p
H8.3, 375 mM KCl, 15 mM MgCl 2 , 50 mM DTT: 2.0
μl), heated at 65 ° C. for 2 minutes and then left at room temperature. Then dimethyl sulfoxide (hereinafter DMSO: 1.0
μl), 10 mM dATP (0.5 μl), 10 mM dG
TP (0.5 μl), 10 mM dTTP (0.5 μl), 1
0 mM biotin-conjugated dCTP (biotin-14-dCTP: GIBCO BRL
(0.5 μl), reverse transcriptase M-MLV (200 units / μl,
2.0 μl: Promega) was added and the reaction was carried out at 37 ° C.
As a comparative experiment, BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) or oligodeoxyribonucleotide (2) was used as a primer, and 10 m in the above composition was used.
Without M biotin-bound dCTP, 10 mM dCTP (0.
A reaction solution with 5 μl) added instead was also prepared.

【0074】1時間後、M-MLV(Moloney Murine Leukem
ia Virus Reverse transcriptase)(200units/μl)
(0.5μl)を添加し、さらに1時間加温した。反応後
滅菌水31μl、200mM EDTA-Na2(12.5μl)、
5N 水酸化ナトリウム水溶液(2.0μl)を加え、6
5度で加熱した。30分後1N塩酸水溶液(9.0μl)
を加えて中和した。中和した反応溶液(65μl)にア
セトニトリル(100μl)および滅菌水(335μl)
を加え全量を500μlとした。その溶液をマイクロコ
ンフィルターYM10(ミリポア社)を用いて遠心分離
(11000 rpm、28分間)し、さらに20%アセトニトリ
ル溶液(100μl)を加え遠心(11000 rpm、13分間)
し洗浄した。同様の洗浄操作を繰り返した後、フィルタ
ー上に残った溶液を逆遠心により回収し、さらに20%
アセトニトリル溶液(25μl)で洗浄後回収した。得
られた溶液を減圧下溶媒を留去し、滅菌水100μlに
溶解した。フルオレセインまたはBHHCTの結合した18塩
基のオリゴヌクレオチドをdATP、dGTP、 dTTP、 biotin
-dCTP存在下逆転写反応を行なった。その鎖はそのまま
ストレプトアビジンコートプレートに固定化された。
尚、図4aにおいて、XはフルオレセインまたはBHHCT
を示す。
One hour later, M-MLV (Moloney Murine Leukem
ia Virus Reverse transcriptase) (200units / μl)
(0.5 μl) was added, and the mixture was further heated for 1 hour. After the reaction, 31 μl of sterilized water, 200 mM EDTA-Na 2 (12.5 μl),
Add 5N aqueous sodium hydroxide solution (2.0 μl) and add 6
Heated at 5 degrees. After 30 minutes, 1N aqueous hydrochloric acid solution (9.0 μl)
Was added to neutralize. Acetonitrile (100 μl) and sterile water (335 μl) were added to the neutralized reaction solution (65 μl).
Was added to bring the total volume to 500 μl. The solution was centrifuged (11000 rpm, 28 minutes) using Microcon Filter YM10 (Millipore), and 20% acetonitrile solution (100 μl) was further added and centrifuged (11000 rpm, 13 minutes).
And washed. After repeating the same washing operation, the solution remaining on the filter was recovered by reverse centrifugation and further 20%
After washing with an acetonitrile solution (25 μl), it was collected. The solvent of the obtained solution was distilled off under reduced pressure, and the solution was dissolved in 100 μl of sterilized water. Fluorescein or BHHCT-conjugated 18-base oligonucleotide was added to dATP, dGTP, dTTP, biotin
Reverse transcription was performed in the presence of -dCTP. The strand was directly immobilized on a streptavidin-coated plate.
In Fig. 4a, X is fluorescein or BHHCT
Indicates.

【0075】実施例7 蛍光測定 実施例6によって得た逆転写反応後溶液100μlよ
り、1μl、 2μl、 4μlまたは10μlとり、PBS溶
液(x10、100mM リン酸ナトリウムpH7.4、1.4M 塩化
ナトリウム:5μl)および滅菌水を用いて全量50μl
の溶液を調製した。上記cDNAを含む溶液(50μl)
を、あらかじめストレプトアビジンを固定化した96穴イ
ムノプレートに添加し、4度で12時間放置した。プレ
ート上の溶液を回収後、PBST溶液(10 mM リン酸ナトリ
ウム pH7.4、140 mM 塩化ナトリウム、0.05 % Tween-2
0: 200μl)で3回、洗浄用緩衝溶液(50 mM トリ
ス-塩酸 pH7.5、 50 mM 塩化ナトリウム:200μl)
で2回、プレートを洗浄した。その後、蛍光測定用緩衝
溶液(2μM 塩化ユーロピウム、50 mM トリス-塩酸 p
H7.5、 50 mM 塩化ナトリウム:50μl)を添加し、蛍
光を測定した。 BHHCT結合オリゴデオキシリボヌクレオ
チド(1)またはフルオレセイン結合オリゴデオキシリ
ボヌクレオチド(2)由来のcDNAを含む蛍光は、マルチ
ラベルカウンター(Wallac1420 ARVOsx、 ワラックベル
トールド社)を用い、実施例5と同じ条件で測定した。
Example 7 Fluorescence measurement From 100 μl of the solution after the reverse transcription reaction obtained in Example 6, 1 μl, 2 μl, 4 μl or 10 μl was taken, and PBS solution (x10, 100 mM sodium phosphate pH 7.4, 1.4 M sodium chloride: 5 μl) was used. ) And sterile water for a total volume of 50 μl
Was prepared. Solution containing the above cDNA (50 μl)
Was added to a 96-well immunoplate on which streptavidin had been immobilized, and the mixture was allowed to stand at 4 ° C for 12 hours. After collecting the solution on the plate, PBST solution (10 mM sodium phosphate pH7.4, 140 mM sodium chloride, 0.05% Tween-2
0: 200 μl) 3 times, washing buffer solution (50 mM Tris-HCl pH 7.5, 50 mM sodium chloride: 200 μl)
The plates were washed twice with. Then, a fluorescence measurement buffer solution (2 μM europium chloride, 50 mM Tris-hydrochloric acid p
H7.5, 50 mM sodium chloride: 50 μl) was added, and fluorescence was measured. The fluorescence containing the cDNA derived from BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) or fluorescein-conjugated oligodeoxyribonucleotide (2) was measured under the same conditions as in Example 5 using a multi-label counter (Wallac1420 ARVOsx, Wallac Berthold).

【0076】ポリリボヌクレオチド(5)(100 pmol)
からの逆転写反応のうちの1〜10%をイムノプレート
に添加し、ユーロピウムイオン存在下蛍光を測定した結
果を図4bに示す。グラフの縦軸はそれぞれの蛍光強度
値をバックグラウンド値で除した値を示す。比較実験と
してbiotin-dCTPの代わりにdCTPを用いた逆転写反応も
行った。各反応の蛍光を測定した後、EDTA溶液(50 mM
EDTA-Na2、 50 mM Tris-HCl (pH7.5))で洗浄した後蛍光
を再度測定した。それぞれの結果はEDTAとして示した。
Polyribonucleotide (5) (100 pmol)
Fig. 4b shows the results obtained by adding 1 to 10% of the reverse transcription reaction from Escherichia coli to an immunoplate and measuring the fluorescence in the presence of europium ions. The vertical axis of the graph shows the value obtained by dividing each fluorescence intensity value by the background value. As a comparative experiment, a reverse transcription reaction was performed using dCTP instead of biotin-dCTP. After measuring the fluorescence of each reaction, EDTA solution (50 mM
After washing with EDTA-Na 2 and 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), fluorescence was measured again. Each result is shown as EDTA.

【0077】蛍光測定の結果、フルオレセイン結合オリ
ゴデオキシリボヌクレオチド(2)由来のcDNAはプレー
トに添加されたcDNA量の増加に対して蛍光強度の増加量
が低かったのに対し、BHHCT結合オリゴデオキシリボヌ
クレオチド(1)由来のcDNAは、プレート上のcDNA量に
応じて大きく上昇した。BHHCTの蛍光強度は、フルオレ
セインの蛍光強度よりも、敏感に濃度変化に応じたため
逆転写反応によって得たcDNA量の定量、すなわちRNAの
定量に適していることが明らかになった。また、比較実
験として行なったbiotin結合dCTPを含まない逆転写反応
産物は、ストレプトアビジンプレートには固定化されな
いため、蛍光は観察されなかった。そのため、biotin-d
CTP存在下で観察された蛍光は、伸長反応によってbioti
n-dCTPが取り込まれたcDNA由来の蛍光であり、プライマ
ー由来のものではないことを示している。BHHCT結合オ
リゴデオキシリボヌクレオチド(1)を比較としてイム
ノプレートに添加した場合、プライマー単独でもプレー
ト上に吸着されてしまった。しかしながら、0.1% BS
A共存下においてBHHCT結合オリゴデオキシリボヌクレオ
チド(1)を添加した場合は、プレートへの吸着が抑え
られた。
As a result of fluorescence measurement, the fluorescence derived from fluorescein-bound oligodeoxyribonucleotide (2) showed a small increase in fluorescence intensity with the increase in the amount of cDNA added to the plate, whereas the BHHCT-bound oligodeoxyribonucleotide ( The cDNA derived from 1) greatly increased depending on the amount of cDNA on the plate. The fluorescence intensity of BHHCT was more sensitive to the change in concentration than the fluorescence intensity of fluorescein, and thus it was clarified that it is more suitable for quantification of the amount of cDNA obtained by the reverse transcription reaction, that is, RNA. In addition, since the reverse transcription reaction product containing no biotin-bound dCTP, which was used as a comparative experiment, was not immobilized on the streptavidin plate, no fluorescence was observed. Therefore, biotin-d
The fluorescence observed in the presence of CTP was
It is the fluorescence derived from the cDNA in which n-dCTP was incorporated, and not the primer. When BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) was added to the immunoplate for comparison, the primer alone was also adsorbed on the plate. However, 0.1% BS
When BHHCT-conjugated oligodeoxyribonucleotide (1) was added in the presence of A, adsorption to the plate was suppressed.

【0078】実施例8 逆転写後cDNAのBHHCTによる標
識 RNAからの逆転写反応後に得たcDNAをBHHCTにより標識
し、蛍光を測定した実験の概略を図5aに示す。鋳型RNA
としてポリリボヌクレオチド(5)(100pmol, 0.
86μl)を、プライマーとして末端アミノ基結合オリ
ゴデオキシリボヌクレオチド(1)または蛍光色素非結
合プライマー(3)(100pmol, 2μl)を、逆転写
反応緩衝溶液(x5,250mM Tris-HCl pH8.3, 37
5 mM KCl,15 mM MgCl2, 50 mM DTT:2.0μl)および
滅菌水(0.64μl)と混合し、65度で2分間加熱
後室温に5分間放置した。これに10mM dATP、1
0mM dGTP、10mM dCTPをそれぞれ
(0.5μl)を加え、さらに5mM dTTP (1μl)、も
しくは5mM 5-(3’’-aminopropynyl)-2’-deoxyurid
ine 5’-triphosphate (dPTP;1μl)もしくは5mM
5-[3’’-aminoallyl]-2’-deoxyuridine-5’-triphos
phate(AA-dUTP;1μl),または5mM dTTP (0.
4μl)と5mM dPTP (0.6μl)または5mM dTTP
(0.4μl)と5mM AA-dUTP (0.6μl)を加え、
続いてM-MLV(200units, 1μl)を添加し、こ
れに37度で反応を行った。1時間後M-MLV(10
0units,0.5μl)を加え、さらに37度で1時間反
応を行った。200mM EDTA-Na2 (10μl)、5N
水酸化ナトリウム(1.6μl)、滅菌水(22.7
μl)を加え、65度で30分間加温した。1N 塩酸
(7.2μl)を添加して中和後、フェノール抽出、フ
ェノール・クロロホルム抽出、クロロホルム抽出を行
い、3M 酢酸アンモニウムとエタノールを加えてエタ
ノール沈殿を行いcDNA鎖を得た。得られたcDNAを0.5
M 炭酸ナトリウム緩衝液(pH9.5)30μlに溶解し、
アセトニトリルに溶解したBHHCT(1μmol/60μl)2
0μlを添加し、室温で振盪した。約12時間後10M
酢酸アンモニウムおよびエタノールを加えエタノール
沈殿を行いBHHCTの結合したcDNAを得た。エタノール沈
殿後、残渣を滅菌水100μlに溶解した。
Example 8 Labeling of cDNA after Reverse Transcription with BHHCT The cDNA obtained after the reverse transcription reaction from RNA was labeled with BHHCT and the fluorescence was measured. The outline of the experiment is shown in FIG. 5a. Template RNA
As polyribonucleotide (5) (100 pmol, 0.
86 μl) was used as a primer, and oligodeoxyribonucleotide (1) or fluorochrome non-conjugated primer (3) (100 pmol, 2 μl) coupled with a terminal amino group was used as a reverse transcription reaction buffer solution (x5, 250 mM Tris-HCl pH8.3, 37).
The mixture was mixed with 5 mM KCl, 15 mM MgCl 2 , 50 mM DTT: 2.0 μl) and sterilized water (0.64 μl), heated at 65 ° C. for 2 minutes, and then left at room temperature for 5 minutes. 10mM dATP, 1
0 mM dGTP and 10 mM dCTP (0.5 μl) were added respectively, and 5 mM dTTP (1 μl) or 5 mM 5- (3 ″ -aminopropynyl) -2′-deoxyurid was added.
ine 5'-triphosphate (dPTP; 1 μl) or 5 mM
5- [3 ''-aminoallyl] -2'-deoxyuridine-5'-triphos
phate (AA-dUTP; 1 μl), or 5 mM dTTP (0.
4 μl) and 5 mM dPTP (0.6 μl) or 5 mM dTTP
(0.4 μl) and 5 mM AA-dUTP (0.6 μl) were added,
Subsequently, M-MLV (200 units, 1 µl) was added, and the reaction was carried out at 37 ° C. 1 hour later M-MLV (10
0 units, 0.5 μl) was added, and the reaction was further performed at 37 ° C. for 1 hour. 200 mM EDTA-Na 2 (10 μl), 5N
Sodium hydroxide (1.6 μl), sterile water (22.7
μl) was added and the mixture was heated at 65 ° C. for 30 minutes. After neutralization by adding 1N hydrochloric acid (7.2 μl), phenol extraction, phenol / chloroform extraction, and chloroform extraction were performed, and 3M ammonium acetate and ethanol were added to perform ethanol precipitation to obtain a cDNA chain. 0.5 for the obtained cDNA
Dissolve in 30 μl of M sodium carbonate buffer (pH 9.5),
BHHCT (1μmol / 60μl) dissolved in acetonitrile 2
0 μl was added and shaken at room temperature. About 12 hours later 10M
Ammonium acetate and ethanol were added and ethanol precipitation was performed to obtain cDNA with BHHCT bound thereto. After ethanol precipitation, the residue was dissolved in 100 μl of sterilized water.

【0079】参考例2 ポリリボヌクレオチド(5)の逆転写反応によって得ら
れるcDNAの3'末端に相補的なオリゴヌクレオチド(6)
(配列番号4)の合成と精製は以下のようにして行なっ
た。オリゴヌクレオチド(6)の5'末端にはbiotinを結
合させるため、3'から通常の合成法にしたがって合成し
た後、5'-biotin ホスホロアミダイト(グレンリサーチ
社)を最後に結合させた。合成終了後、オリゴデオキシ
リボヌクレオチド(1)およびオリゴデオキシリボヌク
レオチド(3)は以下のように処理し精製した。濃アン
モニア水でCPG(Controlled Pore Glass)よりオリ
ゴデオキシリボヌクレオチドを切り出し、55℃で6時
間加温した。溶媒を留去し、脱イオン水に溶解した後、
逆相HPLCにより精製した。
Reference Example 2 Oligonucleotide (6) complementary to 3'end of cDNA obtained by reverse transcription reaction of polyribonucleotide (5)
Synthesis and purification of (SEQ ID NO: 4) were performed as follows. In order to bind biotin to the 5'end of the oligonucleotide (6), 3'was synthesized according to a usual synthesis method, and then 5'-biotin phosphoramidite (Glen Research) was finally bound. After completion of the synthesis, oligodeoxyribonucleotide (1) and oligodeoxyribonucleotide (3) were treated and purified as follows. The oligodeoxyribonucleotide was cut out from CPG (Controlled Pore Glass) with concentrated ammonia water and heated at 55 ° C. for 6 hours. After distilling off the solvent and dissolving in deionized water,
Purified by reverse phase HPLC.

【0080】逆相HPLCの条件は以下の通りであっ
た: 逆相HPLC カラム:μ−ボンダスフィアー(C−18)カラム、Φ
3.9x150mm(ウォーターズ社製) 溶媒:A溶液 5% アセトニトリル/0.1M TEAA
(pH7.0);B溶液 50% アセトニトリル/0.1
M TEAA(pH7.0)。
The reverse phase HPLC conditions were as follows: Reverse phase HPLC column: μ-bonder sphere (C-18) column, Φ.
3.9 × 150 mm (manufactured by Waters) Solvent: A solution 5% Acetonitrile / 0.1M TEAA
(PH 7.0); B solution 50% acetonitrile / 0.1
M TEAA (pH 7.0).

【0081】オリゴヌクレオチド(6)の逆相HPLC
における直線濃度勾配の条件および保持時間を表3に示
す。
Reversed phase HPLC of oligonucleotide (6)
Table 3 shows the conditions and the retention time of the linear concentration gradient in.

【0082】[0082]

【表3】 [Table 3]

【0083】実施例9 実施例8によって得られたBHHCT標識cDNA(10μl)
に、cDNAの3'末端に相補的なオリゴヌクレオチド(6)
(3pmol)、PBS(x10;3μl)、2% BSA(1.5
μl)および滅菌水を加え全量を30μlとし、90度で
2分間加熱後徐冷しcDNAとオリゴヌクレオチド(6)を
結合させた。上記cDNAを含む溶液(30μl)を、あら
かじめストレプトアビジンを固定化した96穴イムノプレ
ートに添加し、4度で12時間放置した。オリゴヌクレ
オチド(6)の5'末端にbiotinが結合しているため、ス
トレプトアビジンプレートに固定化される。プレート上
の溶液を回収後、PBST溶液(10 mM リン酸ナトリウム p
H7.4、140 mM 塩化ナトリウム、0.05 % Tween-20:20
0μl)で3回、洗浄用緩衝溶液(50 mM トリス-塩酸 p
H7.5、 50 mM 塩化ナトリウム:200μl)で2回、プ
レートを洗浄した。その後、蛍光測定用緩衝溶液(2μ
M 塩化ユーロピウム、50 mM トリス-塩酸pH7.5、 50 m
M 塩化ナトリウム:50μl)を添加し、蛍光を測定し
た。オリゴヌクレオチド(2)の5'末端にはフルオレセ
インが結合しているため、フルオレセインの蛍光も測定
可能となる。逆転写反応時に添加するトリリン酸体はdA
TP、dCTP、 dGTP、 dTTPであるが、dTTPの代りにdPTPま
たはAA-dUTPを添加した場合、dPTPまたはAA-dUTPがDNA
中に取り込まれBHHCTと反応する。また、オリゴヌクレ
オチド(6)はDNAを釣り固定化するオリゴヌクレオチ
ドであり、オリゴヌクレオチド(6)存在下で初めて標
識cDNAが固定化される。蛍光測定の結果を図5bに示
す。
Example 9 BHHCT-labeled cDNA (10 μl) obtained in Example 8
And an oligonucleotide complementary to the 3'end of the cDNA (6)
(3 pmol), PBS (x10; 3 μl), 2% BSA (1.5
μl) and sterilized water were added to make the total volume 30 μl, and the mixture was heated at 90 ° C. for 2 minutes and then gradually cooled to bind the cDNA to the oligonucleotide (6). A solution (30 μl) containing the above cDNA was added to a 96-well immunoplate on which streptavidin was immobilized in advance, and the mixture was left at 4 ° C. for 12 hours. Since biotin is bound to the 5'end of the oligonucleotide (6), it is immobilized on a streptavidin plate. After collecting the solution on the plate, PBST solution (10 mM sodium phosphate p
H7.4, 140 mM sodium chloride, 0.05% Tween-20: 20
Washing buffer solution (50 mM Tris-HCl p
The plate was washed twice with H7.5, 50 mM sodium chloride: 200 μl). Then, a buffer solution for fluorescence measurement (2 μ
M europium chloride, 50 mM Tris-HCl pH 7.5, 50 m
M sodium chloride: 50 μl) was added and fluorescence was measured. Since fluorescein is bound to the 5'end of the oligonucleotide (2), the fluorescence of fluorescein can also be measured. Triphosphate added during reverse transcription is dA
TP, dCTP, dGTP, dTTP, but when dPTP or AA-dUTP is added instead of dTTP, dPTP or AA-dUTP is DNA
It is taken in and reacts with BHHCT. Further, the oligonucleotide (6) is an oligonucleotide that fixes and immobilizes DNA, and the labeled cDNA is immobilized only in the presence of the oligonucleotide (6). The result of the fluorescence measurement is shown in FIG. 5b.

【0084】オリゴヌクレオチド(6)およびdPTPまた
はAA-dUTP存在下で特異的に強い蛍光が観察されたた
め、逆転写反応後にBHHCTを用いて標識することが可能
であり、極めて高い蛍光強度を示すことが明らかとなっ
た。特にAA-dUTPを用いた反応では高い標識率が得られ
た。また、dTTPと、dPTPあるいはAA-dUTPをそれぞれ
2:3の比率で共存させた反応においては、蛍光強度は
dTTPの取り込みのために低下したものの、このような条
件においても標識可能であることが明らかとなった。こ
のような逆転写後修飾法により得られた高度にBHHCTに
より標識されたcDNAは、相補的なDNAあるいはRNAを検出
する試薬となることも示している。
Since strong fluorescence was observed specifically in the presence of the oligonucleotide (6) and dPTP or AA-dUTP, it was possible to label with BHHCT after the reverse transcription reaction and to show extremely high fluorescence intensity. Became clear. Especially in the reaction using AA-dUTP, a high labeling rate was obtained. In addition, in the reaction in which dTTP and dPTP or AA-dUTP coexist at a ratio of 2: 3, the fluorescence intensity is
Although it decreased due to the uptake of dTTP, it was revealed that labeling was possible even under such conditions. It has also been shown that the highly BHHCT-labeled cDNA obtained by such a post-reverse transcription modification method serves as a reagent for detecting complementary DNA or RNA.

【0085】実施例10 BHHCT-2'-デオキシウリジン-
5'-トリリン酸(BHHCT-2'-deoxyurydine-5'-triphospha
te(BH-dUTP))を用いた反応(図6) (1)5-(3''-Aminopropynyl)-2'-deoxyuridine 5'-tri
phosphate (dPTP) は、Benner らの報告(J. Am. Chem.
Soc., (1999), 121, 9781-9789)にしたがって合成し
た(図6A scheme I)。 (2)BHHCTと6-アミノヘキサン酸との反応 (図6Bsc
heme II)BHHCTは論文(アナリティカル・ケミストリー
(1998), 70, 596-601)に従って合成した。
Example 10 BHHCT-2′-deoxyuridine-
5'-triphosphate (BHHCT-2'-deoxyurydine-5'-triphospha
te (BH-dUTP)) (Fig. 6) (1) 5- (3 ''-Aminopropynyl) -2'-deoxyuridine 5'-tri
Phosphate (dPTP) was reported by Benner et al. (J. Am. Chem.
Soc., (1999), 121, 9781-9789) (FIG. 6A scheme I). (2) Reaction of BHHCT with 6-aminohexanoic acid (Fig. 6Bsc
heme II) BHHCT was synthesized according to the paper (Analytical Chemistry (1998), 70, 596-601).

【0086】BHHCT 170 mg (0.207 mmol)をDMF3mlに溶
解し、そこに撹拌下トリエチルアミン28μl(0.2 μmo
l)と6-アミノヘキサン酸236 mg (1.8 mmol)を添加し、
反応を開始した。室温で2時間反応後、酢酸エチル30 m
lと0.1 N 塩酸水溶液30 mlを加え分液した。この抽出操
作を3回繰り返した後有機層を集め、溶媒を留去した。
残渣をシリカゲルカラムで精製し(生成物は少量の酢酸
を含む1 %メタノール:クロロホルムで溶出された)、
溶媒を留去してN-BHHCT-(6-アミノヘキサン酸)を得た。 収量150mg(0.167 mmol)、収率81 %。 マススペクトルの結果:FAB-HRMS 理論値 C36H
27F14NO8S(M+H)+、899.65、 実測値 900.1259。更に
1H-NMRで生成物の構造を確認した。
170 mg (0.207 mmol) of BHHCT was dissolved in 3 ml of DMF, and 28 μl (0.2 μmo) of triethylamine was stirred therein.
l) and 236 mg (1.8 mmol) of 6-aminohexanoic acid are added,
The reaction started. After reacting at room temperature for 2 hours, ethyl acetate 30 m
l and 30 ml of 0.1 N hydrochloric acid aqueous solution were added for liquid separation. After repeating this extraction operation three times, the organic layers were collected and the solvent was distilled off.
The residue was purified on a silica gel column (the product was eluted with 1% methanol: chloroform containing a small amount of acetic acid),
The solvent was distilled off to obtain N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid). Yield 150 mg (0.167 mmol), yield 81%. Mass spectrum result: FAB-HRMS theoretical value C 36 H
27 F 14 NO 8 S (M + H) +, 899.65, found 900.1259. Further
The structure of the product was confirmed by 1H-NMR.

【0087】(3)N-BHHCT-(6-アミノヘキサン酸)の活
性エステル化 実施例1で得たN-BHHCT-(6-アミノヘキサン酸)140 mg
(0.16 mmol)をDMF1。5mlに溶解し、N-ヒドロキシスクシ
ンイミド 36.8 mg (0.32 mmol)および1-(3-ジメチルア
ミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩98.2 mg
(0.512 mmol)を加えて室温で撹拌した。30時間後酢酸
エチル30 mlおよび0.1 N塩酸水溶液30 mlを加え分液し
た。この分液操作を繰り返した後、水層を酢酸エチル20
mlで逆抽出し、有機層を集めた溶媒を留去した。残渣
をシリカゲルのカラムで精製し(生成物は少量の酢酸を
含む1 %メタノール:クロロホルムで溶出された)、溶
媒を留去してN-BHHCT-(6-アミノヘキサン酸)スクシンイ
ミジルエステルを得た。 収量50mg(0.05 mmol)、収率31 %。 マススペクトルの結果:FAB-HRMS 理論値 C40H
30F14N2O10S(M+H)、996.72、 実測値 997.1495。更
に1H-NMRで生成物の構造を確認した。
(3) Active esterification of N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid) N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid) 140 mg obtained in Example 1
(0.16 mmol) was dissolved in 1.5 ml of DMF, and N-hydroxysuccinimide 36.8 mg (0.32 mmol) and 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride 98.2 mg were dissolved.
(0.512 mmol) was added and the mixture was stirred at room temperature. After 30 hours, 30 ml of ethyl acetate and 30 ml of 0.1 N hydrochloric acid aqueous solution were added to separate the layers. After repeating this liquid separation operation, the aqueous layer was washed with ethyl acetate.
Back extraction was performed with ml, and the solvent in which the organic layer was collected was distilled off. The residue was purified on a silica gel column (the product was eluted with 1% methanol: chloroform containing a small amount of acetic acid) and the solvent was evaporated to give N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid) succinimidyl ester. Obtained. Yield 50 mg (0.05 mmol), yield 31%. Mass spectrum result: FAB-HRMS theoretical value C 40 H
30 F 14 N 2 O 10 S (M + H), 996.72, found 997.1495. Furthermore, the structure of the product was confirmed by 1H-NMR.

【0088】(4)BHHCT-2'-deoxyurydine-5'-triphos
phate(BH-dUTP)の合成 (図6Cscheme III) dPTP (1.0 μmol) を 0.5 M 炭酸ナトリウム緩衝液 (pH
9.5、 100 μl) に溶解し、40 mM N-BHHCT-(6-アミノ
ヘキサン酸)スクシンイミジルエステルアセトニトリル
溶液 (50 μl、 2.0 mmol) を加え室温で撹拌、反応を
開始した。30分後、さらに上記N-BHHCT-(6-アミノヘキ
サン酸)スクシンイミジルエステルアセトニトリル溶液
(50 μl、 2.0 μmol) を加えた。20時間後、反応液か
ら減圧下アセトニトリルを留去し脱イオン水 (100 μ
l)を加え、酢酸エチル (200 μlx 3)を加え、過剰の
N-BHHCT-(6-アミノヘキサン酸)スクシンイミジルエステ
ルおよび反応の残骸を除去した。水相を逆相C8カラム
(セップパックバックカートリッジ:YMC社)にのせ、
50% アセトニトリル水溶液でカラムより溶出した。溶出
画分を減圧下濃縮し、さらに生成物を逆相HPLC により
精製した。分取液を減圧下濃縮後、上記逆相C8カラムに
より脱塩した。50% アセトニトリル水溶液によりカラム
より溶出後、減圧下溶媒を留去し、BH-dUTP 12.4 OD330
units (ε330 3.41 x 104 M-1 cm-1 より36.2 nmol、
収率 3.6%) を得た。
(4) BHHCT-2'-deoxyurydine-5'-triphos
Synthesis of phate (BH-dUTP) (Fig. 6 Cscheme III) dPTP (1.0 μmol) in 0.5 M sodium carbonate buffer (pH
9.5, 100 μl), 40 mM N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid) succinimidyl ester acetonitrile solution (50 μl, 2.0 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature to start the reaction. After 30 minutes, the above N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid) succinimidyl ester acetonitrile solution (50 μl, 2.0 μmol) was further added. After 20 hours, acetonitrile was distilled off from the reaction solution under reduced pressure to remove deionized water (100 μm).
l), ethyl acetate (200 μl x 3) and add excess
N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid) succinimidyl ester and reaction debris were removed. Place the aqueous phase on the reverse phase C8 column (Seppack back cartridge: YMC),
The column was eluted with a 50% aqueous acetonitrile solution. The eluted fraction was concentrated under reduced pressure, and the product was further purified by reverse phase HPLC. The collected liquid was concentrated under reduced pressure, and then desalted by the above-mentioned reverse phase C8 column. After elution from the column with 50% acetonitrile aqueous solution, the solvent was distilled off under reduced pressure, and BH-dUTP 12.4 OD 330
units (from ε 330 3.41 x 10 4 M -1 cm -1 2 36.2 nmol,
Yield 3.6%) was obtained.

【0089】逆相HPLCの条件は以下の通りであっ
た: カラム:μ−ボンダスフィアー(C−8)カラムΦ3.
9x150mm(ウォーターズ社製) 溶媒:A溶液 25% アセトニトリル/0.1M TEA
A(pH7.0);B溶液50% アセトニトリル/0.
1M TEAA(pH7.0)。
The reverse phase HPLC conditions were as follows: Column: μ-Bondasphere (C-8) column Φ3.
9 × 150 mm (manufactured by Waters) Solvent: A solution 25% acetonitrile / 0.1M TEA
A (pH 7.0); B solution 50% acetonitrile / 0.
1M TEAA (pH 7.0).

【0090】[0090]

【表4】 [Table 4]

【0091】実施例11 BH-dUTPの酵素による取り込
み反応に用いるオリゴデオキシリボヌクレオチド(7)
の合成 実施例1と同様にオリゴデオキシリボヌクレオチド
(7)をDNA自動合成機を用いて合成し、脱保護した。
逆相およびイオン交換HPLCを用い高純度に精製した。 逆相およびイオン交換HPLCの条件は以下の通りであ
った: 逆相HPLC カラム:μ−ボンダスフィアー(C−18)カラム、Φ
3.9x150mm(ウォーターズ社製) 溶媒:A溶液 5% アセトニトリル/0.1M TEAA
(pH7.0);B溶液 25% アセトニトリル/0.1
M TEAA(pH7.0)。
Example 11 Oligodeoxyribonucleotide (7) used for enzymatic incorporation reaction of BH-dUTP (7)
Synthesis of oligodeoxyribonucleotide (7) was carried out in the same manner as in Example 1 using an automatic DNA synthesizer and deprotected.
Purified to high purity using reverse phase and ion exchange HPLC. Reversed phase and ion exchange HPLC conditions were as follows: Reversed phase HPLC column: μ-bonder sphere (C-18) column, Φ.
3.9 × 150 mm (manufactured by Waters) Solvent: A solution 5% Acetonitrile / 0.1M TEAA
(PH 7.0); B solution 25% acetonitrile / 0.1
M TEAA (pH 7.0).

【0092】イオン交換HPLC カラム:TSKgel DEAE 2SWカラム、4.6×250mm、
東ソー(株)製 溶媒:A溶液 20% アセトニトリル;B溶液 20%
アセトニトリルを含む2M HCOONH オリゴリボヌクレオチド(7)(配列番号5)の逆相お
よびイオン交換HPLCにおける直線濃度勾配の条件お
よび保持時間を表5に示す。
Ion exchange HPLC column: TSKgel DEAE 2SW column, 4.6 × 250 mm,
Tosoh Co., Ltd. solvent: A solution 20% acetonitrile; B solution 20%
Table 5 shows the conditions and retention time of a linear concentration gradient of 2M HCOONH 4 oligoribonucleotide (7) containing acetonitrile (SEQ ID NO: 5) in reverse phase and ion exchange HPLC.

【0093】[0093]

【表5】 [Table 5]

【0094】実施例12 BH-dUTPの逆転写酵素による
取り込みに用いる鋳型RNA、オリゴリボヌクレオチド
(8)の合成および精製 BH-dUTPの逆転写反応に用いる鋳型RNA(オリゴリボヌク
レオチド(8))(配列番号6)を以下のように合成、
分取、精製した。またオリゴリボヌクレオチド(9)
(配列番号7)は、連続したアデニン塩基を有する鋳型
RNAであり、そのような鋳型RNAでもBH-dUTPが連続して
取り込まれるかどうかを調べる実験を行なうために合成
した。
Example 12 Synthesis and Purification of Template RNA and Oligoribonucleotide (8) Used for Uptake of BH-dUTP by Reverse Transcriptase Template RNA used for reverse transcription of BH-dUTP (oligoribonucleotide (8)) ( SEQ ID NO: 6) was synthesized as follows,
It was separated and purified. Also oligoribonucleotides (9)
(SEQ ID NO: 7) is a template having continuous adenine bases
It was RNA, and was synthesized in order to perform an experiment for examining whether or not BH-dUTP was continuously incorporated even in such a template RNA.

【0095】リボヌクレオシド3'-ホスホロアミダイト
(GLENリサーチ)を用いて、DNA 自動合成機(Applied
Biosystem Model394A)でオリゴリボヌクレオチド
(8)および(9)を合成した。RNA 断片は、1μmol
スケールで合成した。合成終了後、合成したオリゴヌク
レオチドが結合したCPG (Controlled Pore Glass) を
濃アンモニア水:エタノール(3:1v/v)混液で室温
2時間処理し、更に55℃で16時間加温した。溶媒を
留去し、残渣に1mlの1M TBAF(Tetrabutylammonium
fluoride)/THF(Tetrahydrofuran)溶液を加え、37
℃で16時間攪拌した。これに5mlの0.1M triethyl
ammonium acetate(pH 7.0)を加えた後、C18シリ
カゲル(ウォーターズ社製)カラムクロマトグラフィー
を行なった(カラムサイズ1.5×12cm:5-40%ア
セトニトリル、50mM Triethylammonium bicarbonate
水溶液の溶媒を用いた濃度勾配により溶出)。約30%
濃度のアセトニトリルで溶出されるジメトキシトリチル
の発色を有するフラクションを集め、5mlの0.01N
塩酸を加え、1時間攪拌した。0.1Nアンモニア水で
中和後、水層を酢酸エチルで洗浄し、溶媒留去後滅菌水
1mlに溶解した。この画分中のオリゴリボヌクレオチド
を逆相HPLCで分取後、さらにイオン交換HPLCで分取し、
精製した。これらオリゴヌクレオチドはBH-dUTPの逆転
写反応における取り込みを調べるため、後述の実験に供
した。オリゴヌクレオチド(8)および(9)は、逆相
HPLC、イオン交換HPLCにおいて精製を行い、高純度
に精製した。
Using a ribonucleoside 3'-phosphoramidite (GLEN Research), an automatic DNA synthesizer (Applied
Oligoribonucleotides (8) and (9) were synthesized with Biosystem Model 394A). RNA fragment is 1 μmol
Synthesized on a scale. After completion of the synthesis, the synthesized oligonucleotide-bound CPG (Controlled Pore Glass) was treated with a mixed solution of concentrated aqueous ammonia: ethanol (3: 1 v / v) at room temperature for 2 hours and further heated at 55 ° C. for 16 hours. The solvent was distilled off, and 1 ml of 1M TBAF (Tetrabutylammonium) was added to the residue.
Fluoride) / THF (Tetrahydrofuran) solution is added, 37
The mixture was stirred at 0 ° C for 16 hours. Add 5 ml of 0.1M triethyl to it.
After adding ammonium acetate (pH 7.0), C18 silica gel (manufactured by Waters) column chromatography was performed (column size 1.5 × 12 cm: 5-40% acetonitrile, 50 mM Triethylammonium bicarbonate).
Elution with a concentration gradient using an aqueous solvent). About 30%
The fractions with the color development of dimethoxytrityl which were eluted with a concentration of acetonitrile were collected and 5 ml of 0.01 N
Hydrochloric acid was added and stirred for 1 hour. After neutralization with 0.1N ammonia water, the aqueous layer was washed with ethyl acetate, the solvent was distilled off, and the residue was dissolved in 1 ml of sterilized water. The oligoribonucleotides in this fraction were collected by reverse phase HPLC and then by ion exchange HPLC,
Purified. These oligonucleotides were subjected to the experiment described below in order to investigate the incorporation of BH-dUTP in the reverse transcription reaction. Oligonucleotides (8) and (9) were purified to high purity by reverse phase HPLC and ion exchange HPLC.

【0096】逆相およびイオン交換HPLCの条件は以
下の通りであった: 逆相HPLC カラム:μ−ボンダスフィアー(C−18)カラム、Φ
3.9x150mm(ウォーターズ社製) 溶媒:A溶液 5% アセトニトリル/0.1M TEAA
(pH7.0);B溶液 25% アセトニトリル/0.1
M TEAA(pH7.0)。
Reversed phase and ion exchange HPLC conditions were as follows: Reversed phase HPLC column: μ-Bondasphere (C-18) column, Φ.
3.9 × 150 mm (manufactured by Waters) Solvent: A solution 5% Acetonitrile / 0.1M TEAA
(PH 7.0); B solution 25% acetonitrile / 0.1
M TEAA (pH 7.0).

【0097】イオン交換HPLC カラム:TSKgel DEAE 2SWカラム、4.6×250mm、
東ソー(株)製 溶媒:A溶液 20% アセトニトリル;B溶液 20%
アセトニトリルを含む2M HCOONH オリゴリボヌクレオチド(8)および(9)の逆相およ
びイオン交換HPLCにおける直線濃度勾配の条件およ
び保持時間を表6に示す。
Ion exchange HPLC column: TSKgel DEAE 2SW column, 4.6 × 250 mm,
Tosoh Co., Ltd. solvent: A solution 20% acetonitrile; B solution 20%
Table 6 shows linear gradient conditions and retention times in reversed-phase and ion exchange HPLC of 2M HCOONH 4 oligoribonucleotides (8) and (9) containing acetonitrile.

【0098】[0098]

【表6】 [Table 6]

【0099】参考例3 5'-32P標識オリゴヌクレオチ
ド(7)の調製 上記のごとく調製したオリゴリボヌクレオチド(7)
(150pmol)に[γ− 32P]ATP(3μCi)0.
3μl、5’末端標識反応用緩衝液(x10、500m
M トリス−塩酸(pH8.0)、100mM 塩化マグ
ネシウム、50mMジチオスレイトール)2μl、T4
ポリヌクレオチドキナーゼ(10units);宝酒造
(株)社製)1μlおよび滅菌水を加え、全量20μl
とし、37℃で1時間保温することによりオリゴリボヌ
クレオチド(7)の5'末端を標識した。反応溶液をNEN
SORBカラム(NEN社)を用いて酵素および塩を除いた
後、50%エタノール水溶液で溶出した。減圧下溶媒を
留去した後、滅菌水400μlに溶解した5'標識オリゴ
ヌクレオチド(7)を得た。
[0099]Reference example 3  5'-32P-labeled oligonucleoti
Preparation of code (7) Oligoribonucleotide prepared as above (7)
[Γ- to (150 pmol) 32P] ATP (3 μCi) 0.
3 μl, 5'end labeling reaction buffer (x10, 500 m
M Tris-hydrochloric acid (pH 8.0), 100 mM Magnesium chloride
Nesium, 50 mM dithiothreitol) 2 μl, T4
Polynucleotide kinase (10units); Takara Shuzo
(Manufactured by Co., Ltd.) 1 μl and sterilized water were added to give a total volume of 20 μl
And incubate at 37 ° C for 1 hour.
The 5'end of Cleotide (7) was labeled. NEN the reaction solution
Enzymes and salts were removed using SORB column (NEN)
After that, it was eluted with a 50% ethanol aqueous solution. Solvent under reduced pressure
After evaporation, 5'-labeled oligo dissolved in 400 μl of sterilized water
Nucleotide (7) was obtained.

【0100】実施例13 逆転写反応 参考例3で得られた5'末端が32Pで標識されたオリゴデ
オキシリボヌクレオチド(7)(0.5 pmol)と鋳型オリ
ゴリボヌクレオチド(8)(1pmol)をジメチルスルフ
ォキシド(1μl)、100μM BH-dUTP(1μl)、1
0μM dNTP(dATP、dGTPまたはdCTP;1μl)を反応用
緩衝溶液(x5、250mMトリス-塩酸pH8.3、375m
M 塩化カリウム、 15mM塩化マグネシウム、50m
Mジチオスレオトール;2μl)と混合し、M-MLV逆転写
酵素(10units、1μl;プロメガ社)を加えて全量2
0μlで37℃で逆転写反応を行なった。10、20お
よび30分後に反応溶液(2.5μl)をサンプリング
し、反応停止用溶液(50mM EDTANa2、 10 M尿素、
0.1% ブロモフェノールブルー;5μl)に加えて反応を
停止後、8M尿素を含む20% 変性ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動を行なって分析した。
Example 13 Reverse Transcription Reaction The oligodeoxyribonucleotide (7) (0.5 pmol) labeled with 32 P at the 5'end obtained in Reference Example 3 and the template oligoribonucleotide (8) (1 pmol) were added to dimethyl sulfol. Foxoxide (1 μl), 100 μM BH-dUTP (1 μl), 1
0 μM dNTP (dATP, dGTP or dCTP; 1 μl) was added to a reaction buffer solution (x5, 250 mM Tris-HCl pH 8.3, 375 m).
M potassium chloride, 15 mM magnesium chloride, 50 m
Mix with M dithiothreitol; 2 μl) and add M-MLV reverse transcriptase (10 units, 1 μl; Promega) to a total volume of 2
The reverse transcription reaction was performed with 0 μl at 37 ° C. The reaction solution (2.5 μl) was sampled after 10, 20 and 30 minutes, and the reaction stopping solution (50 mM EDTANa 2 , 10 M urea,
After the reaction was stopped by adding 0.1% bromophenol blue (5 μl), 20% denaturing polyacrylamide gel electrophoresis containing 8 M urea was performed for analysis.

【0101】反応の結果、オリゴデオキシリボヌクレオ
チド(7)の移動度よりも遅れてゲル中を移動するバン
ドが観察された(図7)。これは、オリゴデオキシリボ
ヌクレオチド(7)の3'末端にBH-dUTPがM-MLV逆転写
酵素によって取り込まれたことを示す。BH-dUTPが存在
しない場合は伸長反応が起こっておらず、BH-dUTPが取
り込まれた後に、DNA鎖の伸長が起きていることも示さ
れた。また、連続したアデニン配列を有するRNAである
オリゴリボヌクレオチド(9)を鋳型に用いたときに
も、同様に伸長反応は起こったことが示された。
As a result of the reaction, a band migrating in the gel later than the mobility of oligodeoxyribonucleotide (7) was observed (FIG. 7). This indicates that BH-dUTP was incorporated by M-MLV reverse transcriptase at the 3'end of oligodeoxyribonucleotide (7). It was also shown that the elongation reaction did not occur in the absence of BH-dUTP, and that the elongation of the DNA chain occurred after the incorporation of BH-dUTP. It was also shown that the elongation reaction occurred similarly when oligoribonucleotide (9), which was RNA having a continuous adenine sequence, was used as a template.

【0102】実施例14 ターミナルトランスフェレー
ス 5'末端が32Pで標識されたオリゴデオキシリボヌクレオ
チド(7)(1pmol)、BH-dUTP (510pmol)をジメ
チルスルフォキシド(2μl)、25mM 塩化コバルト溶
液(2μl)、反応緩衝溶液(x5、1M カコジル酸カ
リウム、25mMトリス-塩酸、1.25mg/BSA、 pH6.6;
4μl)、ターミナルトランスフェレース(25units)
に滅菌水を加えて全量20μlとし、37℃で反応を行
なった。反応開始後2、4、6、8、10、12、14
分後に反応溶液(2.5μl)をサンプリングし、反応停
止用溶液(50mM EDTANa、10M尿素、0.01% ブ
ロモフェノールブルー;5μl)に加えて反応を停止
後、8M尿素を含む15%変性ポリアクリルアミドゲル
電気泳動を行なって分析した(図8)。
Example 14 Terminal Transferase Oligodeoxyribonucleotide (7) (1 pmol) labeled with 32 P at the 5'end, BH-dUTP (510 pmol) was added to dimethyl sulfoxide (2 μl), 25 mM cobalt chloride solution ( 2 μl), reaction buffer solution (x5, 1 M potassium cacodylate, 25 mM Tris-hydrochloric acid, 1.25 mg / BSA, pH 6.6;
4μl), Terminal Transfer Race (25units)
Sterilized water was added to the mixture to make the total volume 20 μl, and the reaction was carried out at 37 ° C. 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 after starting the reaction
After 15 minutes, the reaction solution (2.5 μl) was sampled, added to a reaction stop solution (50 mM EDTANa 2 , 10 M urea, 0.01% bromophenol blue; 5 μl) to stop the reaction, and then 15% modified polyacrylamide containing 8 M urea. Gel electrophoresis was performed and analyzed (FIG. 8).

【0103】反応の結果、オリゴデオキシリボヌクレオ
チド(7)の3'末端にBH-dUTPが幾つか付加したオリゴ
ヌクレオチドが観察され、BH-dUTPがターミナルトラン
スフェレースの基質になることが明らかとなった。これ
により、オリゴヌクレオチドの3'末端を高度にBHHCTで
標識可能であることが示された。
As a result of the reaction, an oligonucleotide in which several BH-dUTPs were added to the 3'end of oligodeoxyribonucleotide (7) was observed, and it was revealed that BH-dUTP serves as a substrate for terminal transferase. . This showed that the 3'end of the oligonucleotide can be highly labeled with BHHCT.

【0104】[0104]

【発明の効果】本発明は、β-ジケトン型ユーロピウム
錯体結合核酸の効率的合成法を見出し、それらを用いた
PCR、逆転写反応、cDNAの高度標識を可能にした。本発
明の標識核酸は、感度が高く、生体由来の微量遺伝子の
検出及び定量が可能なものである。また測定すべき蛍光
のピークが、現在一般に使用されるCy3及びCy5と重なら
ないため、これらと併用することが可能であり、二重及
び三重の標識が可能となるものである。蛍光による目的
物質(核酸)の検出は、例えばin situハイブリダイゼ
ーションに利用することができる他、固定相上に固定化
された遺伝子産物の定量にも適している。更に、現在作
製されているDNAチップ(DNAマイクロアレイ)では、ガ
ラス固定相上の固定化されたDNA量が正確に定量されて
いないため、製品の正確な評価がされていない。しかし
ながら、PCR産物または合成遺伝子をβ-ジケトン型ユー
ロピウム錯体で本発明による手法で標識後、基板上に固
定化することにより、固定化DNAの定量が可能となり、
DNAチップの出荷前の検査に利用することができ、よ
り正確なDNAチップの供給が可能となる。さらに、cD
NAを高度にβ-ジケトン型ユーロピウム錯体により標
識する方法を見出したため、これまでの蛍光色素では検
出不可能であった極微量の遺伝子発現の変化をチップに
より検出しうる可能性も示された。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has found an efficient method for synthesizing β-diketone-type europium complex-bonded nucleic acid and used them.
It enabled PCR, reverse transcription, and advanced labeling of cDNA. The labeled nucleic acid of the present invention has high sensitivity and is capable of detecting and quantifying a trace gene derived from a living body. Further, since the fluorescence peaks to be measured do not overlap with Cy3 and Cy5 which are generally used at present, they can be used in combination with these, and double and triple labeling can be performed. The detection of a target substance (nucleic acid) by fluorescence can be used, for example, for in situ hybridization, and is also suitable for quantifying a gene product immobilized on a stationary phase. Furthermore, in the currently produced DNA chips (DNA microarrays), the amount of DNA immobilized on the glass stationary phase has not been accurately quantified, so that the product has not been accurately evaluated. However, by immobilizing the PCR product or the synthetic gene with the β-diketone-type europium complex by the method according to the present invention and then immobilizing it on the substrate, it becomes possible to quantify the immobilized DNA,
It can be used for inspection before shipping the DNA chip, and more accurate supply of the DNA chip becomes possible. Furthermore, cd
Since a method for highly labeling NA with a β-diketone-type europium complex was found, it was also shown that a very small amount of change in gene expression that could not be detected by conventional fluorescent dyes could be detected by a chip.

【0105】[0105]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> DNA Chip Research Inc. Hitachi Software Engineering Co., Ltd. Kazuko Matsumoto <120> Labeled Nucleic Acid and Method for Producing the same <130> 12B064 <160> 7 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <400> 1 ctagccatat gtatatct 18 <210> 2 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <400> 2 caaggagatg gcgcccaaca gtccccc 27 <210> 3 <211> 79 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic RNA <400> 3 ggggaauugu gagcggauaa caauuccccu cuagaaauaa uuuuguuuaa cuuuaagaag 60 gagauauaca uauggcuag 79 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <400> 4 ggggaattgt gagcggataa caat 24 <210> 5 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic DNA <400> 5 gttttcccag tcacgac 17 <210> 6 <211> 21 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic RNA <400> 6 cguagucgug acugggaaaa c 21 <210> 7 <211> 21 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Synthetic RNA <400> 7 gcaagucgug acugggaaaa c 21 [Sequence list]                                SEQUENCE LISTING         <110> DNA Chip Research Inc.       Hitachi Software Engineering Co., Ltd.       Kazuko Matsumoto <120> Labeled Nucleic Acid and Method for Producing the same <130> 12B064 <160> 7 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 1 ctagccatat gtatatct 18 <210> 2 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 2 caaggagatg gcgcccaaca gtccccc 27 <210> 3 <211> 79 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic RNA <400> 3 ggggaauugu gagcggauaa caauuccccu cuagaaauaa uuuuguuuaa cuuuaagaag 60 gagauauaca uauggcuag 79 <210> 4 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 4 ggggaattgt gagcggataa caat 24 <210> 5 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic DNA <400> 5 gttttcccag tcacgac 17 <210> 6 <211> 21 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic RNA <400> 6 cguagucgug acugggaaaa c 21 <210> 7 <211> 21 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic RNA <400> 7 gcaagucgug acugggaaaa c 21

【0106】[0106]

【配列表フリーテキスト】[Sequence list free text]

配列番号1:合成DNA 配列番号2:合成DNA 配列番号3:合成RNA 配列番号4:合成DNA 配列番号5:合成DNA 配列番号6:合成RNA 配列番号7:合成RNA SEQ ID NO: 1 synthetic DNA SEQ ID NO: 2: Synthetic DNA SEQ ID NO: 3: Synthetic RNA SEQ ID NO: 4: Synthetic DNA SEQ ID NO: 5: Synthetic DNA SEQ ID NO: 6: Synthetic RNA SEQ ID NO: 7: synthetic RNA

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

【図1】BHHCTの構造を示す。FIG. 1 shows the structure of BHHCT.

【図2】プライマーの末端へのBHHCTの結合およびフル
オレセイン結合プライマーの構造を示す。
FIG. 2 shows the binding of BHHCT to the ends of the primer and the structure of the fluorescein-bound primer.

【図3】フルオレセインあるいはBHHCT結合プライマー
を用いたPCR産物の蛍光測定の結果を示す。
FIG. 3 shows the results of fluorescence measurement of PCR products using fluorescein or BHHCT-binding primers.

【図4】フルオレセインあるいはBHHCT結合プライマー
を用いた逆転写反応の概略図(a)と蛍光測定の結果
(b)を示す。
FIG. 4 shows a schematic diagram (a) of a reverse transcription reaction using a fluorescein- or BHHCT-binding primer and a result of fluorescence measurement (b).

【図5】dPTPまたはAA-dUTP存在下での逆転写反応後、
得られたcDNAをBHHCTにより標識した概略図(a)と蛍光
測定の結果(b)を示す。UはcDNA鎖に取り込まれたdPTP
またはAA-dUTPを示し、このうちの幾つかにBHHCTがラン
ダムに反応する。BGはバックグラウンド値、AAはAA-dUT
P、PはdPTPをそれぞれ示す。
FIG. 5: After reverse transcription reaction in the presence of dPTP or AA-dUTP,
A schematic diagram (a) in which the obtained cDNA is labeled with BHHCT and a result (b) of fluorescence measurement are shown. U is dPTP incorporated into the cDNA strand
Or it shows AA-dUTP, and BHHCT reacts randomly with some of them. BG is background value, AA is AA-dUT
P and P represent dPTP, respectively.

【図6A】BH-dUTPの合成のScheme I(dPTPの合成)を示
す。
FIG. 6A shows Scheme I (dPTP synthesis) for the synthesis of BH-dUTP.

【図6B】BH-dUTPの合成のScheme II(N-BHHCT-(6-アミ
ノヘキサン酸)スクシンイミジルエステルの合成)を示
す。
FIG. 6B shows Scheme II for the synthesis of BH-dUTP (synthesis of N-BHHCT- (6-aminohexanoic acid) succinimidyl ester).

【図6C】BH-dUTPの合成のScheme III(BH-dUTPの合成)
を示す。
FIG. 6C: Scheme III for the synthesis of BH-dUTP (Synthesis of BH-dUTP)
Indicates.

【図7】逆転写反応におけるBH-dUTPの取り込み実験に
用いた配列と反応の解析のオートラジオグラフィーの結
果を示す。
FIG. 7 shows the sequences used in the BH-dUTP incorporation experiment in the reverse transcription reaction and the result of autoradiography of the analysis of the reaction.

【図8】ターミナルトランスフェレースによるオリゴヌ
クレオチド(7)の3’末端へのBH-dUTP付加反応のオー
トラジオグラフィーの結果を示す。
FIG. 8 shows the results of autoradiography of the reaction of addition of BH-dUTP to the 3 ′ end of oligonucleotide (7) by terminal transfection.

【図9】BHHCTにより標識されたPCR産物あるいはオリゴ
ヌクレオチドを固定相上に固定化後、ユーロピウムイオ
ン存在下で時間分解蛍光測定を行い、固定化された遺伝
子を定量する方法の一例を示す。
FIG. 9 shows an example of a method for quantifying an immobilized gene by immobilizing a PCR product or an oligonucleotide labeled with BHHCT on a stationary phase and then performing time-resolved fluorescence measurement in the presence of europium ions.

───────────────────────────────────────────────────── 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) G01N 33/53 G01N 33/566 33/543 575 33/58 A 33/566 C12N 15/00 ZNAA 33/58 F (72)発明者 小松 康雄 神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町134番 株式会社ディーエヌエイチップ研究所内 (72)発明者 大塚 栄子 神奈川県横浜市保土ヶ谷区神戸町134番 株式会社ディーエヌエイチップ研究所内 (72)発明者 松本 和子 東京都世田谷区代沢3−9−12−105 Fターム(参考) 2G045 AA35 DA12 DA13 DA14 FB02 FB07 FB12 GC15 4B024 AA11 AA20 CA06 CA09 HA08 HA12 HA14 4B029 AA07 AA23 FA12 4B063 QA01 QA11 QQ42 QR56 QR62 QR82 QS03 QS25 QS34 QX02─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 33/53 G01N 33/566 33/543 575 33/58 A 33/566 C12N 15/00 ZNAA 33/58 F (72) Inventor Yasuo Komatsu 134 DK Kobe Co., Ltd., Hodogaya-ku, Yokohama, Kanagawa Pref. 72 Einko Otsuka 134 KOBE, Hodogaya-ku, Yokohama, Kanagawa DK Chip Lab. 72) Inventor Kazuko Matsumoto 3-9-12-105 F-term, Setagaya-ku, Tokyo 2F (reference) 2G045 AA35 DA12 DA13 DA14 FB02 FB07 FB12 GC15 4B024 AA11 AA20 CA06 CA09 HA08 HA12 HA14 4B029 AA07 AA23 FA12 4B063 Q42 QRAQ QR62 QR82 QS03 QS25 QS34 QX02

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、以下の一般式(II) 【化2】 [式中、aは1から10の整数を、Xは核酸の塩基、リン
酸、糖部または核酸に結合した炭素数6以下の飽和また
は不飽和炭化水素を表す。]または一般式(III) 【化3】 [式中、b、d、およびfは同一または異なって0から
10の整数を表し、cおよびeは同一または異なって0
または1の整数を表す。ただしb、d、fがいずれも0
になる場合は含まれない。Xは核酸の塩基、リン酸、糖
部または核酸に結合した炭素数6以下の飽和または不飽
和炭化水素を表す。]で示されるアミノ基を有する連結
基を介して核酸に結合した標識核酸。
1. A compound represented by the general formula (I): [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the following formula is represented by the following general formula (II): [In the formula, a represents an integer of 1 to 10, and X represents a saturated or unsaturated hydrocarbon having 6 or less carbon atoms bonded to the base, phosphate, sugar moiety or nucleic acid of the nucleic acid. ] Or the general formula (III): [In the formula, b, d, and f are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and c and e are the same or different and are 0.
Alternatively, it represents an integer of 1. However, b, d, and f are all 0
Not included if X represents a base of a nucleic acid, a phosphate, a sugar moiety or a saturated or unsaturated hydrocarbon having 6 or less carbon atoms bonded to the nucleic acid. ] The labeled nucleic acid couple | bonded with the nucleic acid through the linking group which has the amino group shown by these.
【請求項2】 一般式(I) 【化4】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、以下の一般式(IV) 【化5】 [式中、R1、R2およびR3は同一または異なって水
素原子、または上記の一般式(II)または(III)で
示されるアミノアルキル基を、Yは核酸の塩基、リン
酸、または糖部を表す。]で示される連結基を介して核
酸に結合した標識核酸。
2. A compound represented by the general formula (I): [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the following formula is represented by the following general formula (IV): [Wherein R 1, R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom, or an aminoalkyl group represented by the above general formula (II) or (III), and Y represents a base of a nucleic acid, a phosphate, or a sugar moiety. Represent ] The labeled nucleic acid couple | bonded with the nucleic acid through the coupling group shown by these.
【請求項3】 一般式(I) 【化6】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、アミノアルキルからなる連結基を介して核酸に結合
した標識核酸であって、一般式(V) 【化7】 [式中、Nは2'-デオキシチミジンヌクレオチド、2'-デ
オキシアデニンヌクレオチド、2'-デオキシシトシンヌ
クレオチドまたは2'-デオキシグアニンヌクレオチドの
いずれかを表し、nは1〜6の整数、iは1〜10の整
数、qは1〜100の整数を表す。]で示される、上記
標識核酸。
3. A compound represented by the general formula (I): [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the following is a labeled nucleic acid bound to a nucleic acid through a linking group composed of aminoalkyl, and has the general formula (V): [In the formula, N represents either a 2'-deoxythymidine nucleotide, a 2'-deoxyadenine nucleotide, a 2'-deoxycytosine nucleotide or a 2'-deoxyguanine nucleotide, n is an integer of 1 to 6, and i is 1 The integer of -10, q represents the integer of 1-100. ] The said labeled nucleic acid shown by these.
【請求項4】 一般式(I) 【化8】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
が、アミノアルキルからなる連結基を介して核酸に結合
した標識核酸であって、一般式(V) 【化9】 [式中、Nがウリジンヌクレオチド、アデニンヌクレオ
チド、シトシンヌクレオチドまたはグアニンヌクレオチ
ドのいずれかを表し、nは1〜6の整数、iは1〜10
の整数、qは1〜100の整数を表す。]で示される、
上記標識核酸。
4. A compound represented by the general formula (I): [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the following is a labeled nucleic acid bound to a nucleic acid through a linking group consisting of aminoalkyl, and has the general formula (V): [In the formula, N represents any one of a uridine nucleotide, an adenine nucleotide, a cytosine nucleotide, or a guanine nucleotide, n is an integer of 1 to 6, and i is 1 to 10
, And q represents an integer of 1 to 100. ],
The labeled nucleic acid.
【請求項5】 一般式(I) 【化10】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
を連結基を介して核酸と結合する、請求項1から4のい
ずれか1項に記載の標識核酸の製造方法。
5. A compound represented by the general formula (I): [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The manufacturing method of the labeled nucleic acid of any one of Claim 1 to 4 which couple | bonds the labeled body shown by these with a nucleic acid through a coupling group.
【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の標
識核酸をプローブとして用いる核酸の増幅方法。
6. A method for amplifying a nucleic acid, which uses the labeled nucleic acid according to claim 1 as a probe.
【請求項7】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の標
識核酸をプローブとして用いて核酸を増幅した後、反応
生成物より過剰のプライマーをのぞき、反応生成物を単
離する方法。
7. A method for isolating a reaction product by amplifying the nucleic acid using the labeled nucleic acid according to any one of claims 1 to 4 as a probe and then removing excess primer from the reaction product.
【請求項8】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の標
識核酸をプライマーとして用いる逆転写反応。
8. A reverse transcription reaction using the labeled nucleic acid according to any one of claims 1 to 4 as a primer.
【請求項9】 請求項8に記載の逆転写反応によって得
られる反応生成物。
9. A reaction product obtained by the reverse transcription reaction according to claim 8.
【請求項10】 請求項1から4に記載の標識核酸に重
金属イオンを加えて蛍光錯体とした後、生体試料上で目
的物質と反応させ、反応後の蛍光錯体の蛍光を測定する
ことを特徴とする、核酸の分析方法。
10. A fluorescent complex obtained by adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid according to claim 1 and reacting with a target substance on a biological sample, and measuring the fluorescence of the fluorescent complex after the reaction. And a method for analyzing nucleic acid.
【請求項11】 請求項1から4のいずれか1項に記載
の標識核酸を生体試料上で目的物質と反応させた後、重
金属イオンを加え、生じた蛍光錯体の蛍光を測定するこ
とを特徴とする、核酸の分析方法。
11. A method of reacting the labeled nucleic acid according to claim 1 with a target substance on a biological sample, adding a heavy metal ion, and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex. And a method for analyzing nucleic acid.
【請求項12】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の
標識核酸と重金属イオンを含む蛍光錯体。
12. A fluorescent complex containing the labeled nucleic acid according to claim 1 and a heavy metal ion.
【請求項13】 重金属イオンがランタノイド金属イオ
ンまたはラジウムイオンである請求項12記載の蛍光錯
体。
13. The fluorescent complex according to claim 12, wherein the heavy metal ion is a lanthanoid metal ion or a radium ion.
【請求項14】 ランタノイド金属イオンが、ユーロピ
ウム、サマリウム、テルビウムまたはジスプロシウムの
イオンもしくはそれらの混合物である請求項13記載の
蛍光錯体。
14. The fluorescent complex according to claim 13, wherein the lanthanoid metal ion is an ion of europium, samarium, terbium or dysprosium or a mixture thereof.
【請求項15】 可逆的あるいは非可逆的に固定相上に
固定化した請求項1〜4のいずれか1項に記載の標識核
酸。
15. The labeled nucleic acid according to claim 1, which is reversibly or irreversibly immobilized on a stationary phase.
【請求項16】 請求項15記載の標識核酸に、重金属
イオンを加え、生じた蛍光錯体の蛍光を測定することに
より、固定相上の核酸を定量する方法。
16. A method for quantifying a nucleic acid on a stationary phase by adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid according to claim 15 and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex.
【請求項17】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の
標識核酸に重金属イオンを加え、可逆的あるいは非可逆
的に固定相上に固定化し、生じた蛍光錯体の蛍光を測定
することにより、固定相上の核酸を定量する方法。
17. A method of adding a heavy metal ion to the labeled nucleic acid according to claim 1, immobilizing it reversibly or irreversibly on a stationary phase, and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex. The method for quantifying nucleic acids on a stationary phase according to.
【請求項18】 一般式(VI) 【化11】 または一般式(VII) 【化12】 [式中、R及びRは2'-デオキシチミジンヌクレオ
チド、2'-デオキシアデニンヌクレオチド、2'-デオキシ
シトシンヌクレオチド、2'-デオキシグアニンヌクレオ
チド、一般式(VI)または一般式(VII)の標識体
結合-2'-デオキシウリジン誘導体からなる2'-デオキシ
オリゴリボヌクレオチド、nは1〜6の整数、hおよび
mは同一または異なって1〜6の整数を表す。]で示さ
れる標識体結合2'-デオキシウリジン誘導体を少なくと
も1残基鎖内に有する2'-デオキシポリリボヌクレオチ
ド。
18. A compound represented by the general formula (VI): Or general formula (VII) [Wherein R 1 and R 2 are each a 2′-deoxythymidine nucleotide, a 2′-deoxyadenine nucleotide, a 2′-deoxycytosine nucleotide, a 2′-deoxyguanine nucleotide, a general formula (VI) or a general formula (VII). Label-bound 2'-deoxyoligoribonucleotide consisting of 2'-deoxyuridine derivative, n is an integer of 1 to 6, and h and m are the same or different and are an integer of 1 to 6. ] The 2'-deoxy polyribonucleotide which has the label | marker coupling | bonding 2'-deoxy uridine derivative shown by these in at least 1 residue chain.
【請求項19】 下記一般式(VIII) 【化13】 または下記一般式(IX) 【化14】 [hおよびmは同一または異なって1〜6の整数を表
す。]で示される化合物を少なくとも1個含有するデオ
キシポリリボヌクレオチドを得、これに一般式(I) 【化15】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]に示される標識体
を結合させる、請求項18記載の2'-デオキシポリリボ
ヌクレオチドの製造方法。
19. The following general formula (VIII): Or the following general formula (IX): [H and m are the same or different and each represents an integer of 1 to 6. ] A deoxypolyribonucleotide containing at least one compound represented by the formula: [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The method for producing a 2'-deoxypolyribonucleotide according to claim 18, which comprises binding the label shown in [].
【請求項20】 請求項18記載の2'-デオキシポリリ
ボヌクレオチドを、生体試料上で目的物質と反応させた
後、重金属イオンを加え、生じた蛍光錯体の蛍光を測定
することを特徴とする目的物質の分析方法。
20. The reaction of the 2′-deoxypolyribonucleotide according to claim 18 with a target substance on a biological sample, followed by adding a heavy metal ion, and measuring the fluorescence of the resulting fluorescent complex. Analytical method for target substances.
【請求項21】 請求項18記載の2'-デオキシポリリ
ボヌクレオチドに重金属イオンを加えた後、生体試料上
で目的物質と反応させた、生じた蛍光錯体の蛍光を測定
することを特徴とする目的物質の分析方法。
21. The fluorescence of the resulting fluorescent complex, which is obtained by reacting a target substance on a biological sample after adding a heavy metal ion to the 2'-deoxypolyribonucleotide according to claim 18, is measured. Analytical method for target substances.
【請求項22】 一般式(X) 【化16】 [式中、hは1〜6、eは1〜10、nは1〜6の整数
を表す。]で示される標識体結合2'-デオキシウリジン-
5'-トリリン酸。
22. The general formula (X): [In the formula, h is 1 to 6, e is 1 to 10, and n is an integer of 1 to 6. ] 2′-deoxyuridine-
5'-triphosphoric acid.
【請求項23】 eが5、hが1、nが3である請求項
22記載の標識体結合2'-デオキシウリジン-5'-トリリ
ン酸。
23. The label-bound 2′-deoxyuridine-5′-triphosphate according to claim 22, wherein e is 5, h is 1 and n is 3.
【請求項24】 (1)一般式(XI) 【化17】 [式中、eは1〜10の整数を表す。]で示されたアミ
ノカルボン酸体に一般式(I) 【化18】 [式中、nは1〜6の整数を示す。]で示される標識体
を反応させて、式(XII) 【化19】 [式中、eは前述と同じ]で示される標識体結合アミノ
カルボン酸体を得、(2)次に該標識体結合アミノカル
ボン酸体をコハク酸イミドと1-(3-ジメチルアミノプロ
ピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩存在下反応させて
式(XIII)を得、 【化20】 (3)次に一般式(VIII) 【化21】 [hは1〜6の整数を表す。]で示される化合物と縮合
反応を行い、請求項22に記載の標識体結合2'-デオキ
シウリジン-5'-トリリン酸を製造する方法。
24. (1) General formula (XI): [In formula, e represents the integer of 1-10. ] To the aminocarboxylic acid derivative represented by the general formula (I) [In formula, n shows the integer of 1-6. ] The labeled compound represented by the formula [XII] [Wherein, e is the same as the above], and a labeled body-bound aminocarboxylic acid body is obtained. (2) Next, the labeled body-bound aminocarboxylic acid body is treated with succinimide and 1- (3-dimethylaminopropyl). By reacting in the presence of -3-ethylcarbodiimide hydrochloride to obtain formula (XIII), (3) Next, the compound represented by the general formula (VIII): [H represents an integer of 1 to 6] ] The method of manufacturing the label | marker coupling | bonding 2'-deoxyuridine-5'-triphosphoric acid of Claim 22 by performing a condensation reaction with the compound shown by these.
【請求項25】 一般式(XIV) 【化22】 [式中、mは1〜6、eは1〜10、nは1〜6の整数
を表す。]で示される標識体結合2'-デオキシウリジン-
5'-トリリン酸。
25. A compound represented by the general formula (XIV): [In the formula, m represents 1 to 6, e represents 1 to 10, and n represents an integer of 1 to 6. ] 2′-deoxyuridine-
5'-triphosphoric acid.
【請求項26】 eが5、mが1、nが3である請求項
25記載の標識体結合2'-デオキシウリジン-5'-トリリ
ン酸。
26. The label-bound 2′-deoxyuridine-5′-triphosphate according to claim 25, wherein e is 5, m is 1, and n is 3.
【請求項27】 一般式(XIII) 【化23】 [式中、eは1〜10、nは1〜6の整数を表す。]で
示される化合物を一般式(IX) 【化24】 [mは1〜6の整数を表す。]で示される化合物と反応
させることを特徴とする、請求項25記載の標識体結合
2'-デオキシウリジン-5'-トリリン酸の製造方法。
27. A compound represented by the general formula (XIII): [In formula, e represents 1-10, n represents the integer of 1-6. ] The compound represented by the general formula (IX) [M represents an integer of 1 to 6] ] The labeled substance binding according to claim 25, characterized by reacting with a compound represented by
A method for producing 2'-deoxyuridine-5'-triphosphoric acid.
【請求項28】 請求項22または25記載の標識体結
合2'-デオキシウリジン-5'-トリリン酸を用いた核酸の
標識方法。
28. A method for labeling a nucleic acid using the label-bound 2′-deoxyuridine-5′-triphosphate according to claim 22 or 25.
【請求項29】 請求項28記載の方法によって得られ
た標識核酸。
29. A labeled nucleic acid obtained by the method according to claim 28.
【請求項30】 請求項29記載の標識核酸を、生体試
料上で目的物質と反応させた後、重金属イオンを加え、
生じた蛍光錯体の蛍光を測定することを特徴とする目的
物質の分析方法。
30. After reacting the labeled nucleic acid according to claim 29 with a target substance on a biological sample, a heavy metal ion is added,
A method for analyzing a target substance, which comprises measuring the fluorescence of the generated fluorescent complex.
【請求項31】 請求項29記載の標識核酸に重金属イ
オンを加えた後、生体試料上で目的物質と反応させた、
生じた蛍光錯体の蛍光を測定することを特徴とする目的
物質の分析方法。
31. A heavy metal ion is added to the labeled nucleic acid according to claim 29, which is then reacted with a target substance on a biological sample.
A method for analyzing a target substance, which comprises measuring the fluorescence of the generated fluorescent complex.
JP2001321104A 2001-10-18 2001-10-18 Labeled nucleic acid and method for producing the same Pending JP2003116581A (en)

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