JP2005201812A - Reference biomolecule array element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constitution of a reference biomolecule array element for efficiently implementing hybridization, based on a light emission action and utilizing light extinction action for the hybridization. <P>SOLUTION: The reference biomolecule array element, such as bio-chips, micro plates, micro beads overcomes the problem by arraying reference bio-molecules, comprising a chemical bonding group as a component having one or both of the light emission function and the light extinction function in a predetermined order. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、DNA、RNA、PNAなどの人工核酸、タンパク質、ペプチドなどのバイオ分子の配列関係を特定し、ひいては種類を明らかにするために使用するバイオチップ又はマイクロプレート、又はマイクロビーズなどの基準バイオ分子配列素子、更には当該基準バイオ分子配列素子を使用したハイブリダイゼーションの確認システムに関するものである。   The present invention specifies the sequence relationship of biomolecules such as artificial nucleic acids such as DNA, RNA and PNA, proteins and peptides, and thus a reference for biochips or microplates or microbeads used for clarifying the types. The present invention relates to a biomolecule array element and further to a hybridization confirmation system using the reference biomolecule array element.

バイオ分子におけるハイブリダイゼーションの確認システムは、所定の形状を有しているバイオチップ又はマイクロプレート、又はマイクロビーズなどの基準バイオ分子配列素子に対し、基準となるバイオ分子を所定の規則に従って配列したうえで、検査の対象となっている標的バイオ分子を端部において光放出機能を有する結合基を構成部分とすることによって、発光可能な状態にて投与し、その結果、各標的バイオ分子における発光の有無に基づき、基準バイオ分子との間にて結合、即ちDNA、RNA、人工核酸の場合の相補結合、及びタンパク質の場合の親和結合の有無によって、基準バイオ分子と結合し得る標的バイオ分子の配列を特定し、かつその種類を明らかにするという方法を採用している。   The system for confirming hybridization of biomolecules is based on the arrangement of reference biomolecules according to a predetermined rule on a reference biomolecule array element such as a biochip or microplate or microbead having a predetermined shape. Then, the target biomolecule to be examined is administered in a state capable of emitting light by using a binding group having a light emitting function at the end as a constituent part, and as a result, the light emission of each target biomolecule Sequence of target biomolecules that can bind to the reference biomolecule based on the presence or absence of binding to the reference biomolecule, ie, the presence of complementary binding in the case of DNA, RNA, artificial nucleic acids, and affinity binding in the case of proteins The method of identifying and clarifying the type is adopted.

前記バイオチップは、通常ガラス又はプラスチックによる平板形状の素材が採用されているが、近年、中空繊維を並列状に配列したことによる立体型のバイオチップも採用されるに至っている。   The biochip is usually made of a flat plate material made of glass or plastic, but in recent years, a three-dimensional biochip formed by arranging hollow fibers in parallel has also been adopted.

前記マイクロプレート、又はマイクロビーズは、1枚のプレート、又は一個のビーズに、バイオ分子による反応を行うための容器(ウエル)を複数個所定の順序にて配列した構成を採用しており、通常ポリスチレンを素材として採用する場合が多い。   The microplate or microbead adopts a configuration in which a plurality of containers (wells) for performing a reaction with a biomolecule are arranged in a predetermined order on one plate or one bead. Polystyrene is often used as a material.

前記光学的手法においては、通常図1に示すように、反射機能と透過機能とを有しているビームスプリッター12、及び対物用レンズ11を介してレーザービームを入射光としてバイオチップ又はマイクロプレート、又はマイクロビーズ2において、予め端部に光放出機能を有する結合基を結合させた状態とした標的バイオ分子を照射することによって、基準バイオ分子と相補結合又は親和結合によって励起されたことによる発光は、当該対物用レンズ11、ビームスプリッター12を通過したうえで、フィルター14、更には検出用レンズ15を通過することによって、前記結合の検出を伴う確認作業が行われている(尚、図1においては、基準バイオ分子配列素子2として、バイオチップ又はマイクロプレートの場合を示しており、マイクロビーズの場合を示している訳ではない。)。   In the optical method, as shown in FIG. 1, a biochip or a microplate using a laser beam as incident light through a beam splitter 12 having a reflection function and a transmission function, and an objective lens 11, Alternatively, in the microbead 2, by emitting a target biomolecule in which a binding group having a light emission function is bonded to the end portion in advance, light emission caused by being excited by complementary binding or affinity binding with the reference biomolecule Then, after passing through the objective lens 11 and the beam splitter 12 and passing through the filter 14 and further the detection lens 15, a confirmation operation with detection of the coupling is performed (in FIG. 1). Indicates the case of a biochip or a microplate as the reference biomolecule array element 2, But not shows the case of Robbie's.).

一般的には、標的となるバイオ分子の数の方が基準バイオ分子の数よりも多いという傾向にある。   In general, the number of target biomolecules tends to be larger than the number of reference biomolecules.

にも拘らず、標的バイオ分子の各端部に対し、光放出機能を有している結合基を結合した状態とすることは、相当煩雑である。   Nevertheless, it is considerably troublesome to make a binding group having a light emission function bound to each end of the target biomolecule.

特に、基準バイオ分子が1個であり、当該基準バイオ分子と結合し得る標的バイオ分子の存否を検査する場合には、単に1個の基準バイオ分子と結合関係にある標的バイオ分子の存否を検査するために、多数の標的バイオ分子に対し、発光作用を有するように工作することは、極めて無駄な作業が多いことにならざるを得ない。   In particular, when there is one reference biomolecule and the presence or absence of a target biomolecule that can bind to the reference biomolecule, the presence or absence of a target biomolecule that has a binding relationship with one reference biomolecule is simply examined. In order to do this, it is unavoidable to work on many target biomolecules so as to have a light-emitting effect.

近年、光消失機能を有している結合基をバイオ分子の構成部分とする技術が提唱されているが、標的バイオ分子に対し、光消失機能を有している結合基を構成部分にしたとしても、従来技術のように、基準バイオ分子側に格別の工作を行っていない場合には、基準バイオ分子と結合関係にある標的バイオ分子の存否を検査することができない。   In recent years, a technology has been proposed in which a linking group having a light-dissipating function is used as a constituent part of a biomolecule. However, if there is no special work on the reference biomolecule side as in the prior art, the presence or absence of the target biomolecule having a binding relationship with the reference biomolecule cannot be examined.

即ち、光消失機能を有している結合基による結合をハイブリダイゼーションの確認システムとして生かすことができない。   That is, it is not possible to make use of a bond by a bonding group having a light disappearance function as a hybridization confirmation system.

特開2000−235035号公報。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-235035.

特開2002−330768号公報。JP 2002-330768 A.

特表2002−521066号公報。Japanese translation of PCT publication No. 2002-52066.

特表2002−544488号公報。Japanese translation of PCT publication No. 2002-544488.

本発明は、前記の如き従来技術の問題点を克服し、光放出作用に基づくハイブリダイゼーションを効率的に行うことができ、しかも光消失作用をもハイブリダイゼーションに生かすことができるような基準バイオ分子配列素子の構成を提供することを課題とするものである。   The present invention overcomes the problems of the prior art as described above, can efficiently perform hybridization based on the light emission action, and can also utilize the light extinction action for the hybridization. It is an object to provide a configuration of an array element.

前記課題を解決するため、本発明の構成は、光放出機能、光消失機能の何れか一方又は双方を有している化学結合基を構成部分としている基準バイオ分子を所定の順序にて配列したことに基づくバイオチップ又はマイクロプレート、又はマイクロビーズなどの基準バイオ分子配列素子からなる。   In order to solve the above-mentioned problems, the configuration of the present invention is arranged in a predetermined order with reference biomolecules having a chemical bonding group having either one or both of a light emission function and a light loss function as a constituent part. It consists of a reference biomolecule array element, such as a biochip or microplate based on, or microbeads.

本発明の基準バイオ分子の配列素子によって、光放出作用によるハイブリダイゼーションを効率的に実現でき、しかも光消失作用をもハイブリダイゼーションに生かすことができ、特に、光放出機能、及び光消失機能の双方を有している場合には、双方の軌道に基づいて数個の基準バイオ分子の存否を明らかにするハイブリダイゼーションを行うことができる。   The array element of the reference biomolecule of the present invention can efficiently realize hybridization by the light emission action, and can also make use of the light loss action for the hybridization. In particular, both the light emission function and the light loss function In the presence of several reference biomolecules based on both trajectories.

前記の構成からも明らかなように、本発明は、基準バイオ分子側において光放出機能、光消失機能の何れか一方又は双方を有している結合基を構成部分としていることを基本構成としており、これによって前記効果を発揮させている。   As is clear from the above configuration, the basic configuration of the present invention is that the reference biomolecule side has a linking group having one or both of a light emission function and a light loss function as a constituent part. Thus, the above-mentioned effect is exhibited.

ペプチド核酸(Peptide Nucleic Acid:以下「PNA」と略称する。)は、図2に示すように、2−アミノエチレングリシンを骨格体として、トリメチレンカルボン酸を介して核酸塩基を結合させた構造を有する化合物であり、かつ前記塩基配列における相補性に基づき、特定の塩基配列を有しているDNAを構成している一部の配列部分と結合することによって、相補関係にあるDNAを認識する機能を有している。   A peptide nucleic acid (Peptide Nucleic Acid: hereinafter abbreviated as “PNA”), as shown in FIG. 2, has a structure in which 2-aminoethyleneglycine is used as a skeleton and nucleobases are linked via trimethylenecarboxylic acid. A function of recognizing complementary DNA by binding to a part of the sequence constituting the DNA having a specific base sequence based on complementarity in the base sequence have.

このような認識機能を有しているPNAは、DNAやRNAに比し、以下のような長所を有している。
a:DNA、RNAのような糖燐酸骨格のような整然的反発を生じないため、ハイブリダイゼーション時のpH値や塩の濃度の影響を受けにくい、
b:対酵素耐性を有しており、細胞内において保存性が良好であり、
c:DNA、RNAに比し、融解温度(Tm)が高いため、非相補的な塩基がたとえ僅か存在したとしても、当該融解温度が大きく低下することによって、優れた塩基特異性を発揮することができる。
PNA having such a recognition function has the following advantages compared to DNA and RNA.
a: Since it does not cause an orderly repulsion like a sugar phosphate skeleton such as DNA and RNA, it is difficult to be influenced by the pH value and salt concentration during hybridization.
b: has resistance to enzymes and has good preservation in cells,
c: Since melting temperature (Tm) is higher than that of DNA and RNA, even if a few non-complementary bases are present, the melting temperature is greatly lowered to exhibit excellent base specificity. Can do.

このようなPNAの特質を考慮するならば、PNAは、前記の構成において、最も好適な基準バイオ分子に該当する。   In consideration of such characteristics of PNA, PNA corresponds to the most suitable reference biomolecule in the above-described configuration.

基準バイオ分子であるPNAによる配列による標識(PNA Molecular Beacon:以下、「PMB」と略称する。)を、基準バイオ分子配列素子2において配列し、かつ当該PMBの各核酸に基づく配列が、例えばCATGTCTAAGCATGである場合には、図3に示すように、当該PMB中において、相互に相補関係にある分子の構成部分は、所謂自己相補関係によって結合し、安定した状態と化している(尚、図3の○及び●は、それぞれ光放出機能又は光消失機能を有している結合基との結合状態を示している。)。   A label by a sequence by PNA which is a reference biomolecule (PNA Molecular Beacon: hereinafter abbreviated as “PMB”) is arranged in the reference biomolecule array element 2, and the sequence based on each nucleic acid of the PMB is, for example, CAGTTCTAAGCATG In this case, as shown in FIG. 3, in the PMB, the constituent parts of the molecules that are complementary to each other are bonded by a so-called self-complementary relationship to be in a stable state (see FIG. 3). (Circle) and ● show the coupling | bonding state with the coupling group which has a light emission function or a light loss | disappearance function, respectively.

そして、標的となるDNA、RNA、又はPNAにおいて、
(1)GTACAGATTCGTAC
のように、一対一の対応関係による相補関係にある場合、
(2)AGATTCGT
のように、PMBの配列の一部との間で相補関係がある場合、
(3)ATGTCTTGTACAGATTCGTACGACCC
のように、PMBの構成を含むような配列状態である場合、
には、何れも前記自己相補関係による結合が開放され、標的となるDNA、RNA、PNAによるバイオ分子との相補結合が生ずることによって、PMBにおいて、光放出機能、又は光消失機能を有している結合基の作用によって、前記相補関係にある標的バイオ分子の存在を検出することになる。
And in target DNA, RNA, or PNA,
(1) GTACAGATTCGTAC
When there is a complementary relationship with a one-to-one correspondence like
(2) AGATTCGT
If there is a complementary relationship with a part of the PMB sequence,
(3) ATGTCTTGTACAGAGTCGTACGCACCC
When the arrangement state includes the PMB configuration,
In both cases, the PMB has a light emission function or a light loss function by releasing the bond due to the self-complementary relationship and generating a complementary bond with the target DNA, RNA, PNA biomolecule. The presence of the complementary target biomolecule is detected by the action of the binding group present.

基準バイオ分子として、前記光放出機能、光消失機能の何れか一方を発揮する場合には、通常、これらの機能を有している結合基を構成部分として基準バイオ分子の配列の端部に結合させることによって、端部以外のバイオ分子としての配列を特定し、かつ当該配列に基づく前記検出を行うことができる。   When either one of the light emission function and the light disappearance function is exhibited as a reference biomolecule, it is usually bound to the end of the reference biomolecule sequence with a linking group having these functions as a constituent part. By doing so, it is possible to specify a sequence as a biomolecule other than the end and to perform the detection based on the sequence.

前記各結合基を基準バイオ分子の端部ではなく、中途部位において結合したとしても、当該中途部位以外の複数個の配列部分(例えば、1箇所の中途部位に結合させた場合には、2個の配列部分であり、2箇所の中途部位に結合させた場合には、3個の配列部分である。)における配列の順序を特定することによって、標的バイオ分子において、前記複数個の配列部分の内の何れかがと相補関係又は親和関係にある配列又は配列部分の存否を検出することができる。
但し、基準バイオ分子における複数の配列部分のうち、何れの配列部分と相補関係又は親和関係にあるかを特定する為には、光放出機能を維持する結合基、及び光消失機能を有している結合基の双方を採用したうえで、基準バイオ分子において何れの結合基の一方に隣接している配列部分、双方に隣接している配列部分を夫々特定したうえで、標的バイオ分子と共存した際、新たな発光現象の出現、又は光の消失現象の出現、又は双方の出現の何れかによって、何れの配列部分に該当するかを特定するとよい。
Even if each of the binding groups is bound at an intermediate site rather than at the end of the reference biomolecule, a plurality of sequence parts other than the intermediate site (for example, two when binding to one intermediate site) And the sequence part of the sequence part in the target biomolecule by specifying the sequence order in the target biomolecule. It is possible to detect the presence or absence of a sequence or sequence portion that is complementary or affinity to any of the above.
However, in order to identify which sequence portion of the plurality of sequence portions in the reference biomolecule is complementary or affinity, it has a binding group that maintains the light emission function and a light loss function. Both of the binding groups that are present, and in the reference biomolecule, the sequence part adjacent to one of the binding groups and the part of the sequence adjacent to both are specified, and then coexist with the target biomolecule. At this time, it may be specified which arrangement portion corresponds to either the appearance of a new light emission phenomenon, the appearance of a light disappearance phenomenon, or the appearance of both.

光放出機能、又は光消失機能を有している結合基を構成部分とするためには、特願2002−121667号発明記載の方法のように、機能性分子として光放出機能を有している結合基を選択したうえで、PNAを合成する際、図2に示すようなA、G、C、Tによる核酸と同一の位置に前記機能性分子を結合させること、即ち、下記の一般式によって表わされるペプチドによる前駆体を核酸とトリメチレンカルボン酸との結合によるPNAの構成部分と化学結合させると良い。   In order to use a linking group having a light emission function or a light disappearance function as a constituent part, it has a light emission function as a functional molecule as in the method described in Japanese Patent Application No. 2002-121667. When PNA is synthesized after selecting a linking group, the functional molecule is bound to the same position as the nucleic acid by A, G, C, T as shown in FIG. 2, that is, according to the following general formula: The precursor represented by the peptide represented may be chemically bonded to the PNA component by binding of nucleic acid and trimethylene carboxylic acid.

Figure 2005201812
(Rは、光放出性機能分子、又は光消失性機能分子であり、fは0〜10の整数であり、xは1以上の整数である。)
Figure 2005201812
(R is a light-emitting functional molecule or a light-disappearing functional molecule, f is an integer of 0 to 10, and x is an integer of 1 or more.)

具体的な製造方法としては、保護基によって保護されたA、G、C、T及び前記Rによる分子による機能性分子を有している結合基を構成部分としているPNAモノマーユニットを、Fmoc−ω−アミノ酸−BocPNA−OHと反応させてPNAオリゴマーを合成した後、ピペリジン処理によってFmoc−ω−アミノ酸部位の脱保護を行って末端アミノ基を有するω−アミノ酸へと変換し、該PNAオリゴマーに遊離カルボン酸を有する機能性分子を縮合導入し、さらに前記保護基の脱保護を超強酸処理によって行うことによって、光放出性、又は光消失性のPMBを製造すると良い。 As a specific production method, a PNA monomer unit having a linking group having a functional molecule based on a molecule of A, G, C, T and R protected by a protecting group as a constituent part is represented by Fmoc-ω. -Amino acid-After reacting with Boc PNA-OH to synthesize a PNA oligomer, the Fmoc-ω-amino acid site was deprotected by piperidine treatment to convert it to an ω-amino acid having a terminal amino group, and converted into the PNA oligomer. It is preferable to produce a light-emitting or light-disappearing PMB by introducing a functional molecule having a free carboxylic acid by condensation and further deprotecting the protecting group by super strong acid treatment.

前記〔化1〕の結合基を基準バイオ分子の端部に結合させる場合には、前記〔化1〕の左側の窒素(N)原子、及び右側の炭素(C)と結合する原子又は原子団は、通常のPNAの構成の場合と同じように、水素原子、又はアミノ酸誘導体、又は機能性カルボン酸誘導体である。   When the binding group of [Chemical Formula 1] is bound to the end of the reference biomolecule, the atom or atomic group that binds to the left nitrogen (N) atom and the right carbon (C) of [Chemical Formula 1] Is a hydrogen atom, an amino acid derivative, or a functional carboxylic acid derivative as in the case of a normal PNA configuration.

光放出性機能分子としては、FITC、Naphthalimide、Flavin、FAM、Rhodamine、TAMRA、ROX、Pyrene及びCoumarineなどが好適な実施形態に該当し、光消失性機能分子としては、Dabcyl、HABA、NDI、Azoなどが好適な実施形態に該当する。   Examples of the light-emitting functional molecule include FITC, Naphthalide, Flavin, FAM, Rhodamine, TAMRA, ROX, Pyrene, and Coumarin, and the like. Etc. correspond to a preferred embodiment.

実施例においては、本発明の基準バイオ分子配列素子2を使用したことによるハイブリダイゼーションの確認システムについて説明する。   In the examples, a hybridization confirmation system using the reference biomolecular array element 2 of the present invention will be described.

実施例1においては、ハイブリダイゼーションの確認システムとして、光放出機能を有している結合基を構成部分としている本発明の基準バイオ分子配列素子2上に配列されている基準バイオ分子に対し、標的バイオ分子を投与し、基準バイオ分子と標的バイオ分子との結合による発光の有無によって、前記基準バイオ分子と相補結合又は親和結合を行い得るバイオ分子の存否を検出している。   In Example 1, as a hybridization confirmation system, a target biomolecule arranged on the reference biomolecule array element 2 of the present invention having a binding group having a light emission function as a constituent part is used as a target. A biomolecule is administered, and the presence or absence of a biomolecule capable of complementary binding or affinity binding to the reference biomolecule is detected based on the presence or absence of light emission due to the binding between the reference biomolecule and the target biomolecule.

このような確認システムにおいては、目標とする基準バイオ分子に光放出機能を有する状態とすることによって、標的バイオ分子に対し、特に光放出機能を有している結合基を端部における構成部分とするような工作を行わずとも、当該基準バイオ分子と相補関係又は親和関係にあるバイオ分子の存否を検出することが可能となる。   In such a confirmation system, by setting the target reference biomolecule to a state having a light emission function, a binding group having a light emission function, in particular, to the target biomolecule, Even without such a work, it is possible to detect the presence or absence of a biomolecule that is complementary or affinity to the reference biomolecule.

例えば、1個の基準バイオ分子と相補関係又は親和関係にあるバイオ分子の存否を結合する場合には、当該1個の基準バイオ分子に対し、光放出機能を有するような状態とすれば良く、効率的なハイブリダイゼーションを実現することができる。   For example, when combining the presence or absence of a biomolecule that is complementary or affinity to one reference biomolecule, the single reference biomolecule may be in a state having a light emission function, Efficient hybridization can be realized.

光放出機能を有している結合基を励起する入射光として、紫外線を採用した場合には、大抵の当該結合基を励起することが可能となることから、極めて好都合である。   When ultraviolet rays are used as incident light for exciting a bonding group having a light emitting function, it is extremely advantageous because most of the bonding groups can be excited.

実施例2においては、ハイブリダイゼーションの確認システムとして、光消失機能を有している結合基を構成部分としている本発明の基準バイオ分子配列素子2上に配列されている基準バイオ分子に対し、光放出機能を有している結合基を端部における構成部分としたことによる標的バイオ分子を投与し、基準バイオ分子と標的バイオ分子との結合による光の消失の有無によって、前記基準バイオ分子と相補結合又は親和結合を行い得るバイオ分子の存否を検出している。   In Example 2, as a hybridization confirmation system, a reference biomolecule arrayed on the reference biomolecule array element 2 of the present invention, which has a binding group having a light extinction function as a constituent part, is used as an optical system. A target biomolecule is administered by using a binding group having a release function as a constituent part at the end, and complemented with the reference biomolecule by the presence or absence of light loss due to the binding between the reference biomolecule and the target biomolecule The presence or absence of a biomolecule capable of binding or affinity binding is detected.

即ち、本発明の基準バイオ分子配列素子2において、光消失性機能分子を結合部分とすることによっても、前記結合を行い得る標的バイオ分子の存否の検出を行うことができ、この点において、基準バイオ分子配列素子2に格別の工作を行っていないために、光消失機能を有している結合基を前記検出に生かすことができなかった従来技術と明らかに相違している。   That is, in the reference biomolecule array element 2 of the present invention, the presence or absence of a target biomolecule that can perform the binding can also be detected by using a light-extinguishing functional molecule as a binding moiety. Since the biomolecule array element 2 is not specially worked, it is clearly different from the prior art in which a binding group having a light loss function cannot be utilized for the detection.

実施例3においては、ハイブリダイゼーションの確認システムとして、光放出機能を有する結合基を構成部分としている本発明の基準バイオ分子配列素子2上に配列されている基準バイオ分子に対し、光消失機能を有している結合基を端部における構成部分としたことによる標的バイオ分子を投与し、基準バイオ分子と標的バイオ分子との結合による光の消失の有無によって前記基準バイオ分子と相補結合又は親和結合を行い得るバイオ分子の存否を検出している。   In Example 3, as a hybridization confirmation system, a light extinction function is provided for the reference biomolecule arranged on the reference biomolecule array element 2 of the present invention having a binding group having a light emission function as a constituent part. A target biomolecule is administered by having the binding group it has as a constituent part at the end, and complementary binding or affinity binding to the reference biomolecule depending on whether light is lost due to binding between the reference biomolecule and the target biomolecule The presence or absence of biomolecules that can be detected is detected.

実施例3は、実施例2の反対形相であって、光放出機能を有している結合基、及び光消失機能を有している結合基を、基準バイオ分子、標的バイオ分子の何れとするかの点において、実施例2の場合と逆転した状態としている。   Example 3 is an opposite form of Example 2, and a binding group having a light emission function and a binding group having a light disappearance function are used as a reference biomolecule or a target biomolecule. In this respect, the state is reversed from the case of the second embodiment.

そして、実施例3においても、従来技術の場合と異なり、光消失機能を有している結合基を前記検出に利用することができる点に特徴を有している。   And also in Example 3, unlike the case of a prior art, it has the characteristics in that the coupling group which has a light loss | disappearance function can be utilized for the said detection.

本発明は、生体内のバイオ分子の配列、特に、遺伝子の解明などのバイオロジー工業に利用することが可能である。   The present invention can be used in the biology industry, such as elucidation of biomolecule sequences in vivo, particularly genes.

従来技術及び本発明の実施形態として採用されている共焦点方式に関する基本原理図である。It is a basic principle figure regarding the confocal system employ | adopted as a prior art and embodiment of this invention. PNAがDNAの配列を認識する状況を示す化学構造式である。It is a chemical structural formula showing a situation where PNA recognizes a DNA sequence. 基準バイオ分子であるPMBが自己相補関係によって部分的な結合を行っている状況を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the condition where PMB which is a reference | standard biomolecule is performing partial coupling | bonding by the self-complementary relationship.

符号の説明Explanation of symbols

1 検出装置
11 対物用レンズ
12 ビームスプリッター
13 ミラー
14 フィルター
15 検出用レンズ
16 検出器
2 バイオチップ又はマイクロプレート、又はマイクロビーズなどの基準バイオ分子配列素子


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection apparatus 11 Objective lens 12 Beam splitter 13 Mirror 14 Filter 15 Detection lens 16 Detector 2 Reference | standard biomolecule arrangement | sequence elements, such as a biochip or a microplate, or a microbead


Claims (9)

光放出機能、光消失機能の何れか一方又は双方を有している化学結合基を構成部分としている基準バイオ分子を所定の順序にて配列したことに基づくバイオチップ又はマイクロプレート、又はマイクロビーズなどの基準バイオ分子配列素子。   A biochip or microplate based on the arrangement of reference biomolecules having chemical bonding groups having either one or both of a light emission function and a light extinction function as a constituent part in a predetermined order, or microbeads, etc. Reference biomolecular array elements. 光放出機能光消失機能の何れか一方又は双方を有している結合基が結合の端部に配列されていることを特徴とする請求項1記載の基準バイオ分子配列素子。   The reference biomolecule array device according to claim 1, wherein a binding group having one or both of a light emission function and a light disappearance function is arranged at an end of the bond. 基準バイオ分子として、ペプチド核酸(PNA)を採用することを特徴とする請求項1記載の基準バイオ分子配列素子。   The reference biomolecule array element according to claim 1, wherein peptide nucleic acid (PNA) is adopted as the reference biomolecule. 下記の一般式によって表わされるペプチドによる前駆体による結合基を構成部分としているペプチド核酸(PNA)を採用していることを特徴とする請求項2記載の基準バイオ分子配列素子。
Figure 2005201812
(Rは、光放出性機能分子、又は光消失性機能分子であり、fは0〜10の整数であり、xは1以上の整数である。)
3. A reference biomolecular array element according to claim 2, wherein a peptide nucleic acid (PNA) having a binding group of a peptide precursor represented by the following general formula as a constituent part is adopted.
Figure 2005201812
(R is a light-emitting functional molecule or a light-disappearing functional molecule, f is an integer of 0 to 10, and x is an integer of 1 or more.)
光放出性機能分子が、FITC、Naphthalimide、Flavin、FAM、Rhodamine、TAMRA、ROX、Pyrene及びCoumarineであり、光消失性機能分子がDabcyl、HABA、NDI、Azoであることを特徴とする請求項4記載の基準バイオ分子配列素子。   5. The light-emitting functional molecule is FITC, Naphthalide, Flavin, FAM, Rhodamine, TAMRA, ROX, Pyrene and Cumarine, and the light-disappearing functional molecule is Dabcyl, HABA, NDI, Azo. The reference biomolecular array element described. 光放出機能を有している結合基を構成部分としている請求項1記載の基準バイオ分子配列素子上に配列されている基準バイオ分子に対し、標的バイオ分子を投与し、基準バイオ分子と標的バイオ分子との結合による発光の有無によって、前記基準バイオ分子と相補結合又は親和結合を行い得るバイオ分子の存否を検出することによるバイオ分子におけるハイブリダイゼーションの確認システム。   The target biomolecule is administered to the reference biomolecule arranged on the reference biomolecule array element according to claim 1, wherein the reference biomolecule array element according to claim 1 has a binding group having a light emission function as a constituent part. A system for confirming hybridization in a biomolecule by detecting the presence or absence of a biomolecule capable of complementary binding or affinity binding with the reference biomolecule based on the presence or absence of light emission due to binding to the molecule. 光放出機能を有している結合基を励起する入射光として、紫外線、又は可視光線を採用することを特徴とする請求項6記載のバイオ分子におけるハイブリダイゼーションの確認システム。   The system for confirming hybridization in a biomolecule according to claim 6, wherein ultraviolet light or visible light is used as incident light for exciting a binding group having a light emission function. 光消失機能を有している結合基を構成部分としている請求項1記載の基準バイオ分子配列素子上に配列されている基準バイオ分子に対し、光放出機能を有している結合基を端部における構成部分としたことによる標的バイオ分子を投与し、基準バイオ分子と標的バイオ分子との結合による光の消失の有無によって、前記基準バイオ分子と相補結合又は親和結合を行い得るバイオ分子の存否を検出することによるバイオ分子におけるハイブリダイゼーションの確認システム。   2. The reference biomolecule arrayed on the reference biomolecule array device according to claim 1, wherein the bond group having a light-dissipating function is a constituent part. The presence or absence of a biomolecule capable of performing complementary binding or affinity binding with the reference biomolecule by administering the target biomolecule due to being a component in the above, and depending on whether light is lost due to the binding between the reference biomolecule and the target biomolecule A system for confirming hybridization in biomolecules by detection. 光放出機能を有する結合基を構成部分としている請求項1記載の基準バイオ分子配列素子上に配列されている基準バイオ分子に対し、光消失機能を有している結合基を端部における構成部分としたことによる標的バイオ分子を投与し、基準バイオ分子と標的バイオ分子との結合による光の消失の有無によって前記基準バイオ分子と相補結合又は親和結合を行い得るバイオ分子の存否を検出することによるバイオ分子におけるハイブリダイゼーションの確認システム。
The reference biomolecule arrayed on the reference biomolecule array device according to claim 1, wherein the bond group having a light emission function is a constituent part. By detecting the presence or absence of a biomolecule capable of complementary binding or affinity binding with the reference biomolecule according to the presence or absence of light loss due to the binding between the reference biomolecule and the target biomolecule. Hybridization confirmation system for biomolecules.
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