JP2007020526A - Method for highly sensitively detecting target molecule by utilization of specific bond, and kit therefor - Google Patents

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Toshitama Sha
敏▲玉▼ 謝
Koichi Fukui
孝一 福井
Sukenori Horie
祐範 堀江
Yoshitaka Kageyama
義隆 景山
Kazuko Matsumoto
和子 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a label which can highly sensitively, regularly and stably be measured in excellent operability; to provide a labeling method using the same; and to provide an analysis method using the same. <P>SOLUTION: This method for detecting, identifying or determining a target molecule in a specimen comprises using a chemical substance-bound oligonucleotide as a label, and then cleaving a nucleic acid with a nuclease to detect the oligonucleotide, in detail, cleaving the nucleic acid with a flap end nuclease, in more detail, by an invader method. Preferably, the method for detecting, identifying or determining the target molecule in the specimen comprises bringing a chemical substance (hereinafter referred to as a labeled chemical substance) bound to an oligonucleotide as a label into contact with a specimen which contains or may contain a target molecule, to form a complex of the labeled chemical substance with a target molecule in the specimen, and then measuring the oligonucleotide in the complex by the invader method. The labeled chemical substance, the oligonucleotide for labeling and the measurement kit therefor are provided for the above method. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な標識としてのオリゴヌクレオチドを用いた測定方法、標識化学物質、及び標識用オリゴヌクレオチド、並びにそのための測定用キットに関する。より詳細には、本発明は、化学物質に結合したオリゴヌクレオチドを標識として使用し、当該オリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、より詳細にはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、さらに詳細にはインベーダー法により検出、同定又は定量する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、標識としてのオリゴヌクレオチドが結合した化学物質(以下、標識化化学物質という。)を標的分子を含有するか、又は含有している可能性のある試料に接触させ、当該標識化化学物質と試料中の標的分子との複合体を形成させ、当該複合体におけるオリゴヌクレオチドをインベーダー法により測定することからなる、試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法、標識化学物質、及び標識用オリゴヌクレオチド、並びにそのための測定用キットに関する。   The present invention relates to a measurement method using an oligonucleotide as a novel label, a labeling chemical substance, a labeling oligonucleotide, and a measurement kit therefor. More particularly, the present invention relates to a method of cleaving a nucleic acid using a oligonucleotide bound to a chemical substance as a label and cleaving the oligonucleotide using a nuclease, and more particularly using a flap endonuclease. More particularly, the present invention relates to a method for detection, identification or quantification by an invader method. More specifically, in the present invention, a chemical substance to which an oligonucleotide as a label is bound (hereinafter referred to as a labeled chemical substance) is brought into contact with a sample containing or possibly containing a target molecule. A method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample, comprising forming a complex between the labeled chemical substance and a target molecule in the sample, and measuring an oligonucleotide in the complex by an invader method, The present invention relates to a labeling chemical substance, a labeling oligonucleotide, and a measurement kit therefor.

多くの化学物質が個体の活動や維持に関わっており、特に生物体においてはタンパク質を多くの化学物質が生命の成長や維持や活動に関わっている。これらの化学物質の物理的又は化学的な挙動が少しづつではあるが解明されてきている。とりわけ、抗原と抗体や、リガンドと受容体のような特異的な相互関連性の解明が行われてきており、健康の維持だけでなく、病気の診断や治療のためにこれらの特異的な相互関連性が注目されてきている。
とりわけ、抗原抗体反応は、対応する抗原と抗体のみが選択的に反応する極めて特異性の高い反応であるだけでなく、生体内で生ずる抗原抗体反応をそのまま試験管内で再現することができることから、病気の診断や治療に広く利用されてきている。
しかしながら、化学物質の挙動、特に生命体内における化学物質の挙動を直接検出することは不可能であり、これらの化学物質の挙動を観察するための標識化が行われてきた。
Many chemical substances are involved in the activity and maintenance of individuals. Especially in living organisms, many chemical substances are involved in the growth, maintenance and activities of life. The physical or chemical behavior of these chemicals has been elucidated little by little. In particular, elucidation of specific interrelationships such as antigens and antibodies and ligands and receptors has been carried out, and these specific interactions are not only for maintaining health but also for diagnosing and treating diseases. Relevance has been gaining attention.
In particular, the antigen-antibody reaction is not only a highly specific reaction in which only the corresponding antigen and antibody selectively react, but also the antigen-antibody reaction occurring in vivo can be reproduced as it is in a test tube. It has been widely used for diagnosing and treating diseases.
However, it is impossible to directly detect the behavior of chemical substances, particularly the behavior of chemical substances in living organisms, and labeling has been performed to observe the behavior of these chemical substances.

標識化は、標的となる化学物質を検出、同定又は定量化するなどの各種の当該化学物質に関する情報を得るために、当該化学物質の一部を改変して測定可能な目印をつけることである。標識化した化学物質の生化学分野における最初の例は、1904年のノープ(F.Knoop)の実験であると言われている。これは、脂肪酸の末端のメチル基をフェニル基に代えた脂肪酸をウサギに投与し、尿中のフェニル酢酸などを分析して、脂肪酸の生体内におけるβ酸化説を提唱したものである。
現在では、標識として重水素、13Cや14C、32Pなどの同位元素、特に放射性同位元素が使用されている。放射性同位体は化学物質の化学的な特性を大きく変えることなく、化学物質を追跡することが可能であり、また検出も容易であるが、放射性であることが大きな問題となっている。
同位体の標識のほかに、官能基を導入する標識化も行われている。官能基としては、紫外や可視部に吸収を有する基や、蛍光性の基などが使用されている。しかし、これらの官能基は化学物質の物理的又は化学的特性を変化させたり、また非生物系のものが多く、生体内への適用には問題が生じている。
このように標識は化学物質の各種の挙動を測定するために極めて重要であり、多種多様な標識が開発されてきている。例えば、抗原抗体反応を利用したイムノアッセイでは、放射性同位元素を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素を用いたエンザイムイムノアッセイ(EIA)、蛍光物質を用いた蛍光イムノアッセイ(FIA)などの標識化イムノアッセイが一般化してきている。
Labeling is the modification of a part of the chemical substance to provide a measurable mark in order to obtain information on the chemical substance, such as detection, identification or quantification of the target chemical substance. . The first example in the biochemical field of labeled chemicals is said to be the 1904 F. Knoop experiment. In this method, a fatty acid in which the methyl group at the terminal of the fatty acid is replaced with a phenyl group is administered to a rabbit, and phenylacetic acid in urine is analyzed to propose a β-oxidation theory of fatty acids in vivo.
At present, isotopes such as deuterium, 13 C, 14 C, and 32 P, particularly radioactive isotopes are used as labels. A radioisotope can trace a chemical substance without greatly changing the chemical characteristics of the chemical substance, and is easy to detect. However, it is a big problem that it is radioactive.
In addition to isotope labeling, labeling for introducing a functional group is also performed. As the functional group, a group having absorption in the ultraviolet or visible region, a fluorescent group, or the like is used. However, these functional groups change the physical or chemical properties of chemical substances, and many of them are non-biological systems, which causes problems for in vivo applications.
Thus, labels are extremely important for measuring various behaviors of chemical substances, and a wide variety of labels have been developed. For example, in an immunoassay using an antigen-antibody reaction, a labeled immunoassay such as a radioimmunoassay (RIA) using a radioisotope, an enzyme immunoassay (EIA) using an enzyme, or a fluorescent immunoassay (FIA) using a fluorescent substance is generally used. It is becoming.

近年になって、標識としてDNAなどの核酸を用いる方法も開発され、当該DNAをPCR法により増幅して感度を上げることを試みたものである。この方法は、元々はDNAの5’末端側に抗体を結合させてDNAを検出するために使用されていた抗体結合型DNA(特許文献1参照)を、イムノアッセイに適用したものであり、抗体にDNAを結合させこれをPCR法により増幅させて、当該抗体の検出感度の上昇試みたものである(特許文献2、及び非特許文献1参照)。この方法は、現在ではイムノ−PCR法としてイムノアッセイの分野で使用されてきている(特許文献3及び4参照)。
イムノ−PCR法は原理的には無限に増幅可能であり、感度的には有利な方法ではあるが、操作が煩雑であり、また定量化が困難であり、測定値のバラツキが大きく、従来からのELISA法に比べても実用性が十分なものではない。
In recent years, a method using a nucleic acid such as DNA as a label has been developed, and attempts have been made to increase the sensitivity by amplifying the DNA by a PCR method. This method is an application of antibody-binding DNA (see Patent Document 1), which was originally used for detecting DNA by binding an antibody to the 5 ′ end of DNA, in an immunoassay. This is an attempt to increase the detection sensitivity of the antibody by binding DNA and amplifying it by PCR (see Patent Document 2 and Non-Patent Document 1). This method is currently used in the field of immunoassay as an immuno-PCR method (see Patent Documents 3 and 4).
The immuno-PCR method can infinitely amplify in principle and is an advantageous method in terms of sensitivity. However, the operation is complicated, quantification is difficult, and the variation in measured values is large. Compared with the ELISA method, the practicality is not sufficient.

一方、ヒトゲノムの解析に伴い、遺伝子多型が注目され、RFLP(制限酵素切断断片長多型)法、ダイレクトシークエンス法、ASO(Allele Specific Oligonucleotide)ハイブリダイゼーション法、RNaseA切断法、DOL(Dye-labeled Oligonucleotide Ligation)法、TaqMan PCR法、MALDI−TOF/MS法(Matrix Assisted Laser Desorption-time of Flight/Mass Spectrometry)法、DNAチップ法、インベーダー法などの各種の方法が開発されてきたが、これらの方法の多くはPCR法による増幅を必要とするものであった。この中で、インベーダー法は、被検体DNAは勿論のこと、シグナルプローブもインベーダーオリゴにも標識化は必要でなく、標識化を必要とするものはフレットプローブのみである。そして、当該フレットプローブは、フラップ部分の塩基配列だけと関わり、とりわけフラップ部分の塩基とも無関係であり、被検体DNAの塩基配列に全く影響されず、被検体と関係無く任意に決定できるフラップ部分の塩基に基づくものであることから、大量生産ができ、プローブ作製コストを大幅に減少することができるという利点があった。   On the other hand, with the analysis of the human genome, gene polymorphism has attracted attention. RFLP (restriction enzyme fragment length polymorphism) method, direct sequencing method, ASO (Allele Specific Oligonucleotide) hybridization method, RNase A cleavage method, DOL (Dye-labeled) Various methods such as Oligonucleotide Ligation) method, TaqMan PCR method, MALDI-TOF / MS method (Matrix Assisted Laser Desorption-time of Flight / Mass Spectrometry) method, DNA chip method, and invader method have been developed. Many of the methods required amplification by PCR. Of these, the invader method does not require labeling of the analyte DNA as well as the signal probe and the invader oligo, and only the fret probe requires labeling. And the said fret probe is concerned only with the base sequence of the flap part, and is irrelevant to the base of the flap part in particular, is not influenced by the base sequence of the subject DNA at all, and can be arbitrarily determined regardless of the subject. Since it is based on a base, there was an advantage that mass production was possible and the cost for probe preparation could be greatly reduced.

特開平3−231151号公報JP-A-3-231151 米国特許第5,665,539号明細書US Pat. No. 5,665,539 特表平8−502413号公報Japanese translation of PCT publication No. 8-502413 特開2003−504073号公報JP 2003-504073 A Lab. Clin. Pract.,20: 110-114; 2002Lab. Clin. Pract., 20: 110-114; 2002

本発明は、より高感度で、測定のバラツキもなく、安定した測定が可能で、かつ操作性の優れた標識、及びそれを用いた標識化方法、並びに、分析方法を提供するものである。   The present invention provides a label with higher sensitivity, no variation in measurement, capable of stable measurement and excellent operability, a labeling method using the same, and an analysis method.

本発明者らは、遺伝子多型の検出法であるインベーダー法の高感度化の開発を行ってきたが、このインベーダー法を応用することにより各種の物質の標識化ができることを見出した。インベーダー法は、ゲノム中の1塩基多型を検出するために開発された方法であり、もっぱら被検体DNA中の1塩基の多型をインベーダーオリゴにより検出するものであり、その概要を説明しておく。インベーダー法は、SNPタイピング法の1種として広く知られている方法であり、例えば、中村祐輔編集「SNP遺伝子多型の戦略」(株式会社中山書店、2000年)にも、その方法の詳細が記載されている。図1にインベーダー法による核酸1塩基多型解析法の概略を模式図として示す。
この方法は、被検体DNA(target DNA)の中に図1に示されるように「N」の位置でSNPになっている塩基が存在していることを判定する方法である。このためにシグナルプローブ(primary probe)とインベーダープローブ(secondary probe)、及び検出用のフレットプローブ(FRET probe)(蛍光共鳴エネルギー移動プローブ(FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)プローブ))を用いる。シグナルプローブは被検体DNAのSNPの位置から5’側において相補的な塩基配列を有し、さらに「フラップ(flap)」と呼ばれる塩基配列部分を有している。このフラップの部分の塩基配列は、フレットプローブの3’側の塩基配列と相補的な塩基配列となっている。また、インベーダーオリゴは被検体DNAの3’側において相補的な塩基配列を有するものである。SNPの位置(図1中の「N」で示されている位置。)における被検体DNAの塩基「N」は1塩基多型部位の塩基、A、T、G、Cのひとつであり、シグナルプローブの塩基「N」はNと正常な塩基対を形成できる塩基であり、そして、インベーダ ープローブの塩基「N」は任意な塩基である。フレットプローブは、3’側にフラップ部分が結合するための1本鎖部分を有するプローブであり、フレットプローブの5’側はその全部又は一部が2本鎖を形成するようになっている。図1では5’側の全部が2本鎖を形成するように示されているが必ずしも全部が2本鎖になる必要はないが、ここでは説明のために図1に従って説明する。そして、フレットプローブの5’側の末端部分には発光色素「Ln」及び消光物質「Q」が結合されている。消光物質「Q」が発光色素「Ln」の一定の距離内に存在しているときは、発光色素の発光が消光され、発光を観察することはできない。
The present inventors have developed high sensitivity of the invader method, which is a detection method of gene polymorphism, and found that various substances can be labeled by applying this invader method. The invader method is a method developed to detect single nucleotide polymorphisms in the genome, and exclusively detects single nucleotide polymorphisms in the sample DNA using invader oligos. deep. The invader method is widely known as one of the SNP typing methods. For example, the “SNP gene polymorphism strategy” edited by Yusuke Nakamura (Nakayama Shoten Co., Ltd., 2000) has details of the method. Are listed. FIG. 1 shows a schematic diagram of the nucleic acid single nucleotide polymorphism analysis method by the invader method.
This method is a method for determining that a base that is an SNP at the position “N” exists in the target DNA as shown in FIG. For this purpose, a signal probe (primary probe), an invader probe (secondary probe), and a fret probe (FRET probe) (fluorescence resonance energy transfer (FRET) probe) for detection are used. The signal probe has a complementary base sequence on the 5 ′ side from the SNP position of the sample DNA, and further has a base sequence portion called “flap”. The base sequence of the flap portion is a base sequence complementary to the base sequence on the 3 ′ side of the fret probe. The invader oligo has a complementary base sequence on the 3 ′ side of the sample DNA. The base “N” of the sample DNA at the position of the SNP (the position indicated by “N” in FIG. 1) is one of the bases A, T, G, and C of the single nucleotide polymorphism site, and the signal The base “N 1 ” of the probe is a base capable of forming a normal base pair with N, and the base “N 2 ” of the invader probe is an arbitrary base. The fret probe is a probe having a single-stranded portion for binding a flap portion on the 3 ′ side, and the 5 ′ side of the fret probe is formed so that all or a part thereof forms a double strand. In FIG. 1, the entire 5 ′ side is shown to form a double strand, but it is not always necessary to form a double strand. A luminescent dye “Ln” and a quenching substance “Q” are bound to the 5 ′ end portion of the fret probe. When the quenching substance “Q” is present within a certain distance of the luminescent dye “Ln”, the luminescence of the luminescent dye is quenched and the luminescence cannot be observed.

インベーダー法では、まず、被検体DNAにシグナルプローブ及びインベーダーオリゴが結合するが、この際にシグナルプローブの塩基「N」と被検体DNAの塩基「N」との塩基対の間にインベーダーオリゴの塩基「N」がインベーダー(侵入者)のように割り込んでくるようになる。このような状態を示しているのが図1の最上段に示している状態である。このような3塩基がからんでいる状態に特異的に作用する解裂酵素(structure-specific 5' nuclease)を作用させると、この解裂酵素はシグナルプローブを塩基「N」の位置で切断して、フラップ部分のみの断片を形成させる。そして、このフラップ部分はフレットプローブの3’側に結合する。この状態を示しているのが、図1の中段である。このとき、フラップ部分の塩基「N」を含む先端部分が、フレットプローブの2本鎖の部分に割り込むような状態になる。この状態は先程のインベーダーの状態と同様であり、解裂酵素による特異的な切断位置になる。そして、当該解裂酵素によりフレットプローブの5’末端側がフラップ部分に割り込まれた部分から切断される。切断されたフレットプローブの5’側には、発光色素「Ln」が結合されており、この切断により発光色素「Ln」は消光物質「Q」から離れることになり、その結果発光色素「Ln」の発光を観察することができるようになる。このような状態を示しているのが図1の最下段に示している状態である。発光色素「Ln」は消光物質「Q」から開放され、本来の発光を示すことになる。シグナルプローブの塩基「N」が被検体DNAの塩基「N」と正常な塩基対を形成することができない場合には、インベーダーのような状態にならないので、解裂酵素による切断は起こらない。したがって、被検体DNAの塩基「N」がシグナルプローブの塩基「N」と正常な塩基対を形成することができる塩基であるか否かを発光により判定することができることになる。
本発明におけるインベーダー法は、従来のインベーダー法とは異なり、被検体DNAの1塩基多型(SNP)を検出することを目的とするものではないので、以下の説明では、ここで使用した「被検体DNA」の代わりに「ターゲットDNA」という用語を使用する。
In the invader method, first, the signal probe and the invader oligo are bound to the sample DNA. At this time, the invader oligo is inserted between the base pair of the base “N 1 ” of the signal probe and the base “N” of the sample DNA. The base “N 2 ” comes in like an invader. Such a state is shown in the uppermost stage of FIG. When a cleaving enzyme (structure-specific 5 'nuclease) that specifically acts on the state in which these three bases are involved, this cleaving enzyme cleaves the signal probe at the position of the base “N 1 ”. Thus, only the flap portion is formed. And this flap part couple | bonds with the 3 'side of a fret probe. This state is shown in the middle part of FIG. At this time, the tip portion including the base “N 1 ” of the flap portion enters a state where it interrupts the double-stranded portion of the fret probe. This state is the same as the previous invader state, and becomes a specific cleavage position by the cleavage enzyme. Then, the 5 ′ end side of the fret probe is cleaved from the portion interrupted by the flap portion by the cleavage enzyme. The luminescent dye “Ln” is bonded to the 5 ′ side of the cleaved fret probe, and the luminescent dye “Ln” is separated from the quenching substance “Q” by this cleavage, and as a result, the luminescent dye “Ln”. It becomes possible to observe the light emission. Such a state is shown in the lowermost stage of FIG. The luminescent dye “Ln” is released from the quenching substance “Q” and exhibits original light emission. When the base “N 1 ” of the signal probe cannot form a normal base pair with the base “N” of the sample DNA, the invader-like state does not occur, so that cleavage by the cleavage enzyme does not occur. Therefore, it can be determined by luminescence whether or not the base “N” of the analyte DNA is a base capable of forming a normal base pair with the base “N 1 ” of the signal probe.
Unlike the conventional invader method, the invader method in the present invention is not intended to detect a single nucleotide polymorphism (SNP) of a sample DNA. The term “target DNA” is used in place of “analyte DNA”.

このように、従来のインベーダー法は、被検体としてゲノムDNAを使用するものであり、当該ゲノムDNA中の1塩基多型を検出するものであったが、当該被検体として抗体や抗原などの化学物質に結合させたDNAなどの核酸(オリゴヌクレオチド)を用いることにより、煩雑なPCR法を行うことなく高感度で当該核酸を検出・同定することができ、化学物質の標識化合物として利用することができることを見出した。   As described above, the conventional invader method uses genomic DNA as an analyte and detects a single nucleotide polymorphism in the genomic DNA. By using a nucleic acid (oligonucleotide) such as DNA bonded to a substance, the nucleic acid can be detected and identified with high sensitivity without performing a complicated PCR method, and can be used as a labeling compound for a chemical substance. I found out that I can do it.

即ち、本発明は、オリゴヌクレオチドを化学物質の標識として使用することを第一の特徴とし、さらに当該オリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、好ましくはインベーダー法により検出、同定又は定量することを第二の特徴とするものである。
本発明の第一の特徴点は、PCR法を適用することができない程度の短いオリゴヌクレオチドを標識として使用することである。イムノ−PCRに関する米国特許第5665539号では、2.67kbのDNAを標識として、約30merのプライマーを使用して261bpのフラグメントを増幅しているが、本発明のオリゴヌクレオチドは、インベーダー法におけるシグナルプローブ(primary probe)として使用する場合には、約10〜100mer、好ましくは約20〜60mer程度で十分であり、従来のイムノ−PCR法における標識としてのオリゴヌクレオチドとは、その長さにおいて明確に区別できるものである。当該オリゴヌクレオチドは、前記の説明におけるインベーダー法のシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、又はターゲットDNAのいずれのものとしてもよいが、好ましくは当該オリゴヌクレオチドは前記したインベーダー法におけるターゲットDNA又はシグナルプローブ(primary probe)として使用されるものである。
また、本発明の第二の特徴点は、当該オリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、好ましくはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、より好ましくはインベーダー法により検出、同定又は定量することである。本発明の方法におけるヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法をインベーダー法を例として説明すれば、方法としては従来のインベーダー法と方法としては同様であるが、従来のインベーダー法のように被検体DNA(target DNA)における1塩基の相補性を検出するためのものではなく、標識としてのオリゴヌクレオチドの存在又は非存在、さらにその存在量を検定する方法である点において相違するものである。
本発明のこれらの2つの特徴点のいずれか又は両方を備えたものであれば、その手段の如何を問わず本発明の範囲に包含されるものである。
That is, the first feature of the present invention is to use an oligonucleotide as a label for a chemical substance. Further, the oligonucleotide is detected, identified or quantified by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease, preferably an invader method. This is a second feature.
The first feature of the present invention is to use a short oligonucleotide as a label to which the PCR method cannot be applied. In US Pat. No. 5,665,539 relating to immuno-PCR, a 2.67 kb DNA is used as a label and a 261 bp fragment is amplified using a primer of about 30 mer, but the oligonucleotide of the present invention is a signal probe in the invader method. When used as a (primary probe), about 10 to 100 mer, preferably about 20 to 60 mer is sufficient, and is distinct from the oligonucleotide as a label in the conventional immuno-PCR method in its length. It can be done. The oligonucleotide may be any of a signal probe (primary probe), an invader oligo (secondary probe), or a target DNA of the invader method in the above description. Preferably, the oligonucleotide is a target in the invader method described above. It is used as a DNA or signal probe (primary probe).
The second feature of the present invention is that the oligonucleotide is detected by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease, preferably a method of cleaving a nucleic acid using a flap endonuclease, more preferably an invader method, To identify or quantify. The method of cleaving nucleic acid using a nuclease in the method of the present invention will be described using the invader method as an example. The method is the same as the conventional invader method, but the subject is the same as in the conventional invader method. It is not for detecting the complementarity of one base in DNA (target DNA), but is different in that it is a method for assaying the presence or absence of an oligonucleotide as a label and its abundance.
Any one or both of these two features of the present invention are included in the scope of the present invention regardless of the means.

本発明をより具体的に説明する。
本発明は、化学物質に結合したオリゴヌクレオチドを標識として使用し、当該オリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、より詳細にはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、さらに詳細には当該オリゴヌクレオチド中の1塩基の存在をインベーダー法により検出、同定又は定量する方法に関する。より詳細には、本発明は、標識としてのオリゴヌクレオチドが結合した化学物質(以下、標識化化学物質という。)を標的分子を含有するか、又は含有している可能性のある試料に接触させ、当該標識化化学物質と試料中の標的分子との複合体を形成させ、当該複合体におけるオリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、より詳細にはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、さらに詳細には、当該オリゴヌクレオチド中の1塩基の存在をインベーダー法により測定することからなる、試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法に関する。
また、本発明は、イムノアッセイにおいて、標識としてオリゴヌクレオチドを使用し、当該オリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、より詳細にはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、さらに詳細には、当該オリゴヌクレオチド中の1塩基の存在をインベーダー法により検出、同定又は定量する方法に関する。即ち、本発明は、イムノアッセイにおける新規な標識の使用、及びその解析方法を提供するものである。
さらに、本発明は、結合アッセイや競合アッセイなどの各種の標的分子をアッセイ(分析)する方法において、標識としてオリゴヌクレオチドを使用し、当該オリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、より詳細にはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、さらに詳細には、当該オリゴヌクレオチド中の1塩基の存在をインベーダー法により検出、同定又は定量することからなる標的分子をアッセイ(分析)する方法に関する。即ち、本発明は、各種のアッセイにおける新規な標識の使用、及びその解析方法を提供するものである。
The present invention will be described more specifically.
The present invention uses an oligonucleotide bound to a chemical substance as a label, and uses the oligonucleotide to cleave nucleic acid using a nuclease, and more specifically to a method of cleaving nucleic acid using a flap endonuclease. More specifically, the present invention relates to a method for detecting, identifying or quantifying the presence of one base in the oligonucleotide by an invader method. More specifically, in the present invention, a chemical substance to which an oligonucleotide as a label is bound (hereinafter referred to as a labeled chemical substance) is brought into contact with a sample containing or possibly containing a target molecule. , By forming a complex between the labeled chemical substance and the target molecule in the sample, and cleaving the nucleic acid using a nuclease with the oligonucleotide in the complex, more specifically using a flap endonuclease More particularly, the present invention relates to a method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample, which comprises measuring the presence of one base in the oligonucleotide by an invader method.
The present invention also relates to an immunoassay using an oligonucleotide as a label and a method of cleaving the nucleic acid using a nuclease, and more specifically a method of cleaving a nucleic acid using a flap endonuclease. More specifically, the present invention relates to a method for detecting, identifying or quantifying the presence of one base in the oligonucleotide by an invader method. That is, the present invention provides use of a novel label in an immunoassay and a method for analyzing the same.
Furthermore, the present invention relates to a method for assaying (analyzing) various target molecules such as a binding assay and a competition assay, by using an oligonucleotide as a label, and cleaving the nucleic acid using a nuclease. More specifically, a target molecule consisting of detecting, identifying or quantifying the presence of one base in the oligonucleotide by an invader method is assayed by a method of cleaving a nucleic acid using a flap endonuclease (more specifically, an invader method). Analysis). That is, the present invention provides use of a novel label in various assays and a method for analyzing the same.

また、本発明は、10〜100mer、好ましくは10〜60mer、10〜40mer、より好ましくは20〜60merのオリゴヌクレオチドからなる化学物質の標識剤に関する、及び10〜100mer、好ましくは10〜60mer、10〜40mer、より好ましくは20〜60merのオリゴヌクレオチドの標識としての使用(use)に関する。さらに、オリゴヌクレオチドをインベーダー法におけるターゲットDNAとして使用する場合には、この整数倍の長さを有するものを使用することができる。
さらに、本発明は、10〜100mer、好ましくは10〜60mer、10〜40mer、より好ましくは20〜60merのオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質に関する。
また、本発明は、10〜100mer、好ましくは10〜60mer、10〜40mer、より好ましくは20〜60merのオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質を少なくとも1種含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、好ましくはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、より好ましくはインベーダー法による測定用キットに関する。
さらに、本発明は、インベーダー法におけるシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、ターゲットDNA、及びフレットプローブからなる群から選ばれるオリゴヌクレオチドの少なくとも1種のオリゴヌクレオチドを含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するインベーダー法による測定用キットに関する。
The present invention also relates to a chemical labeling agent comprising an oligonucleotide of 10 to 100 mer, preferably 10 to 60 mer, 10 to 40 mer, more preferably 20 to 60 mer, and 10 to 100 mer, preferably 10 to 60 mer, 10 It relates to the use of oligonucleotides of ˜40 mer, more preferably of 20-60 mer, as labels. Furthermore, when an oligonucleotide is used as the target DNA in the invader method, one having an integral multiple of this length can be used.
Furthermore, the present invention relates to a labeled chemical substance in which an oligonucleotide of 10 to 100 mer, preferably 10 to 60 mer, 10 to 40 mer, more preferably 20 to 60 mer is bound to the chemical substance as a label.
The present invention also includes at least one kind of labeled chemical substance in which an oligonucleotide of 10 to 100 mer, preferably 10 to 60 mer, 10 to 40 mer, more preferably 20 to 60 mer is bonded to the chemical substance as a label. The present invention relates to a method for cleaving a nucleic acid using a nuclease using an oligonucleotide as a label, preferably a method for cleaving a nucleic acid using a flap endonuclease, and more preferably a measurement kit by an invader method.
Furthermore, the present invention comprises at least one oligonucleotide selected from the group consisting of a signal probe (primary probe), an invader oligo (secondary probe), a target DNA, and a fret probe in the invader method. The present invention relates to a measurement kit by an invader method using an oligonucleotide as a label.

本発明の態様をより詳細に説明すれば、以下のとおりとなる。
(1)
化学物質に結合したオリゴヌクレオチドを標識として使用し、当該オリゴヌクレオチドを利用してヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法。
(2)
標識としてのオリゴヌクレオチドが結合した化学物質(以下、標識化化学物質という。)を、試料中に標的分子を含有するか、又は含有している可能性のある試料に接触させ、当該標識化化学物質と試料中の標的分子との複合体を形成させ、当該複合体におけるオリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により測定することからなる、前記(1)に記載の試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法。
(3)
試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法において、標識としてオリゴヌクレオチドを使用し、当該オリゴヌクレオチドの存在をヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により測定するからなる、前記(1)又は(2)に記載の試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法。
(4)
オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである前記(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5)
オリゴヌクレオチドが、10〜1000merのDNAである前記(1)〜(4)のいずれかに記載の方法。
(6)
オリゴヌクレオチドが、10〜100merのDNAである前記(5)に記載の方法。
(7)
オリゴヌクレオチドが、10〜60merのDNAである前記(5)に記載の方法。
(8)
オリゴヌクレオチドが、10〜40merのDNAである前記(5)に記載の方法。
(9)
化学物質が、タンパク質、ビオチン、アビジン、又は核酸である前記(1)〜(8)のいずれかに記載の方法。
(10)
化学物質が、ビオチンである前記(9)に記載の方法。
(11)
標識のオリゴヌクレオチドが、化学物質に直接結合している前記(1)〜(10)のいずれかに記載の方法。
The aspect of the present invention will be described in detail as follows.
(1)
A method of detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample by using a oligonucleotide bound to a chemical substance as a label and cleaving a nucleic acid using a nuclease using the oligonucleotide.
(2)
A chemical substance to which an oligonucleotide as a label is bound (hereinafter referred to as a labeled chemical substance) is brought into contact with a sample containing or possibly containing a target molecule, and the labeling chemistry is performed. The target in the sample according to (1) above, which comprises forming a complex of a substance and a target molecule in the sample, and measuring the oligonucleotide in the complex by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease A method for detecting, identifying or quantifying molecules.
(3)
In the method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample, the method comprises using an oligonucleotide as a label and measuring the presence of the oligonucleotide by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease, (1) or A method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample according to (2).
(4)
The method according to any one of (1) to (3), wherein the oligonucleotide is a single-stranded DNA.
(5)
The method according to any one of (1) to (4) above, wherein the oligonucleotide is 10 to 1000 mer of DNA.
(6)
The method according to (5) above, wherein the oligonucleotide is 10 to 100-mer DNA.
(7)
The method according to (5) above, wherein the oligonucleotide is 10 to 60-mer DNA.
(8)
The method according to (5) above, wherein the oligonucleotide is 10 to 40-mer DNA.
(9)
The method according to any one of (1) to (8), wherein the chemical substance is protein, biotin, avidin, or nucleic acid.
(10)
The method according to (9) above, wherein the chemical substance is biotin.
(11)
The method according to any one of (1) to (10), wherein the labeled oligonucleotide is directly bound to the chemical substance.

(12)
ヌクレアーゼにより切断される核酸が、標識のオリゴヌクレオチドである前記(1)〜(11)のいずれかに記載の方法。
(13)
ヌクレアーゼにより切断される核酸が、標識のオリゴヌクレオチドに基づいて生成された核酸である前記(1)〜(11)のいずれかに記載の方法。
(14)
ヌクレアーゼにより切断される核酸が、発光物質及び消光物質が結合した核酸である前記(1)〜(13)のいずれかに記載の方法。
(15)
発光物質が、希土類蛍光錯体ラベル剤を有するものである前記(14)に記載の方法。
(16)
希土類蛍光錯体ラベル剤が、Eu錯体、Tb錯体、Sm錯体、又はDy錯体からなるラベル剤である前記(15)に記載の方法。
(17)
ヌクレアーゼが、フラップエンドヌクレアーゼである前記(1)〜(16)のいずれかに記載の方法。
(18)
ヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法が、インベーダー法である前記(1)〜(17)のいずれかに記載の方法。
(19)
標識のオリゴヌクレオチドが、インベーダー法におけるターゲットDNAである前記(18)に記載の方法。
(20)
ターゲットDNAが、シグナルプローブがハイブリダイズし得る塩基配列を1カ所又は2カ所以上有するものである前記(19)に記載の方法。
(21)
シグナルプローブが、2個のフラップを生成し得る塩基配列を有するものである前記(19)又は(20)に記載の方法。
(22)
シグナルプローブが、隣接するシグナルプローブのインベーダーオリゴとして機能し得る塩基配列を有するものである前記(19)又は(20)に記載の方法。
(23)
試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法が、イムノアッセイである前記(1)〜(22)のいずれかに記載の方法。
(24)
イムノアッセイが、サンドイッチアッセイである前記(23)に記載の方法。
(25)
試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法が、結合アッセイである前記(1)〜(22)に記載の方法。
(26)
標識としてのオリゴヌクレオチドが結合した化学物質が、ビオチン化DNAである前記(23)〜(25)のいずれかに記載の方法。
(12)
The method according to any one of (1) to (11), wherein the nucleic acid cleaved by the nuclease is a labeled oligonucleotide.
(13)
The method according to any one of (1) to (11), wherein the nucleic acid cleaved by the nuclease is a nucleic acid produced based on a labeled oligonucleotide.
(14)
The method according to any one of (1) to (13), wherein the nucleic acid cleaved by the nuclease is a nucleic acid bound to a luminescent substance and a quenching substance.
(15)
The method according to (14), wherein the luminescent material has a rare earth fluorescent complex labeling agent.
(16)
The method according to (15), wherein the rare earth fluorescent complex labeling agent is a labeling agent comprising an Eu complex, a Tb complex, an Sm complex, or a Dy complex.
(17)
The method according to any one of (1) to (16), wherein the nuclease is a flap endonuclease.
(18)
The method according to any one of (1) to (17), wherein the method for cleaving a nucleic acid using a nuclease is an invader method.
(19)
The method according to (18), wherein the labeled oligonucleotide is a target DNA in an invader method.
(20)
The method according to (19) above, wherein the target DNA has one or two or more base sequences with which the signal probe can hybridize.
(21)
The method according to (19) or (20) above, wherein the signal probe has a base sequence capable of generating two flaps.
(22)
The method according to (19) or (20) above, wherein the signal probe has a base sequence that can function as an invader oligo of an adjacent signal probe.
(23)
The method according to any one of (1) to (22), wherein the method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample is an immunoassay.
(24)
The method according to (23), wherein the immunoassay is a sandwich assay.
(25)
The method according to (1) to (22) above, wherein the method for detecting, identifying or quantifying the target molecule in the sample is a binding assay.
(26)
The method according to any one of (23) to (25), wherein the chemical substance to which the oligonucleotide as a label is bound is biotinylated DNA.

(27)
10〜100merのオリゴヌクレオチドからなる化学物質の標識剤。
(28)
オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである前記(27)に記載の標識剤。
(29)
オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである前記(27)に記載の標識剤。
(30)
オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである前記(27)〜(29)のいずれかに記載の標識剤。
(31)
前記(27)〜(29)のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドからなる化学物質の標識剤。
(32)
塩基配列の繰り返しが2回から10回である前記(31)に記載の標識剤。
(33)
10〜100merのオリゴヌクレオチドの標識としての使用。
(34)
オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである前記(33)に記載の使用。
(35)
オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである前記(33)に記載の使用。
(36)
オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである前記(33)〜(35)のいずれかに記載の使用。
(37)
前記(33)〜(35)のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドの標識としての使用。
(38)
塩基配列の繰り返しが2回から10回である前記(37)に記載の使用。
(39)
10〜100merのオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質。
(40)
オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである前記(39)に記載の標識化された化学物質。
(41)
オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである前記(39)に記載の標識化された化学物質。
(42)
オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである前記(39)〜(41)のいずれかに記載の標識化された化学物質。
(43)
前記(39)〜(41)のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質。
(44)
塩基配列の繰り返しが2回から10回である前記(43)に記載の標識化された化学物質。
(45)
化学物質が、ビオチンである前記(39)〜(44)のいずれかに記載の標識化された化学物質。
(27)
A chemical labeling agent comprising 10 to 100 mer oligonucleotides.
(28)
The labeling agent according to (27), wherein the oligonucleotide is a 10 to 60-mer oligonucleotide.
(29)
The labeling agent according to (27), wherein the oligonucleotide is a 10 to 40-mer oligonucleotide.
(30)
The labeling agent according to any one of (27) to (29), wherein the oligonucleotide is a single-stranded DNA.
(31)
A labeling agent for a chemical substance comprising an oligonucleotide, wherein the base sequence of the oligonucleotide according to any one of (27) to (29) is repeated twice or more.
(32)
The labeling agent according to (31), wherein the base sequence is repeated twice to ten times.
(33)
Use as a 10-100mer oligonucleotide label.
(34)
The use according to (33) above, wherein the oligonucleotide is a 10-60mer oligonucleotide.
(35)
The use according to (33) above, wherein the oligonucleotide is a 10-40mer oligonucleotide.
(36)
The use according to any one of (33) to (35), wherein the oligonucleotide is single-stranded DNA.
(37)
Use of the oligonucleotide according to any one of (33) to (35) as a label for an oligonucleotide, wherein the oligonucleotide has the base sequence repeated twice or more.
(38)
The use according to (37) above, wherein the base sequence is repeated 2 to 10 times.
(39)
A labeled chemical with 10 to 100 mer oligonucleotides attached to the chemical as a label.
(40)
The labeled chemical substance according to (39), wherein the oligonucleotide is a 10-60mer oligonucleotide.
(41)
The labeled chemical substance according to (39), wherein the oligonucleotide is a 10 to 40 mer oligonucleotide.
(42)
The labeled chemical substance according to any one of (39) to (41), wherein the oligonucleotide is a single-stranded DNA.
(43)
The oligonucleotide characterized by having the base sequence of the oligonucleotide according to any one of (39) to (41) repeated twice or more, and labeled with a chemical substance as a label Chemical substance.
(44)
The labeled chemical substance according to (43), wherein the nucleotide sequence is repeated 2 to 10 times.
(45)
The labeled chemical substance according to any one of (39) to (44), wherein the chemical substance is biotin.

(46)
10〜100merのオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質を少なくとも1種含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法による測定用キット。
(47)
オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである前記(46)に記載の測定用キット。
(48)
オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである前記(46)に記載の測定用キット。
(49)
オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである前記(46)〜(48)のいずれかに記載の測定用キット。
(50)
10〜100merのオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質を少なくとも1種含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法による測定用キット。
(51)
塩基配列の繰り返しが2回から10回である前記(50)に記載の測定用キット。
(52)
オリゴヌクレオチドを標識として使用するヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法が、前記(1)〜(26)のいずれかに記載の方法である前記(46)〜(51)のいずれかに記載の測定用キット。
(53)
標識化された化学物質が、ビオチンである前記(46)〜(52)のいずれかに記載の測定用キット。
(54)
インベーダー法におけるシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、ターゲットDNA、及びフレットプローブからなる群から選ばれるオリゴヌクレオチドの少なくとも1種のオリゴヌクレオチドを含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するインベーダー法による測定用キット。
(55)
標識化された化学物質が、ビオチンである前記(54)に記載の測定用キット。
(46)
Measurement by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease using an oligonucleotide as a label, comprising at least one labeled chemical substance in which a 10 to 100-mer oligonucleotide is bound to the chemical substance as a label For kit.
(47)
The measurement kit according to (46), wherein the oligonucleotide is a 10 to 60-mer oligonucleotide.
(48)
The measurement kit according to (46), wherein the oligonucleotide is a 10 to 40-mer oligonucleotide.
(49)
The measurement kit according to any one of (46) to (48), wherein the oligonucleotide is a single-stranded DNA.
(50)
The oligonucleotide having a base sequence of 10 to 100 mer oligonucleotide is repeated at least twice and contains at least one kind of labeled chemical substance bonded to the chemical substance as a label. A measurement kit by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease using an oligonucleotide as a label.
(51)
The measurement kit according to (50), wherein the base sequence is repeated twice to ten times.
(52)
The method according to any one of (46) to (51), wherein the method for cleaving a nucleic acid using a nuclease using an oligonucleotide as a label is the method according to any one of (1) to (26) above. Measurement kit.
(53)
The measurement kit according to any one of (46) to (52), wherein the labeled chemical substance is biotin.
(54)
An oligonucleotide comprising at least one oligonucleotide selected from the group consisting of a signal probe (primary probe), an invader oligo (secondary probe), a target DNA, and a fret probe in the invader method is used as a label. Kit for measurement by the invader method.
(55)
The measurement kit according to (54), wherein the labeled chemical substance is biotin.

本発明における「ヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法」(以下では、本発明の「核酸切断法」と言うこともある。)としては、ヌクレアーゼによる核酸、例えば、DNA、RNA、PNAなどを特定の位置で切断することができる方法であればよく、より詳細には、ヌクレアーゼによる核酸の切断により、当該核酸中に結合されている蛍光物質などの発光物質と、当該発光物質による発光を消光する消光物質(クエンチャー)とを分離することができ、当該分離の結果として発光物質による発光を外部から観察又は測定することが可能な方法である。ヌクレアーゼによる核酸の切断により蛍光物質などの発光物質による発光を外部から観察又は測定することが可能な方法における、核酸としては、例えば、インベーダー法によるフレットプローブや、タックマンPCR法におけるタックマンプローブなどが知られており、このようなプローブを本発明の方法に使用することができるが、本発明の方法はこのようなプローブの使用に限定されるものではない。
本発明のこの方法におけるヌクレアーゼとしては、核酸を切断することができるものであれば特に制限はないが、エンドヌクレアーゼやエキソヌクレアーゼのいずれであってもよく、二本鎖の核酸に作用する酵素であっても、三本鎖に作用する酵素であっても、一本鎖の核酸に作用する酵素であってもよい。また、核酸の高次構造を認識する酵素であってもよい。本発明のこの方法におけるヌクレアーゼは、核酸を切断することができ、その結果として前記した発光物質と消光物質を分離(距離的な隔たりを設けられるようして、発光物質による発光が消光物質により消光されない状態にすること。)することができるものであればよいが、好ましくは本発明の標識として使用されるオリゴヌクレオチドを切断することなく、発光物質と消光物質が結合している核酸を選択的に切断することができるヌクレアーゼが挙げられる。
本発明のこの方法におけるヌクレアーゼとしては、例えば各種の制限酵素を使用することもできる。例えば、タックマンプローブのように両末端の発光物質と消光物質とがそれぞれ結合しているプローブを用いて、その中間部位を制限酵素などで切断することにより、タックマンプローブ中の発光物質と消光物質を分離し、その結果、測定系からの発光を観測することもできる。しかしながら、このような単純な方法では、ひとつの標識としてのオリゴヌクレオチドから、一つの発光物質が放出されるだけであり、十分な感度が得られない場合がある。高速度で高感度な測定を行うためには、本発明の標識として使用されるオリゴヌクレオチドを切断することなく、発光物質と消光物質が結合している核酸を選択的に切断することができる方法が好ましいことになる。このような方法では、一つの標識としてのオリゴヌクレオチドから多数の発光物質の放出が可能となり、高感度な測定が可能となる。
したがって、本発明の「ヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法」の特に好ましい態様としては、インベーダー法のように、一つのターゲットDNAから多数のフラップを生じさせることができる方法が挙げられることになる。このような方法により、高速度で、高感度で、定量的な測定が可能となる。しかも、PCR法のような煩雑な操作も必要とせず、PCR法のような長い核酸を必要とすることもない。例えば、10〜100mer、好ましくは10〜40mer、10〜30mer程度の比較的短い核酸を標識として使用したとしても、本発明のこの方法によれば、十分な感度を得ることが可能となる。
以下の説明においては、本発明の「ヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法」として、インベーダー法による方法を例として説明するが、本発明の方法は、このような方法に限定されるものではない。
The “method of cleaving nucleic acid using nuclease” in the present invention (hereinafter sometimes referred to as “nucleic acid cleavage method” of the present invention) includes nucleic acids such as DNA, RNA, PNA and the like by nucleases. Any method can be used as long as it can be cleaved at a specific position. More specifically, a nucleic acid is cleaved by a nuclease to quench a luminescent substance such as a fluorescent substance bound to the nucleic acid and light emission from the luminescent substance. In this method, the quenching substance (quencher) to be separated can be separated, and as a result of the separation, light emission by the luminescent substance can be observed or measured from the outside. Nucleic acids that can be observed or measured from the outside by light-emitting substances such as fluorescent substances by cleaving nucleic acids with nucleases include, for example, fret probes by the invader method and tackman probes by the Tuckman PCR method. Such probes can be used in the method of the present invention, but the method of the present invention is not limited to the use of such probes.
The nuclease in this method of the present invention is not particularly limited as long as it can cleave a nucleic acid, but may be either an endonuclease or an exonuclease, and is an enzyme that acts on a double-stranded nucleic acid. Even an enzyme that acts on a triple strand or an enzyme that acts on a single-stranded nucleic acid may be used. Moreover, the enzyme which recognizes the higher order structure of a nucleic acid may be sufficient. The nuclease in this method of the present invention is capable of cleaving nucleic acids, and as a result, the luminescent substance and the quencher are separated (the distance between the luminescent substance and the luminescent substance is extinguished by the quencher). However, it is preferable that the nucleic acid to which the luminescent substance and the quencher are bound is selected without cleaving the oligonucleotide used as the label of the present invention. Nucleases that can be cleaved.
As a nuclease in this method of the present invention, for example, various restriction enzymes can be used. For example, by using a probe in which a luminescent substance and a quenching substance at both ends are bound, such as a Taqman probe, the luminescent substance and the quenching substance in the Taqman probe are removed by cleaving the intermediate site with a restriction enzyme or the like. As a result, light emission from the measurement system can be observed. However, in such a simple method, only one luminescent substance is released from an oligonucleotide as one label, and sufficient sensitivity may not be obtained. A method capable of selectively cleaving a nucleic acid bound to a luminescent substance and a quenching substance without cleaving the oligonucleotide used as the label of the present invention in order to perform high-speed and high-sensitivity measurement. Is preferred. In such a method, a large number of luminescent substances can be released from an oligonucleotide as one label, and highly sensitive measurement is possible.
Therefore, a particularly preferred embodiment of the “method of cleaving nucleic acid using nuclease” of the present invention includes a method capable of generating a large number of flaps from one target DNA, such as the invader method. Become. By such a method, quantitative measurement can be performed at high speed and with high sensitivity. Moreover, it does not require a complicated operation as in the PCR method and does not require a long nucleic acid as in the PCR method. For example, even if a relatively short nucleic acid of about 10 to 100 mer, preferably about 10 to 40 mer or 10 to 30 mer is used as a label, this method of the present invention makes it possible to obtain sufficient sensitivity.
In the following description, the “method of cleaving a nucleic acid using a nuclease” of the present invention will be described by taking an invader method as an example, but the method of the present invention is not limited to such a method. Absent.

本発明におけるオリゴヌクレオチドとしては、インベーダー法における場合には、シグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、又はターゲットDNAのいずれかに使用可能なものであれば、その長さ、塩基配列において特に制限はなく、相補配列においてハイブリダイズが可能であれば、DNAでもRNAであってもよいが、DNAが好ましい。本発明のオリゴヌクレオチドは、インベーダー法におけるターゲットDNA又はシグナルプローブ(primary probe)が好ましく、ターゲットDNAが特に好ましく、その長さは特に制限はないが、従来のイムノ−PCR法に使用される核酸類との区別のためには、10〜100mer、好ましくは10〜60mer、10〜40mer、より好ましくは20〜40merのオリゴヌクレオチドが好ましい。例えば、本発明のオリゴヌクレオチドをインベーダー法におけるターゲットDNAを例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明オリゴヌクレオチドの塩基配列は特に制限はないが、本発明のオリゴヌクレオチドをシグナルプローブとして使用する場合には、フラップ部分が5〜50mer、好ましくは10〜40mer、より好ましくは10〜20mer程度となるように設計され、残りの部分がターゲットDNAと相補的な配列となるように設計される。この場合にはインベーダーオリゴ(secondary probe)は、ターゲットDNAの残りの部分と相補的な配列であり、さらにインベーダーとしての1塩基を有するものである。
本発明におけるこのようなシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、ターゲットDNA、及びフレットプローブの関連性をより具体的な塩基配列をもとにして図2として説明する。この例では、本発明の標識としてのオリゴヌクレオチドは、シグナルプローブ(primary probe)として、ターゲットDNAの5’末端側にハイブリダイズし、フラップ部分がハイブリダイズせずに残される。そして、インベーダーオリゴ(secondary probe)がターゲットDNAの3’側にハイブリダイズし、解裂箇所(Cleavage site)に1塩基が浸入し、解裂され、フラップが生じる。このフラップがフレットプローブにハイブリダイズして、同様に1塩基が浸入して、フレットプローブの標識サイト(この例では、BPTA−Tb3+結合サイト)が解裂し、蛍光が観察されることになる。
また、本発明のオリゴヌクレオチドをインベーダー法におけるターゲットDNAとして使用する場合を例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。この場合も本発明オリゴヌクレオチドの塩基配列は特に制限はないが、本発明のオリゴヌクレオチドとしては、10〜200mer、好ましくは10〜60mer、より好ましくは20〜60merのオリゴヌクレオチド、又はこれを同じ配列を有する整数倍、例えば2倍、3倍、さらにそれ以上の長さのオリゴヌクレオチドを使用することもできる。このような場合には、本発明のオリゴヌクレオチドとしては、10〜1000mer、好ましくは10〜500merのオリゴヌクレオチドを使用することもできる。このような長さのオリゴヌクレオチドは、従来のイムノ−PCR法で使用されているオリゴヌクレオチドと同程度の長さになるが、本発明のオリゴヌクレオチドは明確な繰り返しの塩基配列、又はその相補的な配列を有する点において相違するものである。また、さらに長いオリゴヌクレオチド、例えば生体由来の1kb以上のような長いヌクレオチドを使用することもできる。
In the case of the invader method, the oligonucleotide in the present invention can be used for any of a signal probe (primary probe), an invader oligo (secondary probe), or a target DNA. There is no particular restriction on DNA, and DNA or RNA may be used as long as hybridization is possible in a complementary sequence, but DNA is preferred. The oligonucleotide of the present invention is preferably a target DNA or signal probe (primary probe) in the invader method, particularly preferably a target DNA, and its length is not particularly limited, but nucleic acids used in the conventional immuno-PCR method For the distinction, 10 to 100 mer, preferably 10 to 60 mer, 10 to 40 mer, more preferably 20 to 40 mer oligonucleotide is preferable. For example, the oligonucleotide of the present invention will be described using the target DNA in the invader method as an example, but the present invention is not limited to this. The nucleotide sequence of the oligonucleotide of the present invention is not particularly limited. When the oligonucleotide of the present invention is used as a signal probe, the flap portion is 5 to 50 mer, preferably 10 to 40 mer, more preferably about 10 to 20 mer. And the rest is designed to be complementary to the target DNA. In this case, the invader oligo (secondary probe) is a sequence complementary to the remaining portion of the target DNA, and further has one base as an invader.
The relationship between such a signal probe (primary probe), invader oligo (secondary probe), target DNA, and fret probe in the present invention will be described with reference to a more specific base sequence as FIG. In this example, the oligonucleotide as a label of the present invention hybridizes to the 5 ′ end side of the target DNA as a signal probe (primary probe), and the flap portion is left unhybridized. Then, an invader oligo (secondary probe) hybridizes to the 3 ′ side of the target DNA, and one base enters the cleavage site, which is cleaved to generate a flap. This flap hybridizes to the fret probe, and similarly, one base enters, and the labeling site of the fret probe (in this example, the BPTA-Tb 3+ binding site) is cleaved, and fluorescence is observed. .
Moreover, although the case where the oligonucleotide of this invention is used as target DNA in an invader method is demonstrated to an example, this invention is not limited to this. In this case as well, the nucleotide sequence of the oligonucleotide of the present invention is not particularly limited, but the oligonucleotide of the present invention is 10 to 200 mer, preferably 10 to 60 mer, more preferably 20 to 60 mer, or the same sequence. It is also possible to use oligonucleotides having an integer multiple having a length of, for example, 2 times, 3 times, or even longer. In such a case, an oligonucleotide of 10 to 1000 mer, preferably 10 to 500 mer can be used as the oligonucleotide of the present invention. The oligonucleotide having such a length is about the same length as the oligonucleotide used in the conventional immuno-PCR method, but the oligonucleotide of the present invention has a clearly repetitive nucleotide sequence or its complementary sequence. It is different in that it has a simple arrangement. Longer oligonucleotides such as long nucleotides of 1 kb or more derived from living organisms can also be used.

本発明におけるターゲットDNAの塩基配列の特徴を挙げれば、次の(1)〜(5)のようになる。
(1)自分自身が構造の一部で二本鎖を形成しない。またターゲットDNA同士がダイマーを形成しない。ターゲットDNAの内部やターゲットDNA間に相補的な配列がない。
(2)10〜100塩基、好ましくは10〜40塩基からなる配列が、0〜50塩基の適当なスペースを置いて反復した配列を有する。この反復配列の繰り返し数は1〜10が好ましい。
(3)1ユニットが隣接した2つのブロックの配列からなり、各々の配列が10〜100塩基、好ましくは10〜40塩基であり、このユニットが0〜50塩基の適当なスペースを置いて反復した配列を有する。この反復配列の繰り返し数は1〜10が好ましい。
(4)上記2つのブロックがインベーダーオリゴおよびシグナルプローブとのハイブリダイゼーションし、各領域のTm値がそれぞれ50〜65℃程度となるような塩基配列が好ましいが、この範囲に限定されるものではなく、使用する酵素の至適温度にTmを合わせることができる。
(5)インベーダーオリゴまたはシグナルプローブが正しくオーバーラップし、三重鎖が形成できる。インベーダーオリゴまたはシグナルプローブがターゲットDNA上にミスアニーリングしないことが好ましい。
このような特徴を備えていれば、任意の塩基配列を設定することができ、本発明のオリゴヌクレオチドは特定の塩基配列であるものに限定されるものではない。
本発明のオリゴヌクレオチドの塩基配列の例を次ぎに示しておくが、これに限定されるものではない。
ターゲット領域が1カ所の場合では、
(1)5'-AATCAAATCCAGTACCTGTGAATCAGGCT CCGGATTTGCTGAAGTGCAG-3'
インベーダーオリゴ相補領域 シグナルプローブ相補領域
(Tm:60℃) (Tm:58℃)
(2)5'-CAAGCAATGGATGATTTGATGCTGTCCC CCGGACGATATTGAACAATGGTTCACTGAA-3'
インベーダーオリゴ相補領域 シグナルプローブ相補領域
(Tm:61℃) (Tm:61℃)
(3)5'-GAATCGCACTATTGCCCATGATGACAATCG GTCCAGTAAGCGACTTGCAGGC-3'
インベーダーオリゴ相補領域 シグナルプローブ相補領域
(Tm:63℃) (Tm:62℃)
The characteristics of the base sequence of the target DNA in the present invention are as follows (1) to (5).
(1) A part of the structure itself does not form a double strand. Moreover, target DNA does not form a dimer. There is no complementary sequence inside or between target DNAs.
(2) A sequence consisting of 10 to 100 bases, preferably 10 to 40 bases, has a repeated sequence with an appropriate space of 0 to 50 bases. The number of repeating sequences is preferably 1-10.
(3) One unit consists of sequences of two adjacent blocks, each sequence is 10 to 100 bases, preferably 10 to 40 bases, and this unit is repeated with an appropriate space of 0 to 50 bases Has an array. The number of repeating sequences is preferably 1-10.
(4) A base sequence in which the above two blocks hybridize with an invader oligo and a signal probe so that each region has a Tm value of about 50 to 65 ° C. is not limited to this range. , Tm can be adjusted to the optimum temperature of the enzyme used.
(5) Invader oligos or signal probes can be correctly overlapped to form a triplex. It is preferred that the invader oligo or signal probe does not misanneal on the target DNA.
If it has such a feature, an arbitrary base sequence can be set, and the oligonucleotide of the present invention is not limited to one having a specific base sequence.
Examples of the base sequence of the oligonucleotide of the present invention are shown below, but are not limited thereto.
In the case of one target area,
(1) 5'- AATCAAATCCAGTACCTGTGAATCAGGCT CCGGATTTGCTGAAGTGCAG-3 '
Invader oligo complementary region Signal probe complementary region
(Tm: 60 ° C) (Tm: 58 ° C)
(2) 5'- CAAGCAATGGATGATTTGATGCTGTCCC CCGGACGATATTGAACAATGGTTCACTGAA-3 '
Invader oligo complementary region Signal probe complementary region
(Tm: 61 ° C) (Tm: 61 ° C)
(3) 5'- GAATCGCACTATTGCCCATGATGACAATCG GTCCAGTAAGCGACTTGCAGGC-3 '
Invader oligo complementary region Signal probe complementary region
(Tm: 63 ° C) (Tm: 62 ° C)

ターゲット領域が2カ所以上ある場合では、
(4)ターゲット単位間のスペースが0merのものの例としては、
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3' (86mer)
(5)ターゲット単位間のスペースが5merのものの例としては、
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3' (91mer)
(6)ターゲット単位間のスペースが10merのものの例としては、
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTACGATGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3' (96mer)
(7)ターゲット単位間のスペースが34merのものの例としては、
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGAATCAAATCCAGTACCTGTGAATCAGGCTCCGGAGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3' (120mer)
などが挙げられる。また、シグナルプローブがインベーダーオリゴの機能を備えているシグナルプローブを使用する場合の例としては、
(8)ターゲット配列に5回の繰り返しを有する例として、
5'-GTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3' (99mer)
のものが挙げられる。
If there are two or more target areas,
(4) As an example where the space between target units is 0 mer,
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '(86mer)
(5) As an example where the space between target units is 5 mer,
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '(91mer)
(6) As an example where the space between target units is 10 mer,
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTACGATGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '(96mer)
(7) As an example of a 34-mer space between target units,
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGAATCAAATCCAGTACCTGTGAATCAGGCTCCGGAGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '(120mer)
Etc. In addition, as an example of using a signal probe that has an invader oligo function,
(8) As an example of having 5 repetitions in the target sequence:
5'-GTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '(99mer)
Can be mentioned.

エクソヌクレアーゼ(Exonuclease)用のフレットプローブ(FRET probe)の例としては、
5’-(FAM)-ACTCCCGCAGACAC-(Dabcyl)-3’
が挙げられ、これに対応するターゲットDNAの配列の例としては、
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3'
(下線部は、前記のフレットプローブとの相補領域を示している。)
が挙げられる。また、上記の相補配列を2〜5回繰り返したものも使用することができる。
Examples of fret probes for exonuclease (Exonuclease)
5 '-(FAM) -ACTCCCGCAGACAC- (Dabcyl) -3'
As an example of the target DNA sequence corresponding to this,
5'- GTGTCTGCGGGAGT CGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '
(The underlined portion indicates a complementary region with the fret probe.)
Is mentioned. Moreover, what repeated said complementary sequence 2-5 times can also be used.

本発明の方法では、ターゲット領域を2カ所以上繰り返して有するオリゴヌクレオチドを使用することができ、このような繰り返しを有するオリゴヌクレオチドを使用することにより、標識としての一つのオリゴヌクレオチドから複数のフラップを短時間で得ることができ、高速度で高感度な測定が可能となる。このような繰り返しを有するオリゴヌクレオチドは、公知の各種の方法により製造することができる。
例えば、6〜10個の繰り返し配列をもつマルチターゲットDNAの製造方法を具体的に例に基づいて説明する。
まず、以下の(1)〜(3)の3種類のオリゴヌクレオチドを自動合成機により製造する。
(1)5’末端に制限酵素NdeI認識配列、3’末端にBamHI認識配列をもつ。
5'-GGAATTCCATATGGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTATGCAGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGGGATCCCG-3' (117mer)
下線部はインベーダーオリゴおよびシグナルプローブとの相補領域であり、2個の繰り返しを有し、ターゲット間のスペースは10merである。
(2)5’末端に制限酵素BamHI認識配列、3’末端にXhoI認識配列をもつ。
5'-CGGGATCCGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTATGCAGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGCTCGAGCGG-3' (113mer)
下線部はインベーダーオリゴおよびシグナルプローブとの相補領域であり、2個の繰り返しを有し、ターゲット間のスペースは10merである。
(3)両’末端にBamHI認識配列をもつ。
5'-CGGGATCCGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTATGCAGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGGGATCCCG-3' (112mer)
下線部はインベーダーオリゴおよびシグナルプローブとの相補領域であり、2個の繰り返しを有し、ターゲット間のスペースは10merである。
In the method of the present invention, an oligonucleotide having two or more target regions can be used. By using an oligonucleotide having such a repeat, a plurality of flaps can be formed from one oligonucleotide as a label. It can be obtained in a short time, and high-speed and high-sensitivity measurement is possible. Oligonucleotides having such repetitions can be produced by various known methods.
For example, a method for producing a multi-target DNA having 6 to 10 repetitive sequences will be specifically described based on an example.
First, the following three types of oligonucleotides (1) to (3) are produced by an automatic synthesizer.
(1) It has a restriction enzyme NdeI recognition sequence at the 5 ′ end and a BamHI recognition sequence at the 3 ′ end.
5'-GGAATTCCATATG GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG ATCGTATGCA GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG GGATCCCG-3 '(117mer)
The underlined portion is a complementary region with the invader oligo and signal probe, has two repeats, and the space between the targets is 10 mer.
(2) It has a restriction enzyme BamHI recognition sequence at the 5 ′ end and an XhoI recognition sequence at the 3 ′ end.
5'-CGGGATCC GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG ATCGTATGCA GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG CTCGAGCGG-3 '(113mer)
The underlined portion is a complementary region with the invader oligo and the signal probe, has two repeats, and the space between the targets is 10 mer.
(3) BamHI recognition sequence at both ends.
5'-CGGGATCC GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG ATCGTATGCA GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG GGATCCCG-3 '(112mer)
The underlined portion is a complementary region with the invader oligo and the signal probe, has two repeats, and the space between the targets is 10 mer.

次に前記(1)の合成オリゴヌクレオチド、及び発現ベクターpET 22b(Merck)を、NdeIおよびBamHIで切断し、ベクター中に合成オリゴヌクレオチド(1)をライゲーションして、合成オリゴヌクレオチド(1)をベクター中に組み込む。合成オリゴヌクレオチド(1)が組み込まれたベクターと合成オリゴヌクレオチド(2)を、BamHIおよびXhoIで切断し、合成オリゴヌクレオチド(2)をライゲーションして、合成オリゴヌクレオチド(2)をベクター中に組み込む。さらに、これを、BamHIで切断し、切断箇所に合成オリゴヌクレオチド(3)をライゲーションして、合成オリゴヌクレオチド(3)をベクター中に組み込む。この操作により、6カ所のターゲット領域を有するオリゴヌクレオチドを製造することができることになるが、合成オリゴヌクレオチド(3)は、両末端の制限酵素サイトが同一のため、複数個が同時に入る可能性があり、ターゲット領域が6カ所以上のオリゴヌクレオチドをこの方法により同時に製造することできる。ダイレクトPCRによる長さから、ベクター内に入ったターゲット配列の繰り返し回数を推定できるので、いくつかのクローンから目的の長さのオリゴヌクレオチドを取得することができる。
そして、ベクター上の配列にプライマーを設計して、ターゲット領域のPCRを行い、続いて、片側のプライマーのみを用いたPCRを行い、1本鎖DNAとする。このとき、ビオチン標識プライマーを用いれば、ビオチン標識ターゲットができる。
Next, the synthetic oligonucleotide (1) and the expression vector pET 22b (Merck) are cleaved with NdeI and BamHI, and the synthetic oligonucleotide (1) is ligated into the vector to obtain the synthetic oligonucleotide (1) as a vector. Incorporate inside. The vector incorporating the synthetic oligonucleotide (1) and the synthetic oligonucleotide (2) are cleaved with BamHI and XhoI, the synthetic oligonucleotide (2) is ligated, and the synthetic oligonucleotide (2) is incorporated into the vector. Further, this is cleaved with BamHI, and the synthetic oligonucleotide (3) is ligated at the cleavage site, and the synthetic oligonucleotide (3) is incorporated into the vector. By this operation, an oligonucleotide having 6 target regions can be produced. However, the synthetic oligonucleotide (3) has the same restriction enzyme site at both ends, and therefore there is a possibility that a plurality of oligonucleotides may enter at the same time. Yes, oligonucleotides with 6 or more target regions can be simultaneously produced by this method. Since the number of repetitions of the target sequence contained in the vector can be estimated from the length by direct PCR, an oligonucleotide having a desired length can be obtained from several clones.
Then, a primer is designed for the sequence on the vector, PCR of the target region is performed, and then PCR using only one primer is performed to obtain single-stranded DNA. At this time, a biotin-labeled target can be produced by using a biotin-labeled primer.

本発明のインベーダー法におけるフレットプローブの発光物質としては、蛍光物質が好ましく、このような蛍光物質としては、例えば、FAM(モノ−5(又は6)−カルボキシフルオレセン)のような蛍光染料であってもよいが、検出感度を向上させるためには、フレットプローブにおける発光色素として希土類蛍光錯体ラベル剤、例えば、配位子として次の一般式(1)〜(6)   In the invader method of the present invention, the light emitting material of the fret probe is preferably a fluorescent material, such as a fluorescent dye such as FAM (mono-5 (or 6) -carboxyfluorescein). In order to improve the detection sensitivity, a rare earth fluorescent complex labeling agent as a luminescent dye in a fret probe, for example, the following general formulas (1) to (6) as a ligand may be used.

Figure 2007020526
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Figure 2007020526
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(式(1)〜(6)中、nは1〜4の整数を示し、Rは置換基を有するアリール基を示し、R’はアミノ基、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、又はイソチオシアネート基を示す。)で表される配位子のいずれか1種を含有する、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、又はジスプロシウム(Dy)などからなる希土類元素の希土類蛍光錯体ラベル剤が好ましい(特開2003−325200号及び特願2005−106860号参照)。また、フレットプローブにおける消光物質としては、蛍光クエンチャーラベル剤が好ましく、例えば、次の一般式(7)〜(9) (In the formulas (1) to (6), n represents an integer of 1 to 4, R represents an aryl group having a substituent, and R ′ represents an amino group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, or an isothiocyanate. A rare earth fluorescent complex of rare earth elements comprising samarium (Sm), europium (Eu), terbium (Tb), dysprosium (Dy), or the like, which contains any one of the ligands represented by: A labeling agent is preferable (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-325200 and Japanese Patent Application No. 2005-106860). Moreover, as a quencher in a fret probe, a fluorescence quencher labeling agent is preferable, for example, the following general formulas (7) to (9)

Figure 2007020526
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Figure 2007020526
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Figure 2007020526
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(式(7)〜(9)中、mは1〜4の整数を表し、R、Rのいずれか一方は担体又は核酸に固定するためのリンカー基を表し、他方は水素原子又はアルキル基を表し、Rは担体又は核酸に固定するためのリンカー基を表す。)で表される蛍光クエンチャーラベル剤の使用が好ましい(特開2003−325200号及び特願2005−106860号参照)。ここに、特開2003−325200号及び特願2005−106860号の記載を参照して本明細書に取り込む。 (In the formulas (7) to (9), m represents an integer of 1 to 4, one of R 1 and R 2 represents a linker group for fixing to a carrier or nucleic acid, and the other represents a hydrogen atom or alkyl. R 3 represents a linker group for fixing to a carrier or a nucleic acid.) (See JP 2003-325200 A and Japanese Patent Application No. 2005-106860). . Here, the description of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-325200 and Japanese Patent Application No. 2005-106860 is incorporated herein by reference.

本発明における標識化される化学物質としては、特に制限はなく、標識化が可能な各種の化学物質が包含される。本発明の化学物質としては、例えば、抗原、抗体、ビオチン、アビジンなどのタンパク質、ビタミン、ホルモン、脂質、糖質、糖鎖、芳香族化合物、酵素、アプタマーなどの核酸、低分子リガンドまたはリガンドレセプター(抗体を除く)からなる群などが挙げられる。ここで言う低分子リガンドとは、糖鎖、芳香族化合物、ガングリオシド、オリゴサッカライド、アミノ酸数が2〜10のペプチドなどの有機化合物等を指し、例えば、mycペプチド、サイロキシン、トリヨードサイロニン、ガングリオシドGM2、セロビオース、シアル酸を末端に有する糖鎖などがある。リガンドレセプターとは、細胞あるいは細胞中、または細胞間に存在する特定のリガンドと特異的に結合する物質を指し、例えば、セルロース結合蛋白質、シアル酸結合レクチン、アルブミンレセプターなどがある。低分子リガンドまたはレセプターの例をさらに挙げると、例えば、インシュリン、インシュリンレセプター、EGF、EGFレセプター、HGF、HGFレセプター、TSH、TSHレセプターなどのホルモンまたはホルモンレセプター、IL−8などのサイトカインあるいはケモカインに対するレセプター、アセチルコリンレセプター、ヒスタミンリセプターなどの低分子リガンドに対するレセプターなどがある。
また、プロテインキナーゼC、cAMP依存性プロテインキナーゼ、cGMP依存性プロテインキナーゼ、カルモジュリン依存性リン酸化酵素、チロシンリン酸化酵素などの酵素もリガンド−レセプター反応により測定でき、本発明の化学物質として使用できる。さらに、各種糖鎖、ガングリオシドに対する種々のレクチンも、本発明の化学物質として使用できる。レクチンの例としては、細胞上で種々の蛋白質と結合したD−マンノースに対するコンカナバリンA、ジ−N−アセチルキトビオースに対する小麦胚凝集素、シアル酸に対するカブトガニ由来シアル酸結合レクチンなどが挙げられる。
核酸としては、種々のデオキシリボ核酸(dATP、dGTP、dTTP、dCTP、dUTP)が連続したDNA、また、種々のリボ核酸(rATP、rGTP、rTTP、rCTP、rUTP)が連続したRNA、また、PNAやLNA、更にはこれらのキメラ体を本発明の化学物質として使用することができる。本発明の化学物質として核酸を使用する場合には、本発明の標識としてのオリゴヌクレオチドと連続した配列となることがあり、標識化化学物質の全体が核酸となる場合もある。
また、本発明の化学物質は、担体や微粒子などに固定化されているものであってもよい。
The chemical substance to be labeled in the present invention is not particularly limited, and includes various chemical substances that can be labeled. Examples of the chemical substance of the present invention include, for example, proteins such as antigens, antibodies, biotin and avidin, nucleic acids such as vitamins, hormones, lipids, carbohydrates, sugar chains, aromatic compounds, enzymes and aptamers, low molecular ligands or ligand receptors. A group consisting of (excluding antibodies). The low molecular ligand herein refers to an organic compound such as a sugar chain, aromatic compound, ganglioside, oligosaccharide, peptide having 2 to 10 amino acids, such as myc peptide, thyroxine, triiodothyronine, ganglioside. Examples include G M2 , cellobiose, and sugar chains having sialic acid at the terminal. The ligand receptor refers to a substance that specifically binds to a specific ligand present in a cell, a cell, or between cells, and examples thereof include a cellulose-binding protein, a sialic acid-binding lectin, and an albumin receptor. Further examples of small molecule ligands or receptors include, for example, hormones or hormone receptors such as insulin, insulin receptor, EGF, EGF receptor, HGF, HGF receptor, TSH, TSH receptor, cytokines such as IL-8 or receptors for chemokines And receptors for small molecule ligands such as acetylcholine receptor and histamine receptor.
In addition, enzymes such as protein kinase C, cAMP-dependent protein kinase, cGMP-dependent protein kinase, calmodulin-dependent phosphorylase, and tyrosine phosphorylase can also be measured by the ligand-receptor reaction and can be used as the chemical substance of the present invention. Furthermore, various lectins for various sugar chains and gangliosides can also be used as the chemical substance of the present invention. Examples of lectins include concanavalin A for D-mannose bound to various proteins on cells, wheat germ agglutinin for di-N-acetylchitobiose, horseshoe crab-derived sialic acid-binding lectin for sialic acid, and the like.
As the nucleic acid, DNA in which various deoxyribonucleic acids (dATP, dGTP, dTTP, dCTP, dUTP) are continuous, RNA in which various ribonucleic acids (rATP, rGTP, rTTP, rCTP, rUTP) are continuous, PNA, LNA, and also these chimeras can be used as the chemical substance of the present invention. When a nucleic acid is used as the chemical substance of the present invention, the sequence may be a continuous sequence with the oligonucleotide as the label of the present invention, and the entire labeled chemical substance may be a nucleic acid.
Further, the chemical substance of the present invention may be immobilized on a carrier or fine particles.

本発明における標識としてのオリゴヌクレオチドと化学物質との「結合」としては、化学物質と標識としてのオリゴヌクレオチドが直接的に結合したものであってもよいし、またリンカーのような両者を結合させるための基を介して間接的に結合したものであってもよい。このような「結合」としては、共有結合などの化学結合が好ましいが、これに限定されるものではなく、吸着などの物理的な結合であってもよく、両者が測定系において分離されないものであればよい。
本発明におけるインベーダー法としては、前記で例示してきた基本的な方法に限定されるものではなく、インベーダー塩基の存在によりフラップが生じて、このフラップにより測定可能となる状態を形成することができる方法であればよい。即ち、塩基配列中の1部、好ましくは1塩基部分に3重鎖部分を形成させ、この部分を特異的な解裂酵素(structure-specific 5' nuclease)(以下、具体的な酵素としてFENと言うこともある。)により解裂させることができ、当該解裂によりフレットプローブが認識できる(部分的にハイブリダイズ可能な)オリゴヌクレオチドを遊離することができる方法を包含している。この方法により、ターゲットDNAなどの標識用のオリゴヌクレオチドと、観測系の対象となるフレットプローブとを全く分離して取り扱うことが可能となり、測定の感度やS/N比などを標識物とは分離して考慮することが可能となる。
本発明における複合体とは、標識としての本発明のオリゴヌクレオチドが結合した化学物質(標識化化学物質)と、化学的又は物理的に結合して一体となる物質であり、例えば、抗原と抗体の結合体、リガンドと受容体との結合体、酵素などのタンパク質の多量体などが例示される。
本発明におけるイムノアッセイとしては、標識を用いる抗原抗体反応に基づく分析方法であれば特に制限はなく、サンドイッチアッセイなどのいずれの方法であってもよい。また、ストレプトアビジン−ビオチン系を使用するものであっても、使用しないものであってもよいが、汎用性をもたせるためにはビオチンに結合したものが好ましい。
また、本発明のアッセイとしては、前記したイムノアッセイに限定されるものではなく、リガンドと受容体などの結合アッセイや競合アッセイなどの各種のアッセイを包含するものである。
したがって、本発明における試料としては、本発明の標識化化学物質と化学的又は物理的に結合して複合体を形成し得る物質が含有されている、又は含有されている可能性があるものは全て包含している。
さらに、本発明の標識は、アッセイに使用されるものに限定されるものではなく、トレーサーとして使用される場合も包含するものである。したがって、本発明の標識化化学物質は、複合体を形成しない場合も包含している。
In the present invention, the “bonding” between the oligonucleotide as the label and the chemical substance may be a direct bond between the chemical substance and the oligonucleotide as the label, or the linker and the like are bound together. It may be indirectly bonded through a group for the purpose. Such “bond” is preferably a chemical bond such as a covalent bond, but is not limited thereto, and may be a physical bond such as adsorption, which is not separated in the measurement system. I just need it.
The invader method in the present invention is not limited to the basic method exemplified above, but a method in which a flap is generated due to the presence of an invader base and a state that can be measured by this flap can be formed. If it is. That is, a triple chain part is formed in one part, preferably one base part in the base sequence, and this part is designated as a specific cleavage enzyme (structure-specific 5 'nuclease) (hereinafter referred to as FEN as a specific enzyme). The method includes a method in which an oligonucleotide that can be recognized by a fret probe (partially hybridizable) can be released by the cleavage. By this method, it becomes possible to handle the oligonucleotide for labeling such as target DNA and the fret probe to be observed in the observation system completely, and the measurement sensitivity and S / N ratio are separated from the label. Can be considered.
The complex in the present invention is a substance that is chemically or physically combined with a chemical substance (labeled chemical substance) to which the oligonucleotide of the present invention as a label is bound, for example, an antigen and an antibody. And a multimer of a protein such as an enzyme.
The immunoassay in the present invention is not particularly limited as long as it is an analysis method based on an antigen-antibody reaction using a label, and any method such as a sandwich assay may be used. In addition, a streptavidin-biotin system may be used or may not be used, but in order to have versatility, those bound to biotin are preferable.
The assay of the present invention is not limited to the above-described immunoassay, and includes various assays such as a binding assay such as a ligand and a receptor, and a competitive assay.
Therefore, the sample in the present invention contains or may contain a substance that can be chemically or physically combined with the labeled chemical substance of the present invention to form a complex. All are included.
Furthermore, the label of the present invention is not limited to those used in the assay, but includes cases where it is used as a tracer. Therefore, the labeled chemical substance of the present invention includes a case where no complex is formed.

本発明の方法は、従来の同位体や蛍光物質などの標識を使用する方法において、従来の標識に代えて本発明のオリゴヌクレオチドを使用することにより、従来の方法と同様に使用することができる。これらの具体的な例については、後述する実施例においてより詳細に説明する。
化学物質、例えばビオチンと本発明のオリゴヌクレオチド標識とを結合させる方法としては、従来のDNAの標識化方法のような技術をそのまま使用することができる。特にビオチンと本発明のオリゴヌクレオチドの結合体は、汎用性のある標識試薬として有用であり、従来のアビジン−ビオチン系を使用するアッセイ系と同様に使用することができる。
後述する実施例においては、インベーダー法におけるターゲットDNAを本発明のオリゴヌクレオチドとして使用例を示しているが、本発明の方法はこれに限定されるものではなく、シグナルプローブを本発明のオリゴヌクレオチドとして使用することも可能であり、またインベーダーオリゴを標識として使用することも可能である。
The method of the present invention can be used in the same manner as the conventional method by using the oligonucleotide of the present invention instead of the conventional label in a method using a conventional label such as an isotope or a fluorescent substance. . Specific examples of these will be described in more detail in examples described later.
As a method of binding a chemical substance such as biotin and the oligonucleotide label of the present invention, a technique such as a conventional DNA labeling method can be used as it is. In particular, a conjugate of biotin and the oligonucleotide of the present invention is useful as a versatile labeling reagent and can be used in the same manner as an assay system using a conventional avidin-biotin system.
In the examples described later, examples of using the target DNA in the invader method as the oligonucleotide of the present invention are shown, but the method of the present invention is not limited to this, and a signal probe is used as the oligonucleotide of the present invention. It is also possible to use an invader oligo as a label.

また、インベーダーオリゴによる3重鎖部分がFENにより切断され、フラップが生じることになるのであるが、このような3重鎖部分を1カ所だけでなく2カ所以上設けるように設計することもできる。例えば、基本的なインベーダー法では図3に示されるように、1カ所がFENにより切断され、1個のフラップが生じる。図3においては、ターゲットDNAとシグナルプローブとの相補的な配列部分であるNから3’末端までがターゲットDNAとハイブリダイズし、さらに、インベーダーオリゴとターゲットDNAとの相補的な配列部分である5’末端からN2の手前の塩基までが、ターゲットDNAとハイブリダイズする。そして、インベーダーオリゴの末端の塩基Nが3重鎖部分を形成し、この結果、本発明の1個のオリゴヌクレオチドからFENにより1個のフラップが生じる(図3の下側を参照)。このような使用方法においては、原理的には、1つの標識オリゴヌクレオチドから1個のフラップが生じることになる。
より具体的には、例えば、ターゲットDNAとして、
5'-GTGTCTGCGGGAG-T-CGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3'
を用い、シグナルプローブとして、
5'-AACGAGGCGCAC-ACTCCCGCAGACAC-3'
を用い、インベーダーオリゴとして、
5'-CAAAGAAAAGCTGCGTGATGATGAAATCG-C-3'
を用いることにより、フラップ(下線部分)を生じさせることができる。
1つの標識オリゴヌクレオチドからさらに多数のフラップを生じさせることが可能である。例えば、標識オリゴヌクレオチドをPCR法などにより増幅することも不可能ではないが、操作として煩雑になるだけでなく、PCR法による増幅に定量性が担保されない場合には、定量化が困難となる。さらに、PCR法により増幅する場合には、最低100bp程度の長さが必要であり、より長いオリゴヌクレオチドを標識として用いなければならないという問題が生じる。
Moreover, the triple chain part by an invader oligo will be cut | disconnected by FEN and a flap will be produced, but it can also be designed to provide not only one such triple chain part but two or more places. For example, in the basic invader method, as shown in FIG. 3, one point is cut by FEN, and one flap is generated. In FIG. 3, N 1 to the 3 ′ end, which is a complementary sequence portion between the target DNA and the signal probe, hybridize with the target DNA, and further, a complementary sequence portion between the invader oligo and the target DNA. From the 5 ′ end to the base before N2 hybridizes with the target DNA. Then, the base N 2 at the end of the invader oligo forms a triple chain portion, and as a result, one flap is generated by FEN from one oligonucleotide of the present invention (see the lower side of FIG. 3). In such a method of use, in principle, one flap is generated from one labeled oligonucleotide.
More specifically, for example, as a target DNA,
5'-GTGTCTGCGGGAG-T-CGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '
As a signal probe,
5'- AACGAGGCGCAC -ACTCCCGCAGACAC-3 '
As an invader oligo,
5'-CAAAGAAAAGCTGCGTGATGATGAAATCG-C-3 '
By using, a flap (underlined portion) can be generated.
Many more flaps can be generated from a single labeled oligonucleotide. For example, it is not impossible to amplify the labeled oligonucleotide by the PCR method or the like. However, not only is the operation complicated, but also quantification becomes difficult when the amplification by the PCR method does not ensure the quantification. Furthermore, when amplifying by the PCR method, a length of at least about 100 bp is necessary, and there is a problem that a longer oligonucleotide must be used as a label.

1つの標識オリゴヌクレオチドから多数のフラップを生じさせるもっと簡便な方法としては、2つのフラップが生じるシグナルプローブを使用する方法が挙げられる。例えば、図4に示すように、1つのシグナルプローブとターゲットDNAから、シグナルプローブの5’側フラップを切断するための解裂酵素としてFENを、3’フラップを切断するための解裂酵素としてHef(Helicase-associated Endonuclease for Fork-structured DNA, Pyrococcus furiosus由来(Komori et al. (2002) Genes Genet. Syst. 77:227-241))を用いることにより、2つのフラップを生じさせることができる。このためには、ターゲットDNAとして、例えば、
5'-GTTTCTTTTCGACGCACTACTACTT-TGAGGGCGTCTGTG-TTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3'
を用い、シグナルプローブとして、
5'-AACGAGGCGCAC-ACTCCCGCAGACAC-AACGAGGCGCAC-3'
を用いることにより、2個のフラップ(下線部分)を生じさせることができる。即ち、1個の標識オリゴヌクレオチドから、2倍の標識化物を得ることができようになり、標識の感度が増加することになる。
A simpler method for generating a large number of flaps from one labeled oligonucleotide is to use a signal probe that generates two flaps. For example, as shown in FIG. 4, from one signal probe and target DNA, FEN is used as a cleavage enzyme for cleaving the 5′-side flap of the signal probe, and Hef is used as a cleavage enzyme for cleaving the 3′-flap. By using (Helicase-associated Endonuclease for Fork-structured DNA, derived from Pyrococcus furiosus (Komori et al. (2002) Genes Genet. Syst. 77: 227-241)), two flaps can be generated. For this purpose, as target DNA, for example,
5'-GTTTCTTTTCGACGCACTACTACTT-TGAGGGCGTCTGTG-TTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '
As a signal probe,
5'- AACGAGGCGCAC -ACTCCCGCAGACAC- AACGAGGCGCAC -3 '
By using, two flaps (underlined portions) can be generated. That is, a doubled labeled product can be obtained from one labeled oligonucleotide, and the sensitivity of the label increases.

前記した方法では、3’フラップを切断するための解裂酵素としてHefを用いた方法であるが、単純に2個以上のシグナルプローブが結合するようにすることもできる。例えば、図5に示されるように、ターゲットDNAを複数のシグナルプローブが結合できるように、シグナルプローブの結合部位が複数個繰り返す様に設計することもできる。これは前記した1個のフラップを生じさせる従来にインベーダー法の単純な繰り返しである。この方法では、標識として使用されるオリゴヌクレオチドの長さは、その繰り返しの数だけ長くなるが、5’側フラップを切断するための解裂酵素としてFENだけを用いて1度に多数のフラップを得ることが可能となり、標識としての感度を飛躍的に高くすることも可能となる。
同様に、前記した5’側フラップを切断するための解裂酵素としてFENを、3’フラップを切断するための解裂酵素としてHefを用いて、2つのフラップを同時に生じさせる方法を、繰り返して使用できるように、本発明のオリゴヌクレオチドを設計することができる。例えば、前記した図4の方法を単純に繰り返して、図6に示すように設計することもできる。
In the method described above, Hef is used as a cleavage enzyme for cleaving the 3 ′ flap, but it is also possible to simply bind two or more signal probes. For example, as shown in FIG. 5, it can be designed so that a plurality of signal probe binding sites are repeated so that a plurality of signal probes can bind to the target DNA. This is a simple repetition of the conventional invader method that produces a single flap as described above. In this method, the length of the oligonucleotide used as a label is increased by the number of repeats, but multiple flaps at a time using only FEN as the cleavage enzyme to cleave the 5 'flap. And the sensitivity as a label can be remarkably increased.
Similarly, the above-described method of simultaneously generating two flaps using FEN as a cleavage enzyme for cleaving the 5 ′ flap and Hef as a cleavage enzyme for cleaving the 3 ′ flap is repeated. The oligonucleotides of the invention can be designed so that they can be used. For example, the method shown in FIG. 4 can be simply repeated to design as shown in FIG.

さらに、図5に示される単純な繰り返し方法においては、繰り返しの数だけのインベーダーオリゴが必要になるが、当該インベーダーオリゴを、省略することも可能である。例えば、シグナルプローブと相補的な配列を繰り返して合成したオリゴヌクレオチドをターゲットDNAとして用いており、そこにはシグナルプローブが結合する部位とインベーダーオリゴが結合する部位が設けられている(図5参照)が、このとき、シグナルプローブの3’末端側にさらに1塩基を付加し、この部分が隣り合う相補配列と3重鎖を形成するようにする。即ち、シグナルプローブの結合部位をそのままインベーダーオリゴの結合部位として使用する。このようすを概念的に図7に示す。この手法ではインベーダーオリゴを用いず、シグナルプローブのターゲットDNAとの結合部分がインベーダーオリゴの役割も果たすことになる。例えば、ターゲットDNAとして、
5'-(GTGTCTGCGGGAGT)×n-CGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3'
(nは2以上の整数を示す。)
を用い、シグナルプローブとして、
5'-AACGAGGCGCAC-ACTCCCGCAGACAC-C-3'
を用いることにより、シグナルプローブを隣接するシグナルプローブのインベーダーオリゴとして使用する。この場合には最初のシグナルプローブにはインベーダーオリゴが存在していないので、フラップを生じさせることはできないが、それ以降のシグナルプローブからはフラップが生じることになる。
この方法において、さらにインベーダーオリゴを使用することもできることは当然である。このようなインベーダーオリゴを使用することにより、最初のシグナルプローブからもフラップを生じさせることができるようになる。
Furthermore, in the simple repetition method shown in FIG. 5, invader oligos are required for the number of repetitions, but the invader oligos can be omitted. For example, an oligonucleotide synthesized by repeating a sequence complementary to a signal probe is used as a target DNA, and a site to which a signal probe binds and a site to which an invader oligo binds are provided (see FIG. 5). However, at this time, one more base is added to the 3 ′ end side of the signal probe so that this part forms a triple chain with the adjacent complementary sequence. That is, the binding site of the signal probe is directly used as the binding site of the invader oligo. This is conceptually illustrated in FIG. In this technique, the invader oligo is not used, and the binding portion of the signal probe with the target DNA also serves as the invader oligo. For example, as target DNA,
5 '-(GTGTCTGCGGGAGT) × n-CGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3'
(N represents an integer of 2 or more.)
As a signal probe,
5'-AACGAGGCGCAC-ACTCCCGCAGACAC-C-3 '
The signal probe is used as an invader oligo for the adjacent signal probe. In this case, since the invader oligo is not present in the first signal probe, a flap cannot be generated, but a flap is generated from the subsequent signal probe.
Of course, invader oligos can also be used in this method. By using such an invader oligo, a flap can be generated from the first signal probe.

本発明の標識としてオリゴヌクレオチドの塩基配列については、インベーダーオリゴなどにより3重鎖の箇所を発生させることができる十分な長さがあればよく、その配列は任意に設計することができる。そして、当該オリゴヌクレオチドは合成により人為的に製造したものであってもよく、また天然のものであってもよい。天然の生体由来のオリゴヌクレオチドを本発明の標識オリゴヌクレオチドとして使用する場合には、シグナルプローブやインベーダーオリゴの塩基配列を、それに対応するように設計すればよい。生体由来の比較的長いオリゴヌクレオチドを本発明の標識として利用する場合には、対応するシグナルプローブやインベーダーオリゴを設計する部位が沢山有るので、これらの適当な部位の1カ所以上を任意に選択することができる。前記した応用例を適宜組み合わせて使用することもできる。
さらに、本発明の方法においては、化学物質に結合させたオリゴヌクレオチド自体を直接インベーダー法におけるオリゴヌクレオチドとして、例えば、シグナルプローブやターゲットDNAとして使用する方法について説明してきたが、これに限定されるものではない。例えば、化学物質に結合した本発明の標識としてのオリゴヌクレオチドと相補的な塩基配列を有するDNAとハイブリダイズさせて、標識としたオリゴヌクレオチドとハイブリダイズしたDNAだけを分離し、これをインベーダー法におけるシグナルプローブやターゲットDNAやインベーダーオリゴとして使用することもできる。より具体的には、例えば10〜100mer、好ましく10〜50mer、より好ましくは10〜20mer程度のより短いDNAを本発明の標識としてのオリゴヌクレオチドとし、当該オリゴヌクレオチドとハイブリダイズ可能な配列を含む第二のオリゴヌクレオチドであって、インベーダー法におけるシグナルプローブやターゲットDNAやインベーダーオリゴとして使用するに十分な長さを有するDNAとハイブリダイズさせ、測定系においてハイブリダイズしない第二のオリゴヌクレオチドを分離し、次いでハイブリダイズした第二のDNAを乖離させて分離し、得られたハイブリダイズした第二のオリゴヌクレオチドをインベーダー法により解析することもできる。
これらの点以外に種々の点において改良を加えることも可能であるが、本発明の特徴はオリゴヌクレオチドを標識として使用すること、そして、それを「ヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法」、好ましくはフラップエンドヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法、より好ましくはインベーダー法により解析することである。その他の点において改良を加えられたとしても、これらの方法は全て本発明の実施の態様として、本発明に包含されるものであることは当業者であれば容易に理解されることである。
The oligonucleotide base sequence as a label of the present invention may be of any length as long as it is long enough to generate a triple-stranded portion by invader oligo or the like, and the sequence can be designed arbitrarily. The oligonucleotide may be artificially produced by synthesis or may be natural. When natural oligonucleotides derived from living organisms are used as the labeled oligonucleotides of the present invention, the base sequences of signal probes and invader oligos may be designed so as to correspond to them. When a relatively long oligonucleotide derived from a living body is used as a label of the present invention, there are many sites for designing corresponding signal probes and invader oligos, and therefore one or more of these appropriate sites are arbitrarily selected. be able to. The above-described application examples can be used in appropriate combination.
Furthermore, in the method of the present invention, the method of using an oligonucleotide itself bound to a chemical substance as an oligonucleotide in a direct invader method, for example, as a signal probe or target DNA has been described. is not. For example, by hybridizing with a DNA having a base sequence complementary to the oligonucleotide as a label of the present invention bound to a chemical substance, only the DNA hybridized with the labeled oligonucleotide is separated, and this is used in the invader method. It can also be used as a signal probe, target DNA or invader oligo. More specifically, for example, a short DNA of about 10 to 100 mer, preferably about 10 to 50 mer, more preferably about 10 to 20 mer is used as an oligonucleotide as a label of the present invention, and a sequence containing a sequence capable of hybridizing with the oligonucleotide is used. A second oligonucleotide, which is hybridized with a signal probe, target DNA in the invader method, or DNA having a length sufficient for use as an invader oligo, and separates a second oligonucleotide that does not hybridize in the measurement system; Subsequently, the hybridized second DNA can be separated and separated, and the obtained hybridized second oligonucleotide can be analyzed by an invader method.
In addition to these points, improvements can be made in various respects. However, the feature of the present invention is that the oligonucleotide is used as a label, and that “the method of cleaving nucleic acid using nuclease”, The analysis is preferably performed by a method of cleaving nucleic acid using a flap endonuclease, and more preferably by an invader method. Even if improvements are made in other respects, those skilled in the art will readily understand that these methods are all included in the present invention as embodiments of the present invention.

本発明の測定用キットは、第一の態様においては、10〜100mer、好ましくは10〜60mer、10〜40mer、より好ましくは20〜40mer、又はこれらの整数倍の長さを有するオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質を少なくとも1種含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するインベーダー法による測定用キットに関するものである。このような本発明のオリゴヌクレオチドで標識化された化学物質としては、抗体や受容体などのタンパク質、各種の抗原、蛍光物質、放射性同位体を含有する化学物質、ビオチンやアビジンのような特異的な親和性を有する化学物質などが挙げられる。なかでも、ビオチンは現在のアッセイ系でよく使用されている物質であり、現在使用されているアッセイ系に容易に適用可能であることから、本発明のオリゴヌクレオチドが結合したビオチンが特に好ましいが、これに限定されるものではない。本発明の測定用キットは、このような本発明のオリゴヌクレオチドで標識化された化学物質の少なくとも1種を含有するものであり、そのほかに、測定に必要な物質、例えば、抗体、抗原、バッファー溶液、アビジンなどや、インベーダー法の解析に必要な各種のプローブを含有させることができる。
また、本発明の測定用キットの第二の態様は、少なくともインベーダー法におけるシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、及び/又はターゲットDNA、及び/又はフレットプローブを含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するインベーダー法による測定用キット。このような測定用キットは、ターゲットDNAを除けばゲノムのSNP解析用のキットをそのまま適用することもできるが、SNP解析用のキットは非常に沢山の種類の標的DNAを短時間に解析するためのものであるが、本発明のキットは塩基配列の確定しているターゲットDNAを検出、同定又は定量化するためのものであり、標的DNAが確定されているものであるという点において基本的に相違するものである。即ち、本発明のこの測定用キットは、既知の塩基配列を有するプローブの検出、同定又は定量化のためのキットであり、測定対象とするDNAが特定されている測定用キットである。本発明のこの測定用キットは、インベーダー法におけるシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、及びターゲットDNAの3種類のプローブを全て含有していてもよい。この場合には、それらのなかの1種、好ましくはターゲットDNAを目的の化学物質に結合させて使用することになる。また、すでに本発明のオリゴヌクレオチドが結合した化学物質を使用する測定系においては、シグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、及びターゲットDNAの3種類のプローブのうちの1種が欠如したもの、例えば、シグナルプローブ(primary probe)、及びインベーダーオリゴ(secondary probe)の組み合わせ、インベーダーオリゴ(secondary probe)、及びターゲットDNAの組み合わせであってもよい。さらに、前記応用例のように、インベーダーオリゴを使用する必要性の無い場合には、インベーダーオリゴの無い組み合わせであってもよい。本発明の測定用キットのなかには前記したオリゴヌクレオチドのほかに、3重鎖を特異的に解裂させるためのFENやHefのような解裂酵素、フレットプローブ、バッファー溶液などの他の必要なものが含有されていてもよい。
In the first aspect, the measurement kit of the present invention is labeled with an oligonucleotide having a length of 10 to 100 mer, preferably 10 to 60 mer, 10 to 40 mer, more preferably 20 to 40 mer, or an integer multiple of these. The present invention relates to a measurement kit based on an invader method using an oligonucleotide as a label, which contains at least one kind of labeled chemical substance bonded to the chemical substance. Such chemical substances labeled with the oligonucleotide of the present invention include proteins such as antibodies and receptors, various antigens, fluorescent substances, chemical substances containing radioisotopes, and specific substances such as biotin and avidin. And chemical substances having a good affinity. Among these, biotin is a substance that is often used in current assay systems, and since it can be easily applied to currently used assay systems, biotin bound to the oligonucleotide of the present invention is particularly preferred. It is not limited to this. The measurement kit of the present invention contains at least one chemical substance labeled with the oligonucleotide of the present invention, and in addition, substances necessary for measurement, such as antibodies, antigens, buffers A solution, avidin, etc. and various probes required for the analysis of an invader method can be contained.
The second embodiment of the measurement kit of the present invention comprises at least a signal probe in the invader method (primary probe), an invader oligo (secondary probe), and / or a target DNA, and / or a fret probe. A kit for measurement by an invader method using an oligonucleotide as a label. Such a measurement kit can be applied directly to a genomic SNP analysis kit except for the target DNA, but the SNP analysis kit analyzes a large number of types of target DNA in a short time. However, the kit of the present invention is for detecting, identifying or quantifying a target DNA whose base sequence has been determined, and is basically the point that the target DNA is determined. It is different. That is, this measurement kit of the present invention is a kit for detection, identification or quantification of a probe having a known base sequence, and is a measurement kit in which the DNA to be measured is specified. This measurement kit of the present invention may contain all three types of probes: a signal probe (primary probe), an invader oligo (secondary probe), and a target DNA in the invader method. In this case, one of them, preferably the target DNA is used by binding to the target chemical substance. In addition, in the measurement system using the chemical substance to which the oligonucleotide of the present invention is already bound, there is a lack of one of the three types of probes: signal probe (primary probe), invader oligo (secondary probe), and target DNA. For example, a combination of a signal probe (primary probe) and an invader oligo (secondary probe), a combination of an invader oligo (secondary probe), and a target DNA may be used. Furthermore, when there is no need to use an invader oligo as in the application example, a combination without an invader oligo may be used. Among the measurement kits of the present invention, in addition to the oligonucleotides described above, other necessary ones such as a cleavage enzyme such as FEN and Hef for specifically cleaving the triple chain, a fret probe, and a buffer solution May be contained.

本発明のインベーダー法による解析に当たっては、フラップの発生を必要としているが、これを解析するためのフレットプローブは必ずしも必須のものではなく、発生したフラップを解析する他の手段があれば特にフレットプローブを使用する必要性は無い。しかしながら、フレットプローブを使用する解析法はSNPの解析用のインベーダー法として広く使用されてきており、フレットプローブを使用する解析方法が経済的にも利点が多い。
一般にフレットプローブは、発光物質と消光物質を有しており、本発明のフレットプローブとしては、測定可能である限りにおいて任意の発光物質と任意の消光物質が使用可能である。本発明のオリゴヌクレオチドを標識として使用する方法においては、当該オリゴヌクレオチドをフレットプローブにより測定するものであることから、測定系全体の感度や測定レンジは、フレットプローブの性質によるところが大きく、フレットプローブの選択はある意味では重要である。感度や特異性の大きいフレットプローブの使用が特に好ましい。好ましいフレットプローブとしては、発光物質として、前記したサマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、テルビウム(Tb)、又はジスプロシウム(Dy)などからなる希土類元素の希土類蛍光錯体ラベル剤を用いるものが好ましく、特にユウロピウム(Eu)錯体を用いるものが好ましい。
In the analysis by the invader method of the present invention, generation of a flap is required, but a fret probe for analyzing this is not necessarily essential, and if there is other means for analyzing the generated flap, the fret probe is particularly necessary. There is no need to use. However, an analysis method using a fret probe has been widely used as an invader method for SNP analysis, and an analysis method using a fret probe has many economical advantages.
In general, a fret probe has a light emitting substance and a quenching substance. As the fret probe of the present invention, any light emitting substance and any quenching substance can be used as long as they can be measured. In the method of using the oligonucleotide of the present invention as a label, since the oligonucleotide is measured with a fret probe, the sensitivity and measurement range of the entire measurement system largely depend on the properties of the fret probe. Selection is important in a sense. It is particularly preferable to use a fret probe with high sensitivity and specificity. As a preferable fret probe, a luminescent substance using a rare earth element rare earth fluorescent complex labeling agent such as samarium (Sm), europium (Eu), terbium (Tb), or dysprosium (Dy) is preferable. Those using a europium (Eu) complex are preferred.

本発明は、オリゴヌクレオチドをアッセイなどの測定系における標識物質として使用するという新規な概念を提供するものである。イムノ−PCR法のように長いDNAを標識として使用することは知られていたが、PCR法という煩雑で熟練を要する操作が必要であるばかりでなく、測定レンジがせまく、かつPCRが可能な塩基の長さが必要であり、標識自体が非常に大きな分子種とならざるを得なかった。これに対して、本発明の標識は、より短いオリゴヌクレオチドを使用するものであり、標識としての大きさも小さく、対象となる化学物質の特性に与える影響も小さく、対象となる化学物質の特性を大きく変化させること無く測定が可能であり、測定レンジも広いものとなる。
さらに、本発明の方法では、「ヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法」、好ましくはインベーダー法を応用することにより、極めて高感度で測定することができ、かつ発生させるフラップの数を増加させることにより、さらに高感度の測定が可能となり、従来測定法における測定限界をさらに改善することもできる。
また、本発明の方法は、放射性物質や毒性の高い物質を使用する必要が無く、安全な測定が可能である。
さらに、本発明の方法は、発生するフラップを測定するものであるから、煩雑な操作や熟練を必要とする操作は必要無く、簡便な手法で安全で確実な測定結果を安定して得ることができる。
また、本発明の方法は、従来のSNP解析方法としてのインベーダー法を応用することができ、プレート及びチップ上で大量の検体を処理することも可能である。
The present invention provides a novel concept of using an oligonucleotide as a labeling substance in a measurement system such as an assay. Although it has been known to use long DNA as a label as in the immuno-PCR method, it requires not only a complicated and skillful operation of the PCR method, but also a measurement range and a base capable of PCR. The label itself has to be a very large molecular species. On the other hand, the label of the present invention uses a shorter oligonucleotide, has a small size as a label, has little influence on the characteristics of the target chemical substance, and has the characteristics of the target chemical substance. Measurements can be made without significant changes, and the measurement range is wide.
Furthermore, in the method of the present invention, the “method of cleaving nucleic acid using nuclease”, preferably by applying the invader method, can be measured with extremely high sensitivity, and the number of generated flaps is increased. As a result, measurement with higher sensitivity becomes possible, and the measurement limit in the conventional measurement method can be further improved.
In addition, the method of the present invention does not require the use of radioactive substances or highly toxic substances, and allows safe measurement.
Furthermore, since the method of the present invention measures the generated flap, there is no need for complicated operations or operations that require skill, and it is possible to stably obtain safe and reliable measurement results with a simple method. it can.
In addition, the method of the present invention can apply the invader method as a conventional SNP analysis method, and can process a large amount of specimens on a plate and a chip.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.

ウサギIgG(Rabbit IgG)を抗原としたサンドイッチイムノアッセイ
抗ウサギIgG抗体を固相化した後、非特異反応を防ぐために、1%BSA及び0.2%グリシンでブロッキングした。これに、ウサギIgGを0.005pg/mL〜50000pg/mLのそれぞれの濃度で反応させた後、ビオチン標識した抗ウサギIgG抗体でサンドイッチし、ビオチン化DNA(ターゲットDNA)をアビジンを介して結合させた。これを10回洗浄した後、50mlの後述するプローブミックスを入れ、63℃で1時間反応させ、FAMの蛍光強度を測定した。
ここで使用した標識DNAはインベーダー法による解析ではターゲットDNAとして用いられるものであり、その配列は、
5'-AAGGA GAAGG TGTCT GCGGG AGTCG ATTTC ATCAT CACGC AGCTT TTCTT TG-3'
であった。
また、プローブミックスにおけるシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、及びフレットプローブ(FRET probe)の配列は、
シグナルプローブ(primary probe):
5'-AACGA GGCGC ACACT CCCGC AGACA C-3'
インベーダーオリゴ(secondary probe):
5'-CAAAG AAAAG CTGCG TGATG ATGAA ATCGC-3'
フレットプローブ(FRET probe):
5'-GCTTG TCTCG GTTTT TCCGA GACAA GCGTG CGCCT CGTT-3'
フレットプローブ(FRET probe)は、5’末端側にFAMが結合し、5’末端から3番目の塩基に消光物質としてDABCYLが結合している。
使用したプローブミックスは、
PH FEN 10ng/mL
FAMフレットプローブ 125nM
シグナルプローブ 125nM
インベーダーオリゴ 50nM
MgCl 7.5mM
tRNA 5ng/mL
トリス−HCl(pH7.4) 10mM
ツウィーン20 0.05%
からなるものであった。
結果を図8にグラフで示す。図8の縦軸はFAMの蛍光強度を示し、横軸は添加したウサギIgGの濃度(pg/mL)を示す。図8中の黒丸印が本発明の実施例1の結果を示し、黒四角印は後述するELISA法の結果を示す。この結果、図8に示すようにウサギIgGの検出限界が5pg/mLで、検出範囲は50000pg/mLから5pg/mLまで、平均CV%は3であった。
なお、検出限界は、ネガティブコントロール(NC)の蛍光強度にその時の標準偏差(n=4)の3倍を加えた値が検量線と一致する時の濃度とした。
Sandwich immunoassay using rabbit IgG (Rabbit IgG) as an antigen After anti-rabbit IgG antibody was immobilized, it was blocked with 1% BSA and 0.2% glycine to prevent nonspecific reaction. This was reacted with rabbit IgG at respective concentrations of 0.005 pg / mL to 50000 pg / mL, then sandwiched with biotin-labeled anti-rabbit IgG antibody, and biotinylated DNA (target DNA) was bound via avidin. It was. After washing this 10 times, 50 ml of a probe mix described later was added and reacted at 63 ° C. for 1 hour, and the fluorescence intensity of FAM was measured.
The labeled DNA used here is used as a target DNA in analysis by the invader method, and its sequence is
5'-AAGGA GAAGG TGTCT GCGGG AGTCG ATTTC ATCAT CACGC AGCTT TTCTT TG-3 '
Met.
The sequence of the signal probe (primary probe), invader oligo (secondary probe), and fret probe (FRET probe) in the probe mix is as follows:
Signal probe:
5'-AACGA GGCGC ACACT CCCGC AGACA C-3 '
Invader oligo (secondary probe):
5'-CAAAG AAAAG CTGCG TGATG ATGAA ATCGC-3 '
FRET probe:
5'-GCTTG TCTCG GTTTT TCCGA GACAA GCGTG CGCCT CGTT-3 '
In the fret probe (FRET probe), FAM is bonded to the 5 ′ end, and DABCYL is bonded to the third base from the 5 ′ end as a quencher.
The probe mix used was
PH FEN 10ng / mL
FAM fret probe 125nM
Signal probe 125nM
Invader Oligo 50nM
MgCl 2 7.5 mM
tRNA 5ng / mL
Tris-HCl (pH 7.4) 10 mM
Tween 20 0.05%
It consisted of.
The results are shown graphically in FIG. The vertical axis of FIG. 8 shows the fluorescence intensity of FAM, and the horizontal axis shows the concentration (pg / mL) of the added rabbit IgG. The black circles in FIG. 8 show the results of Example 1 of the present invention, and the black squares show the results of the ELISA method described later. As a result, as shown in FIG. 8, the detection limit of rabbit IgG was 5 pg / mL, the detection range was 50000 pg / mL to 5 pg / mL, and the average CV% was 3.
The detection limit was the concentration at which the value obtained by adding 3 times the standard deviation (n = 4) to the fluorescence intensity of the negative control (NC) coincided with the calibration curve.

比較例1
実施例1に記載した方法において、標識としてオリゴヌクレオチドを使用するに代えて、従来の酵素標識法(ELISA法)で行った。
この結果を実施例1の本発明の方法と比較して図8に黒四角印で示す。この結果、酵素測定法(ELISA法)では検出限界が449pg/mLで、検出範囲は50000pg/mLから500pg/mLまで、平均CV%は9であった。
本発明の方法が酵素測定法より検出感度は1桁上げ、傾きが大きくて低濃度にも測定できることが分かった。
Comparative Example 1
In the method described in Example 1, instead of using an oligonucleotide as a label, a conventional enzyme labeling method (ELISA method) was used.
The results are shown by black square marks in FIG. 8 in comparison with the method of the present invention in Example 1. As a result, in the enzyme measurement method (ELISA method), the detection limit was 449 pg / mL, the detection range was 50000 pg / mL to 500 pg / mL, and the average CV% was 9.
It was found that the detection sensitivity of the method of the present invention was increased by an order of magnitude compared to the enzyme measurement method, and the slope was large and measurement was possible even at a low concentration.

ウサギIgGを抗原とした、直接アッセイ
0.05pg/mL〜500000pg/mLの各濃度のウサギIgGを固相化した後、非特異反応を防ぐために、1%BSA及び0.2%グリシンでブロッキングした。ビオチン標識抗ウサギIgG抗体を反応させた後,ビオチン化DNA(ターゲットDNA)をアビジンを介して結合させた。その後、実施例1と同様に、10回洗浄後、50mlのプローブミックスを入れ、63℃で30分時間を反応させ、FAMの蛍光強度を測定した。
結果を図9にグラフで示す。図9の縦軸はFAMの蛍光強度を示し、横軸は添加したウサギIgGの濃度(pg/mL)を示す。この結果、図9に示すようにウサギIgGの検出限界が6pg/mLで、検出範囲は500000pg/mLから6pg/mLまでで、平均CV%は1.7であった。
Direct assay using rabbit IgG as an antigen After immobilizing rabbit IgG at each concentration of 0.05 pg / mL to 500,000 pg / mL, it was blocked with 1% BSA and 0.2% glycine to prevent non-specific reactions. . After reacting with a biotin-labeled anti-rabbit IgG antibody, biotinylated DNA (target DNA) was bound via avidin. Thereafter, in the same manner as in Example 1, after washing 10 times, 50 ml of the probe mix was added, reacted at 63 ° C. for 30 minutes, and the fluorescence intensity of FAM was measured.
The results are shown graphically in FIG. The vertical axis in FIG. 9 shows the fluorescence intensity of FAM, and the horizontal axis shows the concentration (pg / mL) of the added rabbit IgG. As a result, as shown in FIG. 9, the detection limit of rabbit IgG was 6 pg / mL, the detection range was from 500,000 pg / mL to 6 pg / mL, and the average CV% was 1.7.

ヒトTNF−αを抗原としたサンドイッチイムノアッセイ
TNF−α抗体で固相化したマイクロプレートに希釈した各濃度のTNF−αおよびビオチン化TNF−α抗体を室温で2時間インキュベートし、抗原−抗体複合体を形成させた。100ng/mlのストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートした後、バッファーA(0.05% Tween−20を含有する0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で3回洗浄後、バッファーB(0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で1回洗浄した(以下、洗浄は同様に行った。)。実施例1と同様に、0.1nMのビオチン化DNA(ターゲットDNA)をアビジンを介して結合させた。洗浄した後、さらに水で3回洗浄し、プローブミックス50mLを入れ、63℃で1時間反応させた。カメレオン(Chameleon)(HIDEX製)により励起波長(Ex.)485nmで、発光波長(Em.)530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
結果を図10にグラフで示す。図10の縦軸はFAMの蛍光強度を示し、横軸は添加したTNF−αの濃度(pg/mL)を示す。実施例3の結果を図10の黒丸印で示す。この結果、図10に示すようにTNF−αの検出限界が0.65pg/mL、検出範囲は1000pg/mLから0.65pg/mLまで、平均CV%は3.2であった。
Sandwich immunoassay using human TNF-α as antigen Antigen-antibody complex by incubating each concentration of TNF-α and biotinylated TNF-α antibody diluted on a microplate immobilized with TNF-α antibody for 2 hours at room temperature Formed. After adding 100 ng / ml streptavidin and incubating at room temperature for 1 hour, the plate was washed 3 times with buffer A (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8) containing 0.05% Tween-20), and then buffered. B (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8)) was washed once (hereinafter, washing was performed in the same manner). Similarly to Example 1, 0.1 nM biotinylated DNA (target DNA) was bound via avidin. After washing, the plate was further washed three times with water, 50 mL of probe mix was added, and reacted at 63 ° C. for 1 hour. The fluorescence intensity of FAM was measured by Chameleon (manufactured by HIDEX) at an excitation wavelength (Ex.) Of 485 nm and an emission wavelength (Em.) Of 530 nm.
The results are shown graphically in FIG. The vertical axis of FIG. 10 shows the fluorescence intensity of FAM, and the horizontal axis shows the concentration (pg / mL) of added TNF-α. The results of Example 3 are indicated by black circles in FIG. As a result, as shown in FIG. 10, the detection limit of TNF-α was 0.65 pg / mL, the detection range was 1000 pg / mL to 0.65 pg / mL, and the average CV% was 3.2.

比較例2
実施例3に記載した方法において、標識としてオリゴヌクレオチドを使用するに代えて、従来の酵素標識法(ELISA法)で行った。酵素測定では抗原―抗体複合体複合体にストレプトアビジン−HRPを加え室温で30時間ンキュベートした後、TMBと室温で30分反応した。停止溶液(Stop solution)を加えた後、カメレオン(Chameleon)でOD450nmを測定した。
この結果を実施例3の本発明の方法と比較して図10に黒四角印で示す。この結果、酵素測定法(ELISA法)では検出限界が26pg/mLで、検出範囲は1000pg/mLから26pg/mLまで、平均CV%は4.5であった。
この結果、本発明の方法は従来の酵素測定法(ELISA法)に比較して、優れた感度を有するものであることが分かった。
Comparative Example 2
In the method described in Example 3, instead of using an oligonucleotide as a label, a conventional enzyme labeling method (ELISA method) was used. In enzyme measurement, streptavidin-HRP was added to the antigen-antibody complex and incubated at room temperature for 30 hours, and then reacted with TMB at room temperature for 30 minutes. After adding Stop solution, OD450nm was measured with Chameleon.
This result is shown by a black square mark in FIG. As a result, in the enzyme measurement method (ELISA method), the detection limit was 26 pg / mL, the detection range was from 1000 pg / mL to 26 pg / mL, and the average CV% was 4.5.
As a result, it was found that the method of the present invention has excellent sensitivity compared to the conventional enzyme measurement method (ELISA method).

蛍光色素として希土類蛍光錯体を用いた実験
実施例1に記載のFAMフレットプローブの代わりに、5‘末端に蛍光色素としてDTBTAのユウロピム錯体(Eu−DTBTA)を結合し、5’末端から4番目の塩基に消光物質としてBHQ2(登録商標)を結合したフレットプローブを用いて時間分解蛍光測定した以外は、実施例3に記載の内容と同様の手順、条件でアッセイを実施した。時間分解蛍光測定は、カメレオン(Chameleon) (HIDEX製)により励起波長(Ex.)340nmで、発光波長(Em.)616nm、遅延時間100μs、ウィンドウ時間400μsでEu−DTBTAの蛍光強度を測定した。
結果を図11にグラフの黒丸印で示す。図11の縦軸はEu−DTBTAの蛍光強度を示し、横軸は添加したTNF−αの濃度(pg/mL)を示す。この結果、図11に示すようにTNF−αの検出限界が検出限界が1.9pg/mLであり、検出範囲は1000pg/mLから1.9pg/mLまで、平均CV%は7であった。
Experiment Using Rare Earth Fluorescent Complex as Fluorescent Dye Instead of the FAM fret probe described in Example 1, DTBTA europium complex (Eu-DTBTA) was bound as a fluorescent dye to the 5 ′ end, and the fourth from the 5 ′ end. The assay was performed under the same procedures and conditions as described in Example 3 except that time-resolved fluorescence measurement was performed using a fret probe in which BHQ2 (registered trademark) was bound as a quencher to a base. In the time-resolved fluorescence measurement, the fluorescence intensity of Eu-DTBTA was measured with Chameleon (manufactured by HIDEX) at an excitation wavelength (Ex.) Of 340 nm, an emission wavelength (Em.) Of 616 nm, a delay time of 100 μs, and a window time of 400 μs.
The results are shown by black circles in the graph in FIG. The vertical axis in FIG. 11 indicates the fluorescence intensity of Eu-DTBTA, and the horizontal axis indicates the concentration (pg / mL) of added TNF-α. As a result, as shown in FIG. 11, the detection limit of TNF-α was 1.9 pg / mL, the detection range was 1000 pg / mL to 1.9 pg / mL, and the average CV% was 7.

比較例3
実施例4に記載した方法において、標識としてオリゴヌクレオチドを使用するに代えて、従来の酵素標識法(ELISA法)で行った。
この結果を実施例4の本発明の方法と比較して図11に黒四角印で示す。この結果、酵素測定法(ELISA法)では検出限界が20pg/mLで、検出範囲は1000pg/mLから20pg/mLまで、平均CV%は4.5であった。
この結果、本発明の方法は、従来の酵素測定法(ELISA法)に比較して、優れた感度を有するものであることがわかった。
Comparative Example 3
In the method described in Example 4, instead of using an oligonucleotide as a label, a conventional enzyme labeling method (ELISA method) was used.
This result is shown by a black square mark in FIG. As a result, in the enzyme measurement method (ELISA method), the detection limit was 20 pg / mL, the detection range was 1000 pg / mL to 20 pg / mL, and the average CV% was 4.5.
As a result, it was found that the method of the present invention has excellent sensitivity as compared with the conventional enzyme measurement method (ELISA method).

糖タンパク質糖鎖とレクチンとの結合アッセイとその定量法
糖タンパク質のモデルとして、牛乳由来ラクトフェリンを用いた。ラクトフェリンは、次に示す糖鎖構造(Matsumotoら、Journal of Biochemistry, 91(1),143-155, 1982)を持ち、
Glycoprotein sugar chain and lectin binding assay and quantification method Milk-derived lactoferrin was used as a glycoprotein model. Lactoferrin has the following sugar chain structure (Matsumoto et al., Journal of Biochemistry, 91 (1), 143-155, 1982)

Figure 2007020526
Figure 2007020526

これはレンズマメレクチン(LCA)が認識する次に示す、 This is recognized by lentil lectin (LCA):

Figure 2007020526
Figure 2007020526

糖鎖構造(谷口ら、生物物理化学、35(3), 199-204, 1991)と一致することから、LCAを用いた本発明の方法によるラクトフェリンの結合アッセイを試みた。
96穴フルオロヌンクモジュールマイクロプレート(Nunc製)に0.05M炭酸バッファー(pH9.3)で希釈した各濃度のラクトフェリン(和光製)を1ウエル当たり100μlで4℃で一晩コーティングした。バッファーA(0.05% Tween−20を含有する0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で3回洗浄した後、バッファーB(0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で1回洗浄した(以下、洗浄は同様に行った。)。1%BSA(sigma製)で室温で、1時間インキュベートしブロッキングを行い、洗浄した後、5μg/mlのビオチン化LCAと室温で1時間インキュベートし、ビオチン化LCA−ラクトフェリン複合体を形成させた。100ng/mlのストレプトアビジンを加え、37℃で1時間インキュベートした後、実施例1と同様にして、0.01nMのビオチン化DNA(ターゲットDNA)と室温で30分反応した。洗浄した後、さらに水で3回洗浄した。実施例1と同様に、プローブミックス50mLを入れ、63℃で1時間反応させた。カメレオン(Chameleon)(HIDEX製)により励起波長(Ex.)485nm、発光波長(Em.)530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
結果を図12にグラフで示す。図12の縦軸はFAMの蛍光強度を示し、横軸は添加したラクトフェリンの濃度(pg/mL)を示す。黒丸印が本発明の実施例5の結果を示し、黒四角印は後述するELISA法の結果を示す。この結果、図12に示すように検出限界が7.3pg/mL、検出範囲は10000pg/mLから7.3pg/mLまで、平均CV%は3.3であった。
Since it was consistent with the sugar chain structure (Taniguchi et al., Biophysical Chemistry, 35 (3), 199-204, 1991), an attempt was made to assay lactoferrin binding by the method of the present invention using LCA.
Each concentration of lactoferrin (manufactured by Wako) diluted with 0.05 M carbonate buffer (pH 9.3) was coated on a 96-well fluoronunk module microplate (manufactured by Nunc) at 100 μl per well at 4 ° C. overnight. After washing 3 times with buffer A (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8) containing 0.05% Tween-20), buffer B (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8)) was used. Washed once (hereinafter, washing was performed in the same manner). The mixture was incubated with 1% BSA (manufactured by Sigma) at room temperature for 1 hour for blocking, washed, and then incubated with 5 μg / ml biotinylated LCA for 1 hour at room temperature to form a biotinylated LCA-lactoferrin complex. After adding 100 ng / ml streptavidin and incubating at 37 ° C. for 1 hour, it was reacted with 0.01 nM biotinylated DNA (target DNA) at room temperature for 30 minutes in the same manner as in Example 1. After washing, it was further washed 3 times with water. As in Example 1, 50 mL of probe mix was added and reacted at 63 ° C. for 1 hour. The fluorescence intensity of FAM was measured with an excitation wavelength (Ex.) Of 485 nm and an emission wavelength (Em.) Of 530 nm by Chameleon (manufactured by HIDEX).
The results are shown graphically in FIG. The vertical axis in FIG. 12 indicates the fluorescence intensity of FAM, and the horizontal axis indicates the concentration (pg / mL) of the added lactoferrin. Black circles indicate the results of Example 5 of the present invention, and black squares indicate the results of the ELISA method described later. As a result, as shown in FIG. 12, the detection limit was 7.3 pg / mL, the detection range was 10000 pg / mL to 7.3 pg / mL, and the average CV% was 3.3.

比較例4
実施例5に記載した方法において、標識としてオリゴヌクレオチドを使用するに代えて、従来の酵素標識法(ELISA法)で行った。酵素測定ではビオチン化LCA−ラクトフェリン複合体にストレプトアビジン−HRPを加え37℃で1時間インキュベートした後、TMBと室温で30分反応した。停止溶液(Stop solution)を加えた後、カメレオン(Chameleon)でOD450nmを測定した。
この結果を実施例5の本発明の方法と比較して図12に黒四角印で示す。この結果、酵素測定法では検出限界が65pg/mLで、検出範囲は10000pg/mLから100pg/mLまで、平均CV%は13.2であった。
本発明の方法が、酵素測定法より検出感度は1桁上げ、ばらつきも少ないことが分かった。
Comparative Example 4
In the method described in Example 5, instead of using an oligonucleotide as a label, a conventional enzyme labeling method (ELISA method) was used. For enzyme measurement, streptavidin-HRP was added to the biotinylated LCA-lactoferrin complex and incubated at 37 ° C. for 1 hour, and then reacted with TMB at room temperature for 30 minutes. After adding Stop solution, OD450nm was measured with Chameleon.
This result is shown by a black square mark in FIG. As a result, in the enzyme measurement method, the detection limit was 65 pg / mL, the detection range was from 10,000 pg / mL to 100 pg / mL, and the average CV% was 13.2.
It was found that the detection sensitivity of the method of the present invention was increased by one digit and less varied than the enzyme measurement method.

実施例5に記載した方法の応用例としては、癌化した細胞や、種々の疾患時には糖タンパク質や糖脂質などの糖鎖構造が変化することが知られている。この糖鎖の変化をレクチンを用いて検出し、癌や肝疾患の診断に用いる報告がすでになされている。従来技術として、ウェスタンブロット法やレクチンカラムによる検出が一般的であるが、抗体-レクチン酵素免疫法(谷口ら、生物物理化学、35(3), 199-204)として、いわばELISAの変法のような形で迅速に特定の糖鎖をもつ糖たんぱく質を検出する方法も開発されている。今回、検出法としてレクチンとInvader法を組み合わせることにより、抗体-レクチン酵素免疫法よりも高感度に、ウェスタンブロット法よりも容易に(ウェスタンブロットではおおよそ6〜7時間の工程が必要であるが、本法では5時間程度である)多検体を同時に扱い、迅速に診断を行う事ができる。また、生化学実験などでも、迅速に従来よりも微量の糖鎖の検出を行う事ができる。   As an application example of the method described in Example 5, it is known that sugar chain structures such as glycoproteins and glycolipids change in cancerous cells and various diseases. There have already been reports of detecting changes in sugar chains using lectins and using them in the diagnosis of cancer and liver diseases. As a conventional technique, detection by Western blotting or a lectin column is generally used, but as an antibody-lectin enzyme immunoassay (Taniguchi et al., Biophysical Chemistry, 35 (3), 199-204) A method for rapidly detecting a glycoprotein having a specific sugar chain in such a form has also been developed. This time, combining the lectin and the Invader method as a detection method, it is more sensitive than the antibody-lectin enzyme immunization method and easier than the Western blot method (the Western blot requires about 6-7 hours, In this method, it takes about 5 hours (multiple specimens can be handled at the same time and diagnosed quickly). In biochemical experiments and the like, a trace amount of sugar chains can be detected more quickly than in the past.

本発明の方法による細胞タンパクの発現アッセイ
(1)HT−1080細胞によるアクチンタンパク質の発現の検出
0.55×105個/ウェルのHT−1080細胞(human fibrosarcoma)を、96穴マイクロプレートに入れ、5%ホルマリン水溶液中、室温で15分間インキュベートして、細胞コーティングした。次に細胞コーティングしたウェルをPBSバッファーで洗浄した後、0.01% Triton X−100を含有するPBSバッファーで5分間インキュベートした。再度PBSバッファーで洗浄した後、マウス抗ヒトアクチン平滑筋(mouse anti-human actin, smooth muscle)抗体(1:10)(UK−Serotec Ltd)及び抗体なし陰性コントロールを室温で2時間インキュベートした。
再度PBSバッファーで洗浄後、ビオチン化抗マウスIgG(1:100)を加え、室温で1時間インキュベートして、ビオチン化抗原―抗体複合体を形成させた。
得られたビオチン化抗原―抗体複合体を本発明の方法により検出する為に、1000ng/mlのストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートした後、バッファーA(0.05% Tween−20を含有する0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で3回洗浄後、バッファーB(0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で1回洗浄した(以下、洗浄は同様に行った。)。
次に、実施例1と同様にして、0.1nMのビオチン化DNA(ターゲットDNA)と室温で30分反応させた。これを洗浄した後、さらに水で3回洗浄した。
実施例1と同様にして、プローブミックス50mLを入れ、63℃で25分反応させた後、カメレオン(Chameleon)(フィンランド、HIDEX製)により励起波長(Ex.)485nm、発光波長(Em.)530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
結果を図13にグラフで示す。図13の縦軸はFAMの蛍光強度を示し、横軸は添加したビオチン化抗マウスIgGを添加した場合(Positive)と、添加しない場合(Negative)を示す。この結果、本発明の方法による定量では、陰性コントロールに比べて、陽性コントロールのHT 1080細胞質に発現したアクチンタンパク質が入っている細胞の蛍光強度が上昇していることが認められた。
Cell protein expression assay by the method of the present invention (1) Detection of actin protein expression by HT-1080 cells 0.55 × 10 5 cells / well of HT-1080 cells (human fibrosarcoma) were placed in a 96-well microplate, The cells were coated by incubating in 5% aqueous formalin solution at room temperature for 15 minutes. The cell-coated wells were then washed with PBS buffer and incubated for 5 minutes in PBS buffer containing 0.01% Triton X-100. After washing again with PBS buffer, mouse anti-human actin, smooth muscle antibody (1:10) (UK-Serotec Ltd) and antibody-free negative control were incubated at room temperature for 2 hours.
After washing again with PBS buffer, biotinylated anti-mouse IgG (1: 100) was added and incubated at room temperature for 1 hour to form a biotinylated antigen-antibody complex.
In order to detect the obtained biotinylated antigen-antibody complex by the method of the present invention, 1000 ng / ml of streptavidin was added, incubated at room temperature for 1 hour, and then buffer A (containing 0.05% Tween-20) After washing 3 times with 0.05M Tris-HCl buffer (pH 7.8)), it was washed once with buffer B (0.05M Tris-HCl buffer (pH 7.8)). .)
Next, in the same manner as in Example 1, it was reacted with 0.1 nM biotinylated DNA (target DNA) at room temperature for 30 minutes. This was washed and then washed three times with water.
In the same manner as in Example 1, 50 mL of probe mix was added, and the mixture was reacted at 63 ° C. for 25 minutes. Was used to measure the fluorescence intensity of FAM.
The results are shown graphically in FIG. The vertical axis in FIG. 13 indicates the fluorescence intensity of FAM, and the horizontal axis indicates the case where added biotinylated anti-mouse IgG is added (Positive) and the case where it is not added (Negative). As a result, in the quantification by the method of the present invention, it was confirmed that the fluorescence intensity of the cells containing the actin protein expressed in the positive control HT 1080 cytoplasm was increased as compared with the negative control.

(2) HT−1080細胞によるアクチンタンパク質の定量法
細胞数0.55×10個、0.275×10個、0.1375×10個、及び0.034×10個/ウェルの細胞(HT−1080)を96穴マイクロプレートに入れ、それぞれを5%ホルマリン水溶液中で、室温で30分間インキュベートして、細胞コーティングした後、前記(1)に記載したと同様に行ってタンパク質の定量化を試みた。
結果を図14のグラフで示す。図14の縦軸はアクチンタンパク質の発現強度(蛍光強度)を示し、横軸は細胞数(×10細胞/ウエル)を示す。この結果、図14に示されるように、本発明のこの方法では、蛍光強度はアクチンタンパク質の濃度にほぼ比例して観測され、定量測定にも使えることが確認された。
(2) Quantification method of actin protein by HT-1080 cells Cell numbers of 0.55 × 10 5 cells, 0.275 × 10 5 cells, 0.1375 × 10 5 cells, and 0.034 × 10 5 cells / well Cells (HT-1080) were placed in a 96-well microplate, and each was incubated in a 5% formalin aqueous solution at room temperature for 30 minutes to coat the cells, followed by the same procedure as described in (1) above for the protein. Quantification was attempted.
The results are shown in the graph of FIG. The vertical axis of FIG. 14 shows the expression intensity (fluorescence intensity) of the actin protein, and the horizontal axis shows the number of cells (× 10 5 cells / well). As a result, as shown in FIG. 14, in this method of the present invention, the fluorescence intensity was observed almost in proportion to the concentration of actin protein, and it was confirmed that it could be used for quantitative measurement.

本発明の方法によるアポトーシスの検出
アポトーシスapoptosisは、apo(off、離れる)とptosis(falling、落ちる)を合成した術語で、"生"の象徴であるmitosis(有糸分裂)に対比させられている。アポトーシスは、生体の中で不要となった細胞を除去する生体制御機構であり、突然変異や傷害を受けて異常となった細胞を排除する生体防御の意義も兼ね備えている。すなわち、正常・異常細胞の自己消去機能による"生の更新"がアポトーシスの本質といえる。形態発生学の領域のみならず、医学の分野においても、病態の成立機序、診断や治療に関するアポトーシスの生物学的意義が論じられている。アポトーシスに関する研究を行うためには、アポトーシスを正確かつ鋭敏に検出する手技の確立が重要であり、これを簡便に検出する方法として本発明の方法を説明する。
(1)早期アポトーシスの検出
アポトーシスの初期段階では、細胞膜の完全性は保たれているが、膜のリン脂質の非対称性が失われる。それに伴い、細胞膜の内側に局在する陰性荷電リン脂質のホスファチジルセリンが細胞表面に露出する。Ca2+依存性のりん脂質結合タンパクであるアネキシンV(Annexin V)が、ホスファチジルセリンに選択的に結合することを利用してアポトーシスを検出する。本発明では、ビオチン化アネキシンVを用いて, ビオチン化合成DNA(ターゲットDNA)をアビジンを介して結合させる。これを実施例1と同様にして、本発明の方法により早期アポトーシス細胞を検出する。
実施例6で用いたHT−1080 細胞にマグノロール(Magnolol)を投与することでアポトーシスが誘導された報告(Biol Pharm Bull 2002;25, 1546-1549 Ikeda K et al)があることから、HT−1080細胞を用いて早期アポトーシスの検出を以下の手順で行った。
1x10個/ウェルのHT−1080細胞(human fibrosarcoma)を、96穴マイクロプレートに入れ、炭酸ガス培養器にて37℃で一晩インキュベートし、0μM及び75μMのマグノロール(Wako製)を入れ、さらに、炭酸ガス培養器にて37℃で一晩インキュベートした。次にマグノロールを含む培養液を捨て、200μl 1×結合バッファー(BioVision製)を入れ、さらに5μlのビオチン化アネキシンV(BioVision製)、5μlのヨウ素化プロピジウム(propidium iodide)(BioVision製)を加え、暗室室温で5分インキュベートした。次に1×結合バッファーで一回洗浄した後、5%ホルマリンPBS溶液、室温で15分インキュベートし、細胞コーティングした。次に細胞コーティングしたウェルをPBSバッファーで洗浄した後、1%BSA含有PBSバッファー中、室温で1時間インキュベートしブロッキングを行った。
固定化されたビオチン化アネキシンVを本発明の方法により検出する為に、1000ng/mlのストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートした後、バッファーA(0.05% Tween−20含有0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で3回洗浄後、バッファーB(0.05M Tris−HCl バッファー(pH7.8))で1回洗浄した。
次に、実施例1と同様にして、0.1nMのビオチン化DNA(ターゲットDNA)と室温で30分反応した。これを上記と同様にバッファーAで3回洗浄後、バッファーBで1回洗浄した後、さらに水で3回洗浄した。
実施例1と同様にして、プローブミックス50mLを入れ、63℃で60分反応させた後、蛍光プレートリーダー(カメレオン;フィンランド、HIDEX社製)により励起波長(Ex.)485nm、発光波長(Em.)530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
その蛍光強度測定の結果、マグノロールを入れなかった陰性(0μM)と比べて、マグノロールを入れた陽性(75μM)の蛍光強度が上昇していることを確認し、早期アポトーシス細胞を検出できることが確認された。
Detection of apoptosis by the method of the present invention Apoptosis is a term that combines apo (off) and ptosis (falling), and is contrasted with mitosis, the symbol of "life". . Apoptosis is a biological control mechanism that removes cells that are no longer necessary in the living body, and also has the meaning of biological defense that eliminates cells that have become abnormal due to mutation or injury. In other words, “live renewal” by the self-erase function of normal and abnormal cells is the essence of apoptosis. Not only in the field of morphogenesis but also in the medical field, the pathological mechanism, the biological significance of apoptosis relating to diagnosis and treatment is discussed. In order to conduct research on apoptosis, it is important to establish a technique for accurately and sensitively detecting apoptosis, and the method of the present invention will be described as a method for simply detecting this.
(1) Detection of early apoptosis In the initial stage of apoptosis, the integrity of the cell membrane is maintained, but the asymmetry of the membrane phospholipid is lost. Along with this, the negatively charged phospholipid phosphatidylserine localized inside the cell membrane is exposed on the cell surface. Annexin V, which is a Ca 2+ -dependent phospholipid binding protein, selectively binds to phosphatidylserine to detect apoptosis. In the present invention, biotinylated annexin V is used to bind biotinylated synthetic DNA (target DNA) via avidin. In the same manner as in Example 1, early apoptotic cells are detected by the method of the present invention.
Since there is a report (Biol Pharm Bull 2002; 25, 1546-1549 Ikeda K et al) that apoptosis was induced by administering Magnolol to HT-1080 cells used in Example 6, HT- Early apoptosis was detected using 1080 cells by the following procedure.
1 × 10 5 cells / well of HT-1080 cells (human fibrosarcoma) are placed in a 96-well microplate, incubated overnight at 37 ° C. in a carbon dioxide incubator, and 0 μM and 75 μM magnolol (manufactured by Wako) are placed. Furthermore, it incubated at 37 degreeC overnight with the carbon dioxide gas incubator. Next, the culture medium containing magnolol is discarded, 200 μl of 1 × binding buffer (BioVision) is added, and 5 μl of biotinylated annexin V (BioVision) and 5 μl of propidium iodide (BioVision) are added. Incubated for 5 minutes at room temperature in the dark. Next, after washing once with 1 × binding buffer, the cells were coated with a 5% formalin PBS solution at room temperature for 15 minutes and coated. Next, the cell-coated wells were washed with PBS buffer, and then incubated for 1 hour at room temperature in PBS buffer containing 1% BSA for blocking.
In order to detect the immobilized biotinylated annexin V by the method of the present invention, 1000 ng / ml streptavidin was added and incubated at room temperature for 1 hour, and then buffer A (0.05 M containing 0.05% Tween-20 was added) After washing 3 times with Tris-HCl buffer (pH 7.8)), it was washed once with buffer B (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8)).
Next, in the same manner as in Example 1, it was reacted with 0.1 nM biotinylated DNA (target DNA) at room temperature for 30 minutes. This was washed three times with buffer A, washed once with buffer B, and then further washed three times with water.
In the same manner as in Example 1, 50 mL of probe mix was added and reacted at 63 ° C. for 60 minutes, and then excitation wavelength (Ex.) 485 nm and emission wavelength (Em.) By a fluorescent plate reader (Chameleon; manufactured by HIDEX, Finland). ) The fluorescence intensity of FAM was measured at 530 nm.
As a result of the fluorescence intensity measurement, it is confirmed that the fluorescence intensity of positive (75 μM) containing magnolol is increased compared to negative (0 μM) not containing magnolol, and early apoptotic cells can be detected. confirmed.

(2)後期アポトーシスの検出
アポトーシスは、ネクローシス(necrosis)と異なる細胞死としてアポトーシスが進行すると、原形質膜の完全性が失われ、核のクロマチンの凝縮(margination)に基づいて行われる。そして、エンドヌクレアーゼ活性によるヌクレオソーム(約180塩基対)単位のDNA断片化がアポトーシスを特徴づけている。
この方法では、DNAの二本鎖切断端(double-stranded break)に末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(terminal deoxynucleotidyl transferase)(TdT)を用いてビオチン標識化デオキシウリジントリホスフェイト(deoxyuridine triphosphate)(dUTP)を付加させ、ビオチン化DNA(ターゲットDNA)をアビジンを介して結合させた。これを実施例1と同様にして、本発明の方法によって後期アポトーシス細胞を検出する。
6μmラット胸腺(後期アポトーシスを含む陽性コントロール)スライド(Trevigen製)をキシレンに5分間、2回:100%エタノール1分間、2回:99%エタノールに1分間、3回:水で1分間、5回の順で脱パラフィン・親水化した。次にプロテインK(Protein K)に常温に20分間浸した後、水で2分間、2回洗浄した。次にクエンチング溶液(Trevigen製)に5分間浸した後、PBSバッファーで1分間した後、TdTラベリングバッファー(Trevigen製)に常温で5分間浸漬した。次に50μlのTdT酵素(Trevigen製)とラベリングバッファー(陽性)、又はラベリングバッファーのみ(陰性、酵素なし)を入れ、湿潤箱中で37℃1時間ハイブリダイゼーションした。次に、TdT停止液(Trevigen製)中に5分間浸漬し、PBSバッファーで5分間、1回洗浄した。次に、50μlの抗BrdU(anti-BrdU)(Trevigen製)を入れ、湿潤箱中で37℃で1時間ハイブリダイゼーションした。更に0.05%Tween20を含有するPBSバッファーで5分間、3回洗浄した。その後、ダコペンで標本の周囲を囲み、次の反応を行った。
得られた断片化DNAとビオチン標識化デオキシウリジントリホスフェイト複合体を本発明のインベーダー法により検出する為に、1000ng/mlのストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートした後、バッファーA(0.05%Tween−20を含有する0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で3回洗浄後、バッファーB(0.05M Tris−HCl バッファー(pH7.8))で1回洗浄した。次に0.1nMのビオチン化合成DNAと室温で30分間反応した。上記バッファーAで3回洗浄後、バッファーBで1回洗浄した後、さらに水で3回洗浄した。次にプローブミックスを入れ、63℃で90分間反応させた。次に20μlの反応液を、384穴の黒色マイクロプレートに入れ、蛍光プレートリーダー(カメレオン;フィンランド、HIDEX社製)により励起波長(Ex.)485nm、発光波長(Em.)530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
その蛍光強度測定の結果、末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(terminal deoxynucleotidyl transferase)(TdT)を入れなかった陰性と比べて、TdTを入れた陽性の蛍光強度が上昇していることを確認し、後期アポトーシス細胞を検出できることが確認された。
(2) Detection of late-stage apoptosis Apoptosis is performed based on nuclear chromatin condensation when apoptosis proceeds as a cell death different from necrosis and the integrity of the plasma membrane is lost. And, DNA fragmentation of nucleosome (about 180 base pairs) units by endonuclease activity characterizes apoptosis.
In this method, biotin-labeled deoxyuridine triphosphate (dUTP) is added to the double-stranded break of DNA using terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT). Then, biotinylated DNA (target DNA) was bound via avidin. In the same manner as in Example 1, late apoptotic cells are detected by the method of the present invention.
6 μm rat thymus (positive control including late apoptosis) slide (manufactured by Trevigen) in xylene for 5 minutes, 2 times: 100% ethanol for 1 minute, 2 times: in 99% ethanol for 1 minute, 3 times: in water for 1 minute, 5 Deparaffinized and hydrophilized in the order of the times. Next, it was immersed in protein K (Protein K) for 20 minutes at room temperature, and then washed twice with water for 2 minutes. Next, after immersing in a quenching solution (manufactured by Trevigen) for 5 minutes, it was immersed in PBS buffer for 1 minute, and then immersed in TdT labeling buffer (manufactured by Trevigen) at room temperature for 5 minutes. Next, 50 μl of TdT enzyme (manufactured by Trevigen) and labeling buffer (positive) or labeling buffer alone (negative, no enzyme) were added, and hybridization was carried out in a humid box at 37 ° C. for 1 hour. Next, it was immersed in a TdT stop solution (manufactured by Trevigen) for 5 minutes and washed once with PBS buffer for 5 minutes. Next, 50 μl of anti-BrdU (anti-BrdU) (manufactured by Trevigen) was added, and hybridization was performed in a humid box at 37 ° C. for 1 hour. Further, the plate was washed 3 times for 5 minutes with PBS buffer containing 0.05% Tween20. After that, the following reaction was performed by surrounding the specimen with dacopen.
In order to detect the obtained fragmented DNA and biotin-labeled deoxyuridine triphosphate complex by the invader method of the present invention, 1000 ng / ml streptavidin was added and incubated at room temperature for 1 hour, and then buffer A (0. After washing three times with 0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8) containing 05% Tween-20, the resultant was washed once with buffer B (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8)). Next, it reacted with 0.1 nM biotinylated synthetic DNA at room temperature for 30 minutes. After washing 3 times with the above buffer A, it was washed once with buffer B, and further washed 3 times with water. Next, the probe mix was added and reacted at 63 ° C. for 90 minutes. Next, 20 μl of the reaction solution was placed in a black microplate with 384 holes, and the fluorescence intensity of FAM was measured at an excitation wavelength (Ex.) Of 485 nm and an emission wavelength (Em.) Of 530 nm using a fluorescence plate reader (Chameleon; manufactured by HIDEX, Finland). Was measured.
As a result of the fluorescence intensity measurement, it was confirmed that the positive fluorescence intensity with TdT increased compared to the negative without terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT). It was confirmed that can be detected.

レセプター−リガンド・バインディング・アッセイ
本発明の方法において、化学物質としてリガンド分子を用いて、本発明を行う。これにより、細胞のレセプター発現、その活性の測定、レセプター(例えばオーファンレセプター)のリガンド探索、または特定のリガンドに対するレセプター探索等への応用が可能となる。
例えば、ラミニンは、細胞接着因子の一つであり、細胞表面にあるレセプター(ラミニンレセプター)を介して作用を示すことが知られている。これまでの研究により、ラミニンのアミノ酸配列のうち、β鎖929−933番目に当たるTyr−Ile−Gly−Ser−Arg(YIGSR)配列が、ラミニンレセプターとの結合を与えることが報告されている。実際、この配列のみの5アミノ酸のペプチドでも、レセプターと結合しラミニンの作用を阻害することが報告されている。そこで、本配列を持つリガンドをプローブとして、レセプター−リガンド・バインディング・アッセイを行う。
Receptor-Ligand Binding Assay In the method of the present invention, the present invention is carried out using a ligand molecule as a chemical substance. This enables application to cell receptor expression, measurement of its activity, ligand search for receptors (for example, orphan receptors), or receptor search for specific ligands.
For example, laminin is one of cell adhesion factors and is known to exhibit an action via a receptor (laminin receptor) on the cell surface. Previous studies have reported that among the amino acid sequence of laminin, the Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg (YIGSR) sequence corresponding to β-chains 929-933 gives conjugation to the laminin receptor. In fact, even a 5-amino acid peptide having only this sequence has been reported to bind to the receptor and inhibit the action of laminin. Therefore, a receptor-ligand binding assay is performed using a ligand having this sequence as a probe.

1x10個/ウェルのHT−1080細胞(human fibrosarcoma)を、96穴マイクロプレートに入れ、一晩培養し、それぞれ0、5μg/Wellのビオチン化YIGSRペプチドを入れ、37℃で1時間インキュベートした。PBSバッファー3回洗浄した後、5%ホルマリンPBS溶液中、室温で15分インキュベートし、細胞コーティングした。次に細胞コーティングしたウェルをPBS バッファー洗浄した後、1%BSA含有PBSバッファー中で、室温1時間インキュベートしブロッキングを行った。
レセプター−リガンド複合体を本発明の方法で検出するために、1000ng/mlのストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートした後、バッファーA(0.05% Tween−20含有0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で3回洗浄後、バッファーB(0.05M Tris−HClバッファー(pH7.8))で1回洗浄した。次に0.1nMのビオチン化合成DNAと室温で30分反応した。上記バッファーA3回洗浄およびバッファーB洗浄後、さらに水で3回洗浄した。
実施例1と同様にして、プローブミックス50mLを入れ、63℃で60分反応させた後、蛍光プレートリーダー(カメレオン;フィンランド、HIDEX社製)により励起波長(Ex.)485nm、発光波長(Em.)530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
その結果を図15に示す。図15の縦軸はFAMの蛍光強度を示し、横軸は調製したビオチン化YIGSRペプチドの有無を示す。図15に示すように、ネガティブコントロールのビオチン化YIGSRペプチドなしと比較して、5μgのビオチン化YIGSRペプチドを入れたものの蛍光強度が増大することが観察され、レセプターの検出が可能であることが確認された。
1 × 10 5 cells / well of HT-1080 cells (human fibrosarcoma) were placed in a 96-well microplate and cultured overnight, each containing 0, 5 μg / well of biotinylated YIGSR peptide and incubated at 37 ° C. for 1 hour. After washing three times with PBS buffer, the cells were incubated in a 5% formalin PBS solution at room temperature for 15 minutes to coat cells. Next, the cell-coated wells were washed with PBS buffer, and blocked by incubation in PBS buffer containing 1% BSA for 1 hour at room temperature.
In order to detect the receptor-ligand complex by the method of the present invention, 1000 ng / ml of streptavidin was added and incubated at room temperature for 1 hour, and then buffer A (0.05 M Tris-HCl containing 0.05% Tween-20) was used. After washing 3 times with buffer (pH 7.8)), it was washed once with buffer B (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8)). Next, it reacted with 0.1 nM biotinylated synthetic DNA at room temperature for 30 minutes. After washing the buffer A three times and the buffer B, it was further washed three times with water.
In the same manner as in Example 1, 50 mL of probe mix was added and reacted at 63 ° C. for 60 minutes, and then excitation wavelength (Ex.) 485 nm and emission wavelength (Em.) By a fluorescent plate reader (Chameleon; manufactured by HIDEX, Finland). ) The fluorescence intensity of FAM was measured at 530 nm.
The result is shown in FIG. The vertical axis in FIG. 15 indicates the fluorescence intensity of FAM, and the horizontal axis indicates the presence or absence of the prepared biotinylated YIGSR peptide. As shown in FIG. 15, it was observed that the fluorescence intensity increased when 5 μg of biotinylated YIGSR peptide was added compared to the negative control without biotinylated YIGSR peptide, confirming that the receptor could be detected. It was.

mRNAアッセイ
本発明の方法において、化学物質としてmRNAの全部又は一部に相補的な配列を持つDNA(又はRNA)を配する。これにより、細胞での遺伝子発現パターンおよび発現量の測定を本発明の方法により行うことができる。
例えば、マトリックスメタロプロテイナーゼ(Matrix metalloproteinase)(MMP)類はコラーゲンなどの細胞外マトリックスの分解を行う酵素である。本酵素類は、ガン細胞の浸潤・転移の関係しており、ガン細胞で高度に発現していることが知られている。特に、MMP‐2(または、ゼラチナーゼA、72‐kDaゼラチナーゼ、または72‐kDa type IVコラゲナーゼ)は、HT‐1080細胞等の繊維肉腫細胞で構成的に発現していることが報告されている。そこで、MMP‐2のmRNAをターゲットとしてmRNAアッセイを行う。
96穴プレートの各ウエルに細胞HT‐1080を1.1×10個を取り、5%ホルマリン水溶液中で15分インキュベートして、細胞コーティングを行った。次いで、これをPBSバッファーで洗浄した後、95℃に温めたターゲットレトリーバルソルーション(Target Retrieval Solution)(Dako社製)の40分間浸し、次いで0.2N HClで20分処理してターゲット遺伝子を賦活化した。これをDEPC水で1分間、3回洗浄した後、95%エタノールで1分間、100%エタノールで1分間処理して脱水し、冷風で風乾した。
ビオチン化MMP2、及び内因性コントロールGAPDH(Glyceraldehyde Phosphate Dehydrogenase)プローブ(センス及びアンチセンス、各々2μg/mL)を、RNAインサイチュウハイブリダイゼーション(RNA in-situ Hybridization)溶液で希釈して10μLとして添加し、ハイブリスリップハイブリダイゼーションカバー(Hybrislip Hybridization cover)でカバーして37℃で1晩ハイブリダイゼーションさせた。次いで、40℃に温めた50倍に希釈したストリンジェント洗浄溶液(Stringent wash solution)中でカバーをはずした後、20分間40℃でインキュベートした。その後、再度、新鮮な洗浄溶液中で、20分間40℃でインキュベーションした。
次いで、室温でTBSバッファー(50mM Tris-HCl, 159mM NaCl, PH 7.6)に5分間浸した。1000ng/mLのストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートした後、バッファーA(0.05%のツウィーン−20を含有する0.05M Tris-HCl バッファー(pH7.8))で3回洗浄した後、バッファーB(0.05M Tris-HCl buffer (pH7.8))で1回洗浄した(以下洗浄は同様に行った)。
次いで、0.1nMのビオチン化DNA(ターゲットDNA)と室温で30分反応させた後、洗浄し、さらに水で3回洗浄した。
次いで、実施例1と同様にしてプローブミックス50mLを添加して、63℃で60分反応させた。次いで、カメレオン(Chameleon (HIDEX 製))により励起波長(Ex.)485nm、発光波長(Em.) 530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
MMP2の結果を図16に、GAPDHの結果を図17にそれぞれ示す。図16及び図17の縦軸は蛍光強度を示し、それぞれの図の左側はセンス鎖の場合を、右側はアンチセンス鎖の場合を示す。この結果、図16及び図17に示すように、本発明の方法の定量では、センスと比べて、アンチセンス(mRNAに相補的な)プローブを加えた細胞の蛍光強度が1.5倍または2倍上昇していることが示された。
mRNA assay In the method of the present invention, DNA (or RNA) having a sequence complementary to all or part of mRNA is disposed as a chemical substance. Thereby, the measurement of the gene expression pattern and expression level in a cell can be performed by the method of the present invention.
For example, matrix metalloproteinases (MMPs) are enzymes that decompose extracellular matrix such as collagen. These enzymes are related to cancer cell invasion and metastasis and are known to be highly expressed in cancer cells. In particular, MMP-2 (or gelatinase A, 72-kDa gelatinase, or 72-kDa type IV collagenase) has been reported to be constitutively expressed in fibrosarcoma cells such as HT-1080 cells. Therefore, an mRNA assay is performed targeting MMP-2 mRNA.
Cell coating was performed by taking 1.1 × 10 5 cells of HT-1080 in each well of a 96-well plate and incubating in 5% formalin aqueous solution for 15 minutes. Next, after washing with PBS buffer, the target gene is activated by soaking in Target Retrieval Solution (manufactured by Dako) for 40 minutes, and then treated with 0.2N HCl for 20 minutes. did. This was washed 3 times with DEPC water for 1 minute, then treated with 95% ethanol for 1 minute, 100% ethanol for 1 minute for dehydration, and air-dried with cold air.
Biotinylated MMP2 and endogenous control GAPDH (Glyceraldehyde Phosphate Dehydrogenase) probe (sense and antisense, each 2 μg / mL) were diluted with RNA in-situ hybridization solution to add 10 μL, and hybridized. It was covered with a slip hybridization cover (Hybrislip Hybridization cover) and allowed to hybridize overnight at 37 ° C. The cover was then removed in a 50-fold diluted Stringent wash solution warmed to 40 ° C. and incubated for 20 minutes at 40 ° C. Thereafter, it was again incubated in fresh wash solution for 20 minutes at 40 ° C.
Subsequently, it was immersed in TBS buffer (50 mM Tris-HCl, 159 mM NaCl, PH 7.6) for 5 minutes at room temperature. After adding 1000 ng / mL streptavidin and incubating at room temperature for 1 hour, the cells were washed 3 times with buffer A (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8) containing 0.05% Tween-20). Washing was performed once with buffer B (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8)) (hereinafter, washing was performed in the same manner).
Next, it was reacted with 0.1 nM biotinylated DNA (target DNA) at room temperature for 30 minutes, washed, and further washed three times with water.
Subsequently, 50 mL of probe mix was added like Example 1, and it was made to react at 63 degreeC for 60 minutes. Next, the fluorescence intensity of FAM was measured with a chameleon (Chameleon (manufactured by HIDEX)) at an excitation wavelength (Ex.) Of 485 nm and an emission wavelength (Em.) Of 530 nm.
The result of MMP2 is shown in FIG. 16, and the result of GAPDH is shown in FIG. The vertical axis in FIGS. 16 and 17 indicates the fluorescence intensity, and the left side of each figure shows the case of the sense strand and the right side shows the case of the antisense strand. As a result, as shown in FIGS. 16 and 17, in the quantification of the method of the present invention, the fluorescence intensity of the cell to which the antisense (complementary to mRNA) probe was added is 1.5 times or 2 as compared with the sense. It was shown that it was rising twice.

本発明の方法による細胞内のDNAを抽出することなく、細胞内の特異的DNAの検出
細胞のDNAを抽出せず、本発明のビオチン化プローブを用いて、細胞内の特異的DNAの発現の検出、同定を試みた。以下の実験例では、特異的DNAとして、細胞内のシングルコピーのウイルスのDNAの検出、同定を行った。
パピローマ16ウイルスが、1〜2コピー感染したSiHa細胞を貼付したスライド(Dako 製)をキシレンに5分間、2回,100% エタノール1分間、2回,99%エタノールに1分間、3回,水で1分間、5回の順で脱パラフィン・親水化した。
次いで、95℃で、ターゲットリトリーバル溶液(Target Retrieval Solution)(Dako製)に40分間浸した後、漬けたまま常温に20分間、放置し、ターゲット遺伝子を賦活化した。水で1分間、5回洗浄した後、常温に風乾し、ダコペンで標本の周囲を囲った。
ビオチン標識ヒトHPV16配列がある陽性プローブ(Dako製)、及びHPV16配列を含まない陰性プローブ(Dako製)を入れ、カバーグラスをかけ、湿潤箱中で37℃で一晩ハイブリダイゼーションさせた。
次いで、TBST(Dako製)中に10分間浸し、カバーガラスをはずした後、55℃に温め、50倍希釈ストリンギェント洗浄溶液(Stringent wash solution)(Dako 製)に30分、55℃でインキュベートした。
TBSTに室温で5分間浸した。1000ng/mLのストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートした後、バッファーA(0.05%のツウイーン20を含む0.05M Tris-HCl バッファー(pH7.8))で3回洗浄した後、バッファーB(0.05M Tris-HCl バッファー(pH7.8))で1回洗浄した(以下、洗浄は同様に行った。)。0.1nMのビオチン化合成DNAと室温で30分間反応させた。洗浄した後、さらに水で3回洗浄した。図19に示したように、実施例1と同様にプローブミックス試薬を入れ、63℃で90分間反応させた。次に20mLの反応液を、384穴の黒色マイクロプレートに入れ、蛍光プレートリーダー(カメレオン;フィンランド、HIDEX社製)により励起波長(Ex.)485nm、発光波長(Em.)530nmでFAMの蛍光強度を測定した。
結果を図18に示す。図18の縦軸は蛍光強度を示し、図18の左側はネガティブの場合を、右側はポジティブの場合を示す。この結果、図18に示されるように、本発明の方法による定量化では、陰性(ネガティブ)に比べて、陽性(ポジティブ)の蛍光強度は約3倍以上に上昇することが示された。このことから、本発明の方法によれば、従来法より高感度な検出が可能となり、スライド塗抹標物に少ないコピーウイルスのDNAを検出することができる。
Detection of specific DNA in the cell without extracting the intracellular DNA by the method of the present invention The expression of the specific DNA in the cell can be detected using the biotinylated probe of the present invention without extracting the DNA of the cell. Attempted detection and identification. In the following experimental examples, detection and identification of intracellular single-copy virus DNA were performed as specific DNA.
A slide (manufactured by Dako) on which 1 to 2 copies of papilloma 16 virus were infected was attached to xylene for 5 minutes, 2 times, 100% ethanol for 1 minute, 2 times, 99% ethanol for 1 minute, 3 times, water For 1 minute for 5 minutes in order, deparaffinized and hydrophilized.
Next, after immersing in Target Retrieval Solution (manufactured by Dako) at 95 ° C. for 40 minutes, the target gene was activated by leaving it at room temperature for 20 minutes. After washing with water for 5 minutes for 1 minute, it was air-dried to room temperature, and the sample was surrounded with dacopen.
A positive probe (manufactured by Dako) having a biotin-labeled human HPV16 sequence and a negative probe (manufactured by Dako) not containing the HPV16 sequence were put, covered with a cover glass, and hybridized overnight at 37 ° C. in a humidified box.
Next, soak in TBST (Dako) for 10 minutes, remove the cover glass, warm to 55 ° C, and incubate at 50 ° C for 30 minutes in a 50-fold diluted Stringent wash solution (Dako). did.
Immerse in TBST at room temperature for 5 minutes. After adding 1000 ng / mL streptavidin and incubating at room temperature for 1 hour, the plate was washed 3 times with buffer A (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8) containing 0.05% Tween 20), and then buffered. Washed once with B (0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.8)) (hereinafter, washing was performed in the same manner). This was reacted with 0.1 nM biotinylated synthetic DNA for 30 minutes at room temperature. After washing, it was further washed 3 times with water. As shown in FIG. 19, the probe mix reagent was put in the same manner as in Example 1 and reacted at 63 ° C. for 90 minutes. Next, 20 mL of the reaction solution was placed in a 384-well black microplate, and the fluorescence intensity of FAM was measured at an excitation wavelength (Ex.) Of 485 nm and an emission wavelength (Em.) Of 530 nm using a fluorescence plate reader (Chameleon; manufactured by HIDEX, Finland). Was measured.
The results are shown in FIG. The vertical axis in FIG. 18 shows the fluorescence intensity, the left side in FIG. 18 shows the negative case, and the right side shows the positive case. As a result, as shown in FIG. 18, quantification by the method of the present invention showed that the positive fluorescence intensity increased about three times or more compared to the negative (negative). Therefore, according to the method of the present invention, detection with higher sensitivity is possible than in the conventional method, and less copy virus DNA can be detected in the slide smear.

アプタマーによる測定
アプタマーは、核酸(一本鎖DNAまたはRNA)で構成される抗体様分子で、立体構造によりターゲットとなる分子と特異的に結合する。15〜30mer程度の核酸であるため、一度配列が決定されれば人工的に、高い再現性で合成することができる。いわば「試験管内でできる人工抗体」といえる。
前記してきた本発明の方法において、化学物質をアプタマーに置き換えることにより、検出の迅速化、再現性の向上を図ることが可能となる。
この実験では、アプタマーのモデルとして、トロンビンアプタマーを用いた。トロンビンアプタマーは長さ15merの1本鎖DNAアプタマーで、α−トロンビンと特異的に結合する。その配列は公知であり(Bock et al. (1992), Nature 355:564-566)、酵素標識によるELISAによる測定のデータもすでに報告されている(Paborsky et al. (1993), J Biol Chem. 268:20808-20811)。これに、(1)5’末端にビオチン標識したもの、(2)3’末端側に本発明のインベーダー法のターゲット配列を結合したもの、の2種類のアプタマーを作製し、それぞれの親和性の測定を行った。
Measurement with an aptamer An aptamer is an antibody-like molecule composed of a nucleic acid (single-stranded DNA or RNA) and specifically binds to a target molecule through a three-dimensional structure. Since it is a nucleic acid of about 15 to 30 mer, once the sequence is determined, it can be artificially synthesized with high reproducibility. In other words, it is an “artificial antibody that can be produced in a test tube”.
In the above-described method of the present invention, it is possible to speed up detection and improve reproducibility by replacing chemical substances with aptamers.
In this experiment, a thrombin aptamer was used as an aptamer model. The thrombin aptamer is a 15-mer long single-stranded DNA aptamer that specifically binds to α-thrombin. Its sequence is known (Bock et al. (1992), Nature 355: 564-566), and data from enzyme-labeled ELISA measurements have already been reported (Paborsky et al. (1993), J Biol Chem. 268: 20808-20811). Two types of aptamers, (1) one labeled with biotin at the 5 ′ end and (2) one bound with the target sequence of the invader method of the present invention on the 3 ′ end, were prepared. Measurements were made.

(1)ビオチンを結合したトロンビンアプタマー(5’-Biotin-GGTTGGTGTGGTTGG-3’)によるトロンビンの検出
96穴マイクロプレートにセレクションバッファー(20mM Tris−アセテート(pH7.4),140mM NaCl,5mM KCl,1mM CaCl,1mM MgCl)中に溶解したα−トロンビンを、それぞれ0.25、2.5、25、250、及び2500nMの濃度でコーティングし、1%BSAによりブロッキングを行った後、500nMのビオチン標識アプタマーと37℃で1時間インキュベートした。0.05%Tween 20を含むセレクションバッファで3回洗浄した後、30μg/mlのストレプトアビジンと室温で1時間インキュベートした。3回の洗浄の後、50nMのビオチン結合ターゲットDNAと室温で30分反応させた。さらに3回の洗浄を行い、PH FENを含む50μlのプローブミックスを注ぎ、63℃、1時間インベーダー反応を行った後、FAMの蛍光を測定した。
結果を図19にグラフで示す。この結果、α−トロンビン濃度が2.5nM以上で、濃度に比例してFAM蛍光強度の増加が見られ、抗体の代わりにアプタマーを用いた場合にも正しく標的物質を検出できることが示された。
(1) Detection of thrombin with thrombin aptamer (5'-Biotin-GGTTGGTGTGGTTGG-3 ') conjugated with biotin Selection buffer (20 mM Tris-acetate (pH 7.4), 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 1 mM CaCl on a 96-well microplate 2 , 1 mM MgCl 2 ) coated with α-thrombin at concentrations of 0.25, 2.5, 25, 250, and 2500 nM, blocked with 1% BSA, and then labeled with 500 nM biotin. Incubated with aptamer at 37 ° C. for 1 hour. The plate was washed 3 times with a selection buffer containing 0.05% Tween 20, and then incubated with 30 μg / ml streptavidin for 1 hour at room temperature. After three washes, the reaction was performed with 50 nM biotin-conjugated target DNA for 30 minutes at room temperature. Further, washing was performed three times, 50 μl of probe mix containing PH FEN was poured, an invader reaction was performed at 63 ° C. for 1 hour, and then FAM fluorescence was measured.
The results are shown graphically in FIG. As a result, when the α-thrombin concentration was 2.5 nM or more, the FAM fluorescence intensity increased in proportion to the concentration, and it was shown that the target substance can be correctly detected even when an aptamer is used instead of the antibody.

(2)3’末端側に本発明のインベーダー法のターゲット配列を結合したアプタマーによるトロンビンの検出
5’-GGTTGGTGTGGTTGG GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3’
Thrombin aptamer target配列
(下線部は、本発明のインベーダー法におけるターゲット配列であることを示す。)
96穴マイクロプレートにセレクションバッファ中に溶解したα−トロンビンを、それぞれ0.25、2.5、25、250、及び2500nMの濃度でコーティングし、1%BSAによりブロッキングを行った後、500nMのターゲット配列融合アプタマーと37℃で1時間インキュベートした。0.05%Tween20を含むセレクションバッファで3回洗浄した後、PH FENを含む50μlのプローブミックスを注ぎ、63℃、1時間反応を行った後、FAMの蛍光を測定した。
結果を図20にグラフで示す。その結果、αトロンビン濃度が2.5nM以上で、濃度に比例してFAM蛍光強度の増加が見られ、抗体の代わりにアプタマーを用いた場合にも正しく標的物質を検出できることが示された。本方法は、ターゲット配列に直接アプタマー配列を融合した一本鎖DNAを使用しているため、ビオチン−アビジンを用いた方法よりもより迅速簡便に測定を行う事ができる。また、アプタマー融合ターゲットの合成も、ビオチン結合抗体あるいはビオチン結合アプタマーに比べ容易である。
(2) Detection of thrombin with an aptamer in which the target sequence of the invader method of the present invention is bound to the 3 ′ end.
5'-GGTTGGTGTGGTTGG GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG -3 '
Thrombin aptamer target sequence (The underlined portion indicates a target sequence in the invader method of the present invention.)
A 96-well microplate was coated with α-thrombin dissolved in selection buffer at concentrations of 0.25, 2.5, 25, 250, and 2500 nM, respectively, blocked with 1% BSA, and then 500 nM of target. Incubated with the sequence fusion aptamer at 37 ° C. for 1 hour. After washing three times with a selection buffer containing 0.05% Tween 20, 50 μl of a probe mix containing PH FEN was poured and reacted at 63 ° C. for 1 hour, and then FAM fluorescence was measured.
The results are shown graphically in FIG. As a result, the α thrombin concentration was 2.5 nM or more, and an increase in FAM fluorescence intensity was seen in proportion to the concentration, indicating that the target substance can be detected correctly even when an aptamer is used instead of the antibody. Since this method uses a single-stranded DNA in which the aptamer sequence is directly fused to the target sequence, the measurement can be performed more rapidly and simply than the method using biotin-avidin. In addition, the synthesis of an aptamer fusion target is easier than biotin-conjugated antibodies or biotin-conjugated aptamers.

マルチターゲットDNAによる感度試験
ターゲット領域を複数箇所有するターゲットDNA(マルチターゲットDNA)を用いて、検出感度を比較した。
(1)ターゲット領域が2カ所あるターゲットDNAによる試験
ターゲット単位間のスペースが5merのものの例として、次の91merの塩基配列を有するターゲットDNAを使用した。
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3' (91mer)
シグナルプローブとして、
5'-AACGA GGCGC ACACT CCCGC AGACA C-3'
を使用し、インベーダーオリゴとしては、
5'-CAAAG AAAAG CTGCG TGATG ATGAA ATCGC-3'
を使用した。
比較として、ターゲット領域が1カ所である従来のターゲットDNAを使用して、それぞれインベーダー法による蛍光感度を比較した。実験条件は次のとおりであった。
ターゲットDNAの濃度 : 10pM
tRNA : 50ng
フレットプローブ(FAM): 125nM
シグナルプローブ : 250nM
インベーダーオリゴ : 50nM
FEN(PHFEN) : 40ng
反応条件 : 63℃、60分
試行回数 : 3回
結果を図21に示す。図21の縦軸は蛍光強度を示し、横軸は、左側から、コントロール(No Target)、ターゲット領域が1カ所である従来のターゲットDNAの場合(Mono)、ターゲット領域を2カ所有するターゲットDNAの場合(Multi)をそれぞれ示す。
この結果、ターゲット領域を2カ所にすることにより、インベーダーアッセイではFAMの蛍光感度は、約1.55倍に増加した。
Sensitivity test using multi-target DNA The detection sensitivity was compared using target DNA having multiple target regions (multi-target DNA).
(1) Test with target DNA having two target regions As an example in which the space between target units is 5 mer, target DNA having the following 91-mer base sequence was used.
5'-GTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTGATCGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '(91mer)
As a signal probe,
5'-AACGA GGCGC ACACT CCCGC AGACA C-3 '
As an invader oligo,
5'-CAAAG AAAAG CTGCG TGATG ATGAA ATCGC-3 '
It was used.
For comparison, fluorescence sensitivity by the invader method was compared using conventional target DNA having one target region. The experimental conditions were as follows.
Target DNA concentration: 10 pM
tRNA: 50 ng
Fret probe (FAM): 125 nM
Signal probe: 250 nM
Invader Oligo: 50 nM
FEN (PHFEN): 40 ng
Reaction conditions: 63 ° C., 60 minutes Number of trials: 3 times The results are shown in FIG. In FIG. 21, the vertical axis indicates the fluorescence intensity, and the horizontal axis indicates, from the left side, control (No Target), in the case of a conventional target DNA having one target region (Mono), the target DNA having two target regions. Each case (Multi) is shown.
As a result, by using two target regions, the fluorescence sensitivity of FAM was increased about 1.55 times in the invader assay.

(2)シグナルプローブが、インベーダーオリゴを兼ねるものであって、ターゲット領域が5回繰り返されるターゲットDNAによる試験
ターゲット単位間のスペースは0merであり、これが5回繰り返される例として、次の99merの塩基配列を有するターゲットDNAを使用した。
5'-GTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3' (99mer)
シグナルプローブとして、
5'-AACGA GGCGC ACACT CCCGC AGACA CC-3'
を使用した。このシグナルプローブはインベーダーオリゴを兼ねているが、最初のフラップの作成のために、次のインベーダーオリゴ、
5'-CAAAG AAAAG CTGCG TGATG ATGAA ATCGC-3'
を使用した。
比較として、ターゲット領域が1カ所である従来のターゲットDNAを使用して、それぞれインベーダー法による蛍光感度を比較した。実験条件は次のとおりであった。
ターゲットDNAの濃度 : 10pM
tRNA : 50ng
フレットプローブ(FAM): 125nM
シグナルプローブ : 250nM
インベーダーオリゴ : 50nM
FEN(PHFEN) : 40ng
反応条件 : 63℃、60分
試行回数 : 3回
結果を図22に示す。図22の縦軸は蛍光強度を示し、横軸は、左側から、コントロール(No Target)、ターゲット領域が1カ所である従来のターゲットDNAの場合(Mono)、ターゲット領域を2カ所有するターゲットDNAの場合(Multi)をそれぞれ示す。
この結果、ターゲット領域を2カ所にすることにより、インベーダーアッセイではFAMの蛍光感度は、約1.5倍に増加した。
(2) The signal probe also serves as an invader oligo, and the target region is tested 5 times by the target DNA. The space between the target units is 0mer. As an example of repeating this 5 times, the following 99mer base is used. Target DNA with sequence was used.
5'-GTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTGTGTCTGCGGGAGTCGATTTCATCATCACGCAGCTTTTCTTTG-3 '(99mer)
As a signal probe,
5'-AACGA GGCGC ACACT CCCGC AGACA CC-3 '
It was used. This signal probe also serves as an invader oligo, but for the creation of the first flap, the next invader oligo,
5'-CAAAG AAAAG CTGCG TGATG ATGAA ATCGC-3 '
It was used.
For comparison, fluorescence sensitivity by the invader method was compared using conventional target DNA having one target region. The experimental conditions were as follows.
Target DNA concentration: 10 pM
tRNA: 50 ng
Fret probe (FAM): 125 nM
Signal probe: 250 nM
Invader Oligo: 50 nM
FEN (PHFEN): 40 ng
Reaction conditions: 63 ° C., 60 minutes Number of trials: 3 times The results are shown in FIG. The vertical axis in FIG. 22 shows the fluorescence intensity, and the horizontal axis shows from the left side the control (No Target), in the case of a conventional target DNA having one target region (Mono), the target DNA having two target regions. Each case (Multi) is shown.
As a result, by using two target regions, the fluorescence sensitivity of FAM was increased by about 1.5 times in the invader assay.

ビオチン化DNA(ターゲットDNA)の製造
自動合成装置(ABI394)を用いて、固相法により合成した。
まず、CPG(controlled pore glass)の多孔質ガラスビーズの固相担体に、デオキシチミジンが結合したジメトキシトリチル体(DMTr−dT−CPG)出発物質とした。3%トリクロロ酢酸(TCA)を6秒流し、5秒待つというサイクルを5回行うことでDMTr基をはずした。ついでシトシンホスホロアミダイトを反応させ、つぎにIで酸化してリン酸トリエステル(DMTr−dT−(O=P−OR)−dC−CPG)とした。 以上のサイクルを繰り返し、3’→5’の方向に1塩基ずつ延長し(5’)DMTr−AGAAG GTGTC TGCGG GAGTC GATTT CATCA TCACG CAGCT TTTCT TTGAG GCT−CPG(3’)塩基配列を有するDNAを得た。
さらに、ビオチンホスホロアミダイド(Biotin phosphoramidite(1-Dimethoxytrityloxy-2-(N-biotinyl-4-aminobutyl)-propyl-3-O-(2-cyanoethyl)-(N,N-diisopropyl)-phosphoramidite)を加え、2分間反応させ。その後、28%アンモニア水で55℃,5時間反応させ、CPGより脱離させた。得られたビオチン化DNAはHPLCで精製し、分光光度計で260nmの値を測定することにより保持時間7.41分でシングルピークであることを確認した。最後に、残ったDMTrを外し、カラムで脱塩して凍結乾燥して、本発明のビオチン化DNA(ターゲットDNA)を製造した。
Production of biotinylated DNA (target DNA) Using an automatic synthesizer (ABI394), synthesis was performed by a solid phase method.
First, a dimethoxytrityl derivative (DMTr-dT-CPG) starting material in which deoxythymidine was bound to a solid support of CPG (controlled pore glass) porous glass beads was used. The DMTr group was removed by performing a cycle of flowing 3% trichloroacetic acid (TCA) for 6 seconds and waiting for 5 seconds 5 times. Subsequently, cytosine phosphoramidite was reacted, and then oxidized with I 2 to obtain a phosphoric acid triester (DMTr-dT- (O = P-OR) -dC-CPG). The above cycle was repeated to extend one base at a time in the 3 ′ → 5 ′ direction (5 ′) to obtain a DNA having a DMTr-AGAAG GTGTC TGCGG GAGTC GATTT CATCA TCACG CAGCT TTTCT TTGAG GCT-CPG (3 ′) base sequence .
In addition, biotin phosphoramidite (1-Dimethoxytrityloxy-2- (N-biotinyl-4-aminobutyl) -propyl-3-O- (2-cyanoethyl)-(N, N-diisopropyl) -phosphoramidite) The mixture was reacted for 2 minutes, then reacted with 28% aqueous ammonia at 55 ° C. for 5 hours and desorbed from the CPG. Finally, it was confirmed that the peak was a single peak at a retention time of 7.41 minutes. Manufactured.

本発明は、安全で、簡便で、高感度で、確実で、かつ測定レンジの広い新規な標識を用いた方法を提供するものであり、生理活性物質などの挙動を測定するための新規な手法を提供するものである。本発明の方法により、例えば、各種の抗体や抗原などの生理活性物質の存在、定量化などを行うことができ、病気の診断や治療に有用なだけでなく、病気の発症原因の解明や、各種のスクリーニング方法における新規な標識として極めて有用なものであり、本発明は産業上の利用可能性を有するものである。   The present invention provides a method using a novel label that is safe, simple, highly sensitive, reliable, and has a wide measurement range, and is a novel method for measuring the behavior of physiologically active substances and the like. Is to provide. By the method of the present invention, for example, the presence or quantification of physiologically active substances such as various antibodies and antigens can be performed, which is not only useful for diagnosis and treatment of diseases, It is extremely useful as a novel label in various screening methods, and the present invention has industrial applicability.

図1は、インベーダー法の概要を模式的に示したものである。FIG. 1 schematically shows an overview of the invader method. 図2は、インベーダー法の概要をより具体的な塩基配列に基づいて例示したものである。FIG. 2 illustrates an outline of the invader method based on a more specific base sequence. 図3は、本発明の方法におけるフラップの生成を模式的に例示したものである。FIG. 3 schematically illustrates the generation of flaps in the method of the present invention. 図4は、本発明の方法における2個のフラップを生成させる方法を模式的に示したものである。FIG. 4 schematically shows a method for generating two flaps in the method of the present invention. 図5は、本発明の方法におけるインベーダーオリゴとシグナルプローブとの相補的配列を繰り返したターゲットによるインベーダー法の例を模式的に示したものである。FIG. 5 schematically shows an example of an invader method using a target in which complementary sequences of an invader oligo and a signal probe are repeated in the method of the present invention. 図6は、本発明の方法における両端にフラップを付加したシグナルプローブによるインベーダー法の例を模式的に示したものである。FIG. 6 schematically shows an example of an invader method using a signal probe in which flaps are added to both ends in the method of the present invention. 図7は、本発明の方法におけるシグナルプローブ自身がインベーダーオリゴを兼ねた場合のシグナルプローブとの相補的配列を繰り返すようにしたインベーダー法の例を模式的に示したものである。FIG. 7 schematically shows an example of an invader method in which a complementary sequence with a signal probe is repeated when the signal probe itself also serves as an invader oligo in the method of the present invention. 図8は、本発明の方法(図8中の黒丸印)及び従来のELISA法(図8中の黒四角印)による、ウサギIgGの検量線を比較してグラフで示したものである。FIG. 8 is a graph comparing the calibration curves of rabbit IgG by the method of the present invention (black circles in FIG. 8) and the conventional ELISA method (black squares in FIG. 8). 図9は、本発明の方法によるウサギIgGを抗原とした、直接アッセイ法における検量線をグラフで示したものである。FIG. 9 is a graph showing a calibration curve in the direct assay method using rabbit IgG as an antigen according to the method of the present invention. 図10は、本発明の方法(図10中の黒丸印)及び従来のELISA法(図10中の黒四角印)による、ヒトTNF−αを抗原としたサンドイッチイムノアッセイ法における検量線をグラフで示したものである。FIG. 10 is a graph showing a calibration curve in the sandwich immunoassay method using human TNF-α as an antigen by the method of the present invention (black circle in FIG. 10) and the conventional ELISA method (black square in FIG. 10). It is a thing. 図11は、希土類蛍光錯体を用いた本発明の方法(図11中の黒丸印)及び従来の酵素測定法(図11中の黒四角印)による、ヒトTNF−αを抗原としたサンドイッチイムノアッセイ法における検量線をグラフで示したものである。FIG. 11 shows a sandwich immunoassay method using human TNF-α as an antigen by the method of the present invention using a rare earth fluorescent complex (black circle in FIG. 11) and a conventional enzyme measurement method (black square in FIG. 11). Is a graph showing the calibration curve at. 図12は、本発明の方法(図12中の黒丸印)及び従来の酵素測定法(図12中の黒四角印)による、ラクトフェリン糖類に対するレクチンの親和性の検量線を比較してグラフで示したものである。FIG. 12 is a graph comparing the calibration curves of the affinity of lectin for lactoferrin saccharides according to the method of the present invention (black circle in FIG. 12) and the conventional enzyme measurement method (black square in FIG. 12). It is a thing. 図13は、本発明の方法による、HT1080細胞におけるアクチンタンパク質の発現量を解析した結果をグラフで示したものである。FIG. 13 is a graph showing the results of analyzing the expression level of actin protein in HT1080 cells by the method of the present invention. 図14は、本発明の方法による、HT1080細胞におけるアクチンタンパク質の発現量の検量線をグラフで示したものである。FIG. 14 is a graph showing a calibration curve for the expression level of actin protein in HT1080 cells according to the method of the present invention. 図15は、本発明の方法により、ラミニンを用いたレセプター−リガンド・バインディング・アッセイを行った結果を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the results of a receptor-ligand binding assay using laminin according to the method of the present invention. 図16は、本発明の方法により、細胞のマトリックスメタロプロテイナーゼ(Matrix metalloproteinase)2(MMP2)の発現量を測定した結果を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the results of measuring the expression level of matrix metalloproteinase 2 (MMP2) in cells by the method of the present invention. 図17は、本発明の方法により、細胞のGAPDH(Glyceraldehyde Phosphate Dehydrogenase)の発現量を測定した結果を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the results of measuring the expression level of GAPDH (Glyceraldehyde Phosphate Dehydrogenase) in cells by the method of the present invention. 図18は、本発明の方法により、細胞中のパピローマウイルスの検出、同定を行った結果を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the results of detection and identification of papillomavirus in cells by the method of the present invention. 図19は、ビオチンを結合したトロンビンアプタマーによるトロンビンの検出・定量を行った結果を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the results of detection and quantification of thrombin using a thrombin aptamer conjugated with biotin. 図20は、3’末端側に本発明のターゲット配列を結合したアプタマーによるトロンビンの検出・定量を行った結果を示すグラフである。FIG. 20 is a graph showing the results of detection and quantification of thrombin using an aptamer having the target sequence of the present invention bound to the 3 ′ end. 図21は、本発明のターゲット領域が2カ所あるターゲットDNAによる検出感度の試験を行った結果を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing the results of a detection sensitivity test using a target DNA having two target regions of the present invention. 図22は、本発明のシグナルプローブが、インベーダーオリゴを兼ねるものであって、ターゲット領域が5回繰り返されるターゲットDNAによる検出感度の試験を行った結果を示すグラフである。FIG. 22 is a graph showing the results of a detection sensitivity test using a target DNA in which the signal probe of the present invention also serves as an invader oligo and the target region is repeated five times.

配列番号1:本発明の標識としてのオリゴヌクレオチドの例である。
配列番号2:本発明の方法におけるシグナルプローブの例である。
配列番号3:本発明の方法におけるインベーダーオリゴの例である。
配列番号4:本発明の方法におけるフレットプローブの例である。
SEQ ID NO: 1 is an example of an oligonucleotide as a label of the present invention.
SEQ ID NO: 2 is an example of a signal probe in the method of the present invention.
SEQ ID NO: 3 is an example of an invader oligo in the method of the present invention.
SEQ ID NO: 4 is an example of a fret probe in the method of the present invention.

Claims (55)

化学物質に結合したオリゴヌクレオチドを標識として使用し、当該オリゴヌクレオチドを利用してヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により、試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法。   A method of detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample by using a oligonucleotide bound to a chemical substance as a label and cleaving a nucleic acid using a nuclease using the oligonucleotide. 標識としてのオリゴヌクレオチドが結合した化学物質(以下、標識化化学物質という。)を、試料中に標的分子を含有するか、又は含有している可能性のある試料に接触させ、当該標識化化学物質と試料中の標的分子との複合体を形成させ、当該複合体におけるオリゴヌクレオチドをヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により測定することからなる、請求項1に記載の試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法。   A chemical substance to which an oligonucleotide as a label is bound (hereinafter referred to as a labeled chemical substance) is brought into contact with a sample containing or possibly containing a target molecule, and the labeling chemistry is performed. The target molecule in the sample according to claim 1, which comprises forming a complex of a substance and a target molecule in the sample, and measuring an oligonucleotide in the complex by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease. To detect, identify or quantify. 試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法において、標識としてオリゴヌクレオチドを使用し、当該オリゴヌクレオチドの存在をヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法により測定するからなる、請求項1又は2に記載の試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法。   The method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample, comprising using an oligonucleotide as a label and measuring the presence of the oligonucleotide by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease. A method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample according to 1. オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the oligonucleotide is single-stranded DNA. オリゴヌクレオチドが、10〜1000merのDNAである請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the oligonucleotide is 10 to 1000 mer of DNA. オリゴヌクレオチドが、10〜100merのDNAである請求項5に記載の方法。   The method according to claim 5, wherein the oligonucleotide is 10 to 100 mer of DNA. オリゴヌクレオチドが、10〜60merのDNAである請求項5に記載の方法。   The method according to claim 5, wherein the oligonucleotide is 10 to 60 mer of DNA. オリゴヌクレオチドが、10〜40merのDNAである請求項5に記載の方法。   The method according to claim 5, wherein the oligonucleotide is 10 to 40-mer DNA. 化学物質が、タンパク質、ビオチン、アビジン、又は核酸である請求項1〜8のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the chemical substance is a protein, biotin, avidin, or a nucleic acid. 化学物質が、ビオチンである請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the chemical substance is biotin. 標識のオリゴヌクレオチドが、化学物質に直接結合している請求項1〜10のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the labeled oligonucleotide is directly bound to the chemical substance. ヌクレアーゼにより切断される核酸が、標識のオリゴヌクレオチドである請求項1〜11のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the nucleic acid cleaved by the nuclease is a labeled oligonucleotide. ヌクレアーゼにより切断される核酸が、標識のオリゴヌクレオチドに基づいて生成された核酸である請求項1〜11のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the nucleic acid cleaved by the nuclease is a nucleic acid produced based on a labeled oligonucleotide. ヌクレアーゼにより切断される核酸が、発光物質及び消光物質が結合した核酸である請求項1〜13のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the nucleic acid cleaved by the nuclease is a nucleic acid bound to a luminescent substance and a quenching substance. 発光物質が、希土類蛍光錯体ラベル剤を有するものである請求項14に記載の方法。   The method according to claim 14, wherein the luminescent material has a rare earth fluorescent complex labeling agent. 希土類蛍光錯体ラベル剤が、Eu錯体、Tb錯体、Sm錯体、又はDy錯体からなるラベル剤である請求項15に記載の方法。   The method according to claim 15, wherein the rare earth fluorescent complex labeling agent is a labeling agent comprising an Eu complex, a Tb complex, an Sm complex, or a Dy complex. ヌクレアーゼが、フラップエンドヌクレアーゼである請求項1〜16のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 16, wherein the nuclease is a flap endonuclease. ヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法が、インベーダー法である請求項1〜17のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 17, wherein the method of cleaving a nucleic acid using a nuclease is an invader method. 標識のオリゴヌクレオチドが、インベーダー法におけるターゲットDNAである請求項18に記載の方法。   The method according to claim 18, wherein the labeled oligonucleotide is a target DNA in an invader method. ターゲットDNAが、シグナルプローブがハイブリダイズし得る塩基配列を1カ所又は2カ所以上有するものである請求項19に記載の方法。   The method according to claim 19, wherein the target DNA has one or more base sequences to which the signal probe can hybridize. シグナルプローブが、2個のフラップを生成し得る塩基配列を有するものである請求項19又は20に記載の方法。   The method according to claim 19 or 20, wherein the signal probe has a base sequence capable of generating two flaps. シグナルプローブが、隣接するシグナルプローブのインベーダーオリゴとして機能し得る塩基配列を有するものである請求項19又は20に記載の方法。   The method according to claim 19 or 20, wherein the signal probe has a base sequence that can function as an invader oligo of an adjacent signal probe. 試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法が、イムノアッセイである請求項1〜22のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 22, wherein the method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample is an immunoassay. イムノアッセイが、サンドイッチアッセイである請求項23に記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein the immunoassay is a sandwich assay. 試料中の標的分子を検出、同定又は定量する方法が、結合アッセイである請求項1〜22に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the method for detecting, identifying or quantifying a target molecule in a sample is a binding assay. 標識としてのオリゴヌクレオチドが結合した化学物質が、ビオチン化DNAである請求項23〜25のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 23 to 25, wherein the chemical substance to which the oligonucleotide as a label is bound is biotinylated DNA. 10〜100merのオリゴヌクレオチドからなる化学物質の標識剤。   A chemical labeling agent comprising 10 to 100 mer oligonucleotides. オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである請求項27に記載の標識剤。   28. The labeling agent according to claim 27, wherein the oligonucleotide is a 10-60mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである請求項27に記載の標識剤。   The labeling agent according to claim 27, wherein the oligonucleotide is a 10-40mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである請求項27〜29のいずれかに記載の標識剤。   The labeling agent according to any one of claims 27 to 29, wherein the oligonucleotide is a single-stranded DNA. 請求項27〜29のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドからなる化学物質の標識剤。   30. A labeling agent for a chemical substance comprising an oligonucleotide, wherein the base sequence of the oligonucleotide according to any one of claims 27 to 29 is repeated twice or more. 塩基配列の繰り返しが2回から10回である請求項31に記載の標識剤。   32. The labeling agent according to claim 31, wherein the base sequence is repeated 2 to 10 times. 10〜100merのオリゴヌクレオチドの標識としての使用。   Use as a 10-100mer oligonucleotide label. オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである請求項33に記載の使用。   34. Use according to claim 33, wherein the oligonucleotide is a 10-60mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである請求項33に記載の使用。   34. Use according to claim 33, wherein the oligonucleotide is a 10-40mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである請求項33〜35のいずれかに記載の使用。   36. Use according to any of claims 33 to 35, wherein the oligonucleotide is single stranded DNA. 請求項33〜35のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドの標識としての使用。   Use of the oligonucleotide according to any one of claims 33 to 35 as a label of an oligonucleotide, wherein the oligonucleotide has the base sequence repeated twice or more. 塩基配列の繰り返しが2回から10回である請求項37に記載の使用。   The use according to claim 37, wherein the base sequence is repeated 2 to 10 times. 10〜100merのオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質。   A labeled chemical with 10 to 100 mer oligonucleotides attached to the chemical as a label. オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである請求項39に記載の標識化された化学物質。   40. The labeled chemical substance of claim 39, wherein the oligonucleotide is a 10-60mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである請求項39に記載の標識化された化学物質。   40. The labeled chemical substance of claim 39, wherein the oligonucleotide is a 10-40mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである請求項39〜41のいずれかに記載の標識化された化学物質。   The labeled chemical substance according to any one of claims 39 to 41, wherein the oligonucleotide is a single-stranded DNA. 請求項39〜41のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質。   A labeled chemical substance, wherein the oligonucleotide has the base sequence of the oligonucleotide according to any one of claims 39 to 41 repeated twice or more, and is bound to the chemical substance as a label. 塩基配列の繰り返しが2回から10回である請求項43に記載の標識化された化学物質。   44. The labeled chemical substance according to claim 43, wherein the base sequence is repeated 2 to 10 times. 化学物質が、ビオチンである請求項39〜44のいずれかに記載の標識化された化学物質。   45. The labeled chemical substance according to any one of claims 39 to 44, wherein the chemical substance is biotin. 10〜100merのオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質を少なくとも1種含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法による測定用キット。   Measurement by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease using an oligonucleotide as a label, comprising at least one labeled chemical substance in which a 10 to 100-mer oligonucleotide is bound to the chemical substance as a label For kit. オリゴヌクレオチドが、10〜60merのオリゴヌクレオチドである請求項46に記載の測定用キット。   The measurement kit according to claim 46, wherein the oligonucleotide is a 10 to 60-mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、10〜40merのオリゴヌクレオチドである請求項46に記載の測定用キット。   The measurement kit according to claim 46, wherein the oligonucleotide is a 10 to 40-mer oligonucleotide. オリゴヌクレオチドが、1本鎖のDNAである請求項46〜48のいずれかに記載の測定用キット。   49. The measurement kit according to any one of claims 46 to 48, wherein the oligonucleotide is a single-stranded DNA. 10〜100merのオリゴヌクレオチドの塩基配列を2回以上繰り返して有していることを特徴とするオリゴヌクレオチドが標識として化学物質に結合している標識化された化学物質を少なくとも1種含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法による測定用キット。   The oligonucleotide having a base sequence of 10 to 100 mer oligonucleotide is repeated at least twice and contains at least one kind of labeled chemical substance bonded to the chemical substance as a label. A measurement kit by a method of cleaving a nucleic acid using a nuclease using an oligonucleotide as a label. 塩基配列の繰り返しが2回から10回である請求項50に記載の測定用キット。   The measurement kit according to claim 50, wherein the base sequence is repeated twice to ten times. オリゴヌクレオチドを標識として使用するヌクレアーゼを使用して核酸を切断する方法が、請求項1〜26のいずれかに記載の方法である請求項46〜51のいずれかに記載の測定用キット。   The measurement kit according to any one of claims 46 to 51, wherein the method for cleaving a nucleic acid using a nuclease using an oligonucleotide as a label is the method according to any one of claims 1 to 26. 標識化された化学物質が、ビオチンである請求項46〜52のいずれかに記載の測定用キット。   53. The measurement kit according to claim 46, wherein the labeled chemical substance is biotin. インベーダー法におけるシグナルプローブ(primary probe)、インベーダーオリゴ(secondary probe)、ターゲットDNA、及びフレットプローブからなる群から選ばれるオリゴヌクレオチドの少なくとも1種のオリゴヌクレオチドを含有してなる、オリゴヌクレオチドを標識として使用するインベーダー法による測定用キット。   An oligonucleotide comprising at least one oligonucleotide selected from the group consisting of a signal probe (primary probe), an invader oligo (secondary probe), a target DNA, and a fret probe in the invader method is used as a label. Kit for measurement by the invader method. 標識化された化学物質が、ビオチンである請求項54に記載の測定用キット。
55. The measurement kit according to claim 54, wherein the labeled chemical substance is biotin.
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