JP2007061061A - Method for detecting listeria monocytogenes - Google Patents

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Manabu Yoshino
学 吉野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting Listeria monocytogenes specifically, quickly and in a high sensitivity. <P>SOLUTION: This oligonucleotide primer specifically hybridizing with an optional base sequence designed from a base sequence derived from the Listeria monocytogenes, the method for detecting the L. monocytogenes by the detection of nucleic acid amplification and a kit for detecting the L. monocytogenes are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)の検出方法に関し、さらに詳しくは遺伝子の、高感度な検出法を利用したリステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)の食品への汚染および感染症の診断方法に関するものである。   The present invention relates to a method for detecting Listeria monocytogenes, and more specifically, contamination of food and infection of Listeria monocytogenes using a highly sensitive detection method for genes. It relates to a diagnostic method.

リステリア症(Listeriosis)は、リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes、以下L.monocytogenes)を原因とする感染症で、ヒトおよび動物共通に敗血症、脳髄膜炎など重篤な症状を引き起こし、重症まで進んだ場合の致死率が高い(20〜30%)。高齢者や乳幼児などのCompromised Host(免疫力弱者)の重症化率は高く、妊婦に感染した場合は高率に流産となることが知られている。   Listeriosis is an infection caused by Listeria monocytogenes (L. monocytogenes), causing serious symptoms such as sepsis and meningitis in both humans and animals, and progressing to severe cases. In that case, the fatality rate is high (20-30%). The rate of seriousness of compromised hosts such as the elderly and infants is high, and it is known that miscarriages occur at high rates when infected with pregnant women.

本感染症が食品衛生上注目されるようになったのは1980年代からで、欧米諸国で野菜サラダ、乳製品、食肉加工品などの食品を介したヒトにおける集団感染事故(数百名の死亡例も含む大規模なもの)が相次いで報告されたことによる。アメリカで1983年に牛乳、1985年にソフトチーズによる集団発生が報告され、乳および乳製品の汚染は国際問題となった。そのため、1988年1月に国際酪農連盟(IDF)が暫定的な培養法による試験法(IDF143)を示し、日本でもこの方法に準じた検査法を、1993年旧厚生省からチーズ中のL.monocytogenesの検査法として公示した(「乳及び乳製品のリステリアの汚染防止等について」衛乳第169号)。   This infection began to gain attention in food hygiene since the 1980s, and in Europe and the United States, mass infections in humans (such as the deaths of several hundred people) via food such as vegetable salads, dairy products, and processed meat products This is due to the fact that a large scale (including examples) was reported one after another. An outbreak of milk in 1983 and soft cheese in 1985 was reported in the United States, and contamination of milk and dairy products became an international issue. Therefore, in January 1988, the International Dairy Federation (IDF) presented a test method (IDF143) based on a provisional culture method, and in Japan a test method based on this method was also issued in 1993 by the former Ministry of Health and Welfare in L. monocytogenes in cheese. (Introduction of contamination prevention of milk and dairy product listeria, Hygiene No. 169)

培養法による検出・分離法は、まだ世界的に統一されておらず、使用する培地や培養時間が少しずつ異なる方法が大分して三つ存在する。上述のIDF提唱の方法、ISO(国際規格)法、そして米国におけるFDA法(食品全般)およびUSDA-FSIS法(食肉、卵およびその製品)であるが、将来的にISO法に移行するように提案されている。いずれの方法も、最終的な分離・同定までに1週間以上の日数を要しているのが現状である。   The detection / separation method by the culture method has not yet been standardized worldwide, and there are roughly three methods in which the medium to be used and the culture time are slightly different. The above-mentioned methods proposed by IDF, the ISO (International Standard) method, and the FDA method (food in general) and USDA-FSIS method (meat, eggs and their products) in the US Proposed. Both methods currently require more than a week for the final separation and identification.

リステリア属菌はグラム陽性、通性嫌気性の非芽胞短桿菌で、30℃以下で培養した場合、鞭毛が発育し運動性を示す。最適発育温度は30〜37℃であるが-0.4〜45℃の広い温度域で発育可能である。熱抵抗性はSalmonellaやE.coliなど他の芽胞非形成菌と比べてやや高く、発育pH域も広く(pH4.4〜9.4)、高濃度の食塩(10%)にも抵抗する。そのため、加工直後には問題ない汚染菌量であっても、低温下での流通および末端(消費者)での保存の過程において、発症に十分な菌量にまで増殖可能であるため、管理が非常に厄介である食中毒原因菌と言える。   Listeria is a Gram-positive, facultative anaerobic non-spore-short bacillus that grows flagella and shows motility when cultured at 30 ° C or below. The optimal growth temperature is 30 to 37 ° C, but it can grow in a wide temperature range of -0.4 to 45 ° C. Heat resistance is slightly higher than other non-spore-forming bacteria such as Salmonella and E. coli, has a wide growth pH range (pH 4.4-9.4), and resists high concentrations of salt (10%). Therefore, even if the amount of contaminating bacteria is not a problem immediately after processing, it can be propagated to a sufficient amount of bacteria for the onset in the process of distribution at low temperature and storage at the end (consumer). It can be said that it is a very troublesome fungus causing food poisoning.

リステリア属菌には6菌種が分類されており、このうちヒトへの病原性が知られているのはL.monocytogenesのみである。L.monocytogenes以外のListeria属菌は、L.innocua、L.ivanovii、L.seeligeri、L.welshimeri、L.grayiの5菌種であるが、食品への汚染はこれらL.monocytogenes以外のリステリア属菌で汚染されている場合も多いため、これらとの鑑別が重要となる。   Listeria are classified into 6 species, of which only L. monocytogenes is known to be pathogenic to humans. Listeria spp. Other than L. monocytogenes are five species, L. innocua, L. ivanovii, L. seeligeri, L. welshimeri, L. grayi, but contamination to food is caused by Listeria other than L. monocytogenes. Since they are often contaminated with bacteria, it is important to distinguish them.

L.monocytogenesは12種類の菌体抗原(O抗原)と、4種類の鞭毛抗原(H抗原)の組み合わせにより、13の血清型(1/2a、1/2b、1/2c、3a、3b、3c、4a、4ab、4b、4c、4d、4e、7)に型別されている。各国の調査から、ヒトのリステリア症由来株(臨床分離株)の大部分が特定の血清型に限定されていることが知られており、1/2a、1/2b、4bの3つの血清型の合計が全体の90%以上を占めている。日本においては、約60%が4bである。それに対し、食品由来株ではそのほとんどが1/2a、1/2b、1/2cで、次いで4bも分離される程度であり、経口感染するにも拘わらず、原因となる食品由来株と、発症者から分離される株の血清型分布が必ずしも一致しない。その原因は未だ不明の部分が多いが、感染から発症の基序に関わる何らかの選択性(血清型1/2a、1/2b、1/2cに対する抵抗性など)や、各血清型における抗生物質に対する抵抗性の差違が推測されている。食品から分離される血清型としては、4bを筆頭に1/2b、1/2aの順に重要とされており、食品検査においてはこれらの血清型を検出することが必須となる。   L. monocytogenes is a combination of 12 types of cell antigens (O antigen) and 4 types of flagellar antigens (H antigens), resulting in 13 serotypes (1 / 2a, 1 / 2b, 1 / 2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4ab, 4b, 4c, 4d, 4e, 7). Studies from various countries have shown that the majority of human listeriosis-derived strains (clinical isolates) are limited to specific serotypes, with three serotypes: 1 / 2a, 1 / 2b, and 4b. Total accounted for over 90% of the total. In Japan, about 60% is 4b. On the other hand, most of the food-derived strains are 1 / 2a, 1 / 2b, 1 / 2c, and then 4b is isolated. The serotype distribution of strains isolated from individuals is not always consistent. The cause is still unknown, but there is some selectivity related to the pathogenesis from infection (resistance to serotypes 1 / 2a, 1 / 2b, 1 / 2c, etc.), and antibiotics in each serotype Differences in resistance are speculated. As serotypes to be separated from food, it is considered to be important in the order of 1 / 2b and 1 / 2a starting from 4b, and it is essential to detect these serotypes in food inspection.

日本では大規模な食中毒事故は発生しておらず、欧米と比較してリステリア症は少ないとされている。しかし、内閣府食品安全委員会による「食品由来のリステリア菌の健康被害に関する研究」(主任:五十君靜信・国立医薬品食品衛生研究所)では、重症のリステリア症発生件数が年間で約80件で、件数としてはやや少ないが欧米とほぼ同様に発生していることが示されている。同研究によると日本の食品の汚染状況は食肉やReady-to-eat食品を中心に欧米とほぼ同様であり、生肉からは30〜40%という高い確率で菌が分離され、特に鶏肉で高い汚染率となる傾向が認められている。輸入ナチュラルチーズの汚染率は約3%と低い値であるが、汚染しているもののほとんどが異常に高い菌数を示しており、危険度が高い。日本では十分加熱する調理法が浸透しているために、事故発生率が低いと推測されているが、生活・文化の多様化により日本でも大規模な食中毒事故がいつ発生しておかしくない状況であると言える。   In Japan, no large-scale food poisoning accidents have occurred, and it is said that there is less listeriosis than in the West. However, in the “Research on Health Damage of Food-Derived Listeria Bacteria” by the Food Safety Committee of the Cabinet Office (leader: Shingo Isumi / National Institute of Health Sciences), about 80 cases of severe listeriosis occurred annually. It is shown that the number of cases is almost the same as in Europe and the United States, although it is slightly smaller. According to the study, the contamination of Japanese foods is almost the same as in Europe and the United States, mainly meat and Ready-to-eat foods, and bacteria are isolated from raw meat with a high probability of 30 to 40%, especially high in chicken. A tendency to become a rate is recognized. The contamination rate of imported natural cheese is as low as about 3%, but most of the contaminated items show an unusually high number of bacteria and are at high risk. It is estimated that the rate of accidents is low due to the widespread use of cooking methods that heat enough in Japan, but it is not unusual for large-scale food poisoning accidents to occur in Japan due to diversification of life and culture. It can be said that there is.

現在、培養法以外の検出法として用いられるキットは多種類市販されており、それらの感度が105〜106CFU/mL程度である。食品の汚染菌量は、通常1gあたり10CFU未満であるため、増菌操作は必須であり、どのキットも試料を得るまでに30〜52時間の前培養が必要とされる。前増菌培養に用いられる選択増菌培地はそれぞれのキットによって指定されており、2段階増菌法を採用しているものもある。 At present, many types of kits used as detection methods other than the culture method are commercially available, and their sensitivity is about 10 5 to 10 6 CFU / mL. Since the amount of contaminating bacteria in food is usually less than 10 CFU per gram, the enrichment procedure is essential, and any kit requires 30-52 hours of pre-culture before obtaining a sample. The selective enrichment medium used for the pre-enrichment culture is specified by each kit, and some of them employ a two-stage enrichment method.

キットの多くは抗体を用いたELISA法で、前増菌培養後2〜4時間の操作を必要とする。より操作が簡便で、短時間で判定可能なイムノクロマト法によるキットや、免疫蛍光法によるキットが開発されているが、L.monocytogenesだけを特異的に検出できないなど特異性の問題や、高価な専用自動測定装置を必要とするなど、広範に普及する状況には至っていない。   Many of the kits are ELISA methods using antibodies and require 2 to 4 hours of operation after pre-enrichment culture. Immunochromatography kits and immunofluorescence kits that are easier to operate and can be judged in a short time have been developed. However, specificity problems such as the inability to specifically detect only L. monocytogenes, and expensive dedicated The situation has not reached widespread use, such as the need for automatic measuring devices.

遺伝子を標的とした検査試薬としてはDNAプローブ法やReal-time PCR法を用いたものがあり、上述の抗体を用いた検出法と比較して高い検出感度と特異性を有している。米国のFDA-FSIS(米国農務省食品安全検査局)では、特異的なPCR産物の変性する温度(メルティング温度)を検出することにより、ゲル電気泳動解析なしに特異的検出を行う「BAX System」によるL.monocytogenesのスクリーニング法を導入しており、信頼性の高い検査法として受け入れられているようである。しかし、この方法も煩雑な操作と時間、そして高価な専用測定装置が必要とされる。   As a test reagent targeting a gene, there are those using a DNA probe method or a real-time PCR method, which have higher detection sensitivity and specificity than the detection method using the above-mentioned antibody. The US FDA-FSIS (US Department of Agriculture Food Safety Inspection) detects specific temperature of the PCR product (melting temperature) and performs specific detection without gel electrophoresis analysis. "L. monocytogenes screening method" has been introduced and seems to be accepted as a reliable test method. However, this method also requires complicated operation and time, and an expensive dedicated measuring device.

また、キット化は実施されていないが、学術的に信頼が高く、培養法との併用で確定補助手段として使用されているPCRプライマーセットがある。iap遺伝子(侵入性関連遺伝子、以下iap遺伝子)を標的としたPCR(Mono A/B、増幅産物:371bp、非特許文献1)や、溶血毒素 Listeriolysin OをコードするHly遺伝子を標的としたPCR(Hly A/B、増幅産物:730bp、非特許文献2)などは、数多くの学術文献で紹介されており、広い範囲で使用されている。しかし、これら方法も煩雑な操作と時間が必要とされている。   In addition, there is a PCR primer set that has not been made into a kit, but has high academic reliability and is used as a confirmation aid in combination with a culture method. PCR (Mono A / B, amplification product: 371 bp, non-patent document 1) targeting iap gene (invasive gene, hereinafter referred to as iap gene) and PCR targeting Hly gene encoding hemolytic toxin Listeriolysin O ( Hly A / B, amplification product: 730 bp, non-patent document 2) and the like have been introduced in many academic literatures and are used in a wide range. However, these methods also require complicated operations and time.

このようにL.monocytogenes検査においてPCR法は信頼性の高い方法として認知されているが、さらなる感度の向上と迅速かつ簡便な遺伝子検出法が必要とされている。
本発明者らは、現在知られている方法、免疫学的測定法やPCR法より高感度で特異的かつ所要時間が短い検出方法、すなわちLAMP法を用いることで、本発明の目的を達成できた。
Thus, although the PCR method is recognized as a highly reliable method in the L. monocytogenes test, a further improvement in sensitivity and a quick and simple gene detection method are required.
The present inventors can achieve the object of the present invention by using a detection method that is more sensitive, specific, and requires a shorter time than the currently known methods, immunological measurement methods and PCR methods, that is, the LAMP method. It was.

Bubert A, Kohler S, Goebel W. The homologous and heterologous regions within the iap gene allow genus- and species-specific identification of Listeria spp. by polymerase chain reaction. Appl Environ Microbiol 1992;58:2625−2632.Bubert A, Kohler S, Goebel W. The homologous and heterologous regions within the iap gene allow genus- and species-specific identification of Listeria spp. By polymerase chain reaction.Appl Environ Microbiol 1992; 58: 2625−2632. Johnson, W. M., S. D. Tyler, E. P. Ewan, F. E. Ashton, G. Wang, and K. R. Rozee. Detection of genes coding for listeriolysin and Listeria monocytogenes antigen A (ImaA)in Listeria spp. by the polymerase chain reaction. Microb. Path. 1992. 12:79-86.Johnson, WM, SD Tyler, EP Ewan, FE Ashton, G. Wang, and KR Rozee.Detection of genes coding for listeriolysin and Listeria monocytogenes antigen A (ImaA) in Listeria spp.by the polymerase chain reaction.Microb.Path. 1992 12: 79-86.

本発明は、食品および臨床由来の検体(培養液など)から、リステリア症の原因菌であるL.monocytogenesを迅速、簡便かつ高感度、特異的に検出させることを目的とする。   The object of the present invention is to allow L. monocytogenes, which is a causative agent of listeriosis, to be detected rapidly, simply, with high sensitivity and specifically from food samples and clinical specimens (eg, culture solutions).

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、L.monocytogenesの iap遺伝子に由来する塩基配列と選択的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、LAMP法によりL.monocytogenesに特異的な塩基配列を増幅することで、L.monocytogenesを高感度に検出できることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have produced oligonucleotide primers that selectively hybridize with the base sequence derived from the iap gene of L. monocytogenes, and L. The inventors have found that L. monocytogenes can be detected with high sensitivity by amplifying a base sequence specific to monocytogenes, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明は以下の構成からなる。
(1)L.monocytogenesの血清型を特異的に増幅、および検出するように設計されたオリゴヌクレオチドプライマーであって、配列番号1で示されるiap遺伝子に由来する塩基配列の、721番〜1100番の塩基配列から選ばれた任意の塩基配列、又はそれらと相補的な塩基配列から設計されたオリゴヌクレオチドプライマー。
(2)L.monocytogenesのiap遺伝子に由来する塩基配列から選ばれた配列番号2〜9で示される塩基配列又はそれらと相補的な塩基配列から選ばれた、少なくとも連続する15塩基を含む(1)記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
(3)L.monocytogenesのiap遺伝子の標的核酸上の3'末端側からF3c、F2c、F1cという塩基配列領域を、5'末端側からR3、R2、R1という塩基配列領域を選択し、それぞれの相補的塩基配列をF3、F2、F1、そしてR3c、R2c、R1cとしたときに、以下の(a)〜(d)から選ばれた少なくとも1種の塩基配列からなることを特徴とする(1)〜(2)記載のオリゴヌクレオチドプライマー

(a)標的核酸のF2領域を3'末端側に有し、5'末端側に標的核酸のF1c領域を有する塩基配列。
(b)標的核酸のF3領域を有する塩基配列。
(c)標的核酸のR2領域を3'末端側に有し、5'末端側に標的核酸のR1c領域を有する塩基配列。
(d)標的核酸のR3領域を有する塩基配列。
(4)L.monocytogenesに特異的なiap遺伝子塩基配列を増幅でき、5'末端から3'末端に向かい以下の(a)および/または(b)から選ばれた塩基配列から成ることを特徴とする(1)〜(2)記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
(a)5'-(配列番号2の塩基配列に相補的な塩基配列)-(塩基数0〜50の任意の塩基配列)-(配列番号3の塩基配列)-3'
(b)5'-(配列番号6の塩基配列)-(塩基数0〜50の任意の塩基配列)-(配列番号7の塩基配列に相補的な塩基配列)-3'
(5)(1)〜(4)記載のオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、L.monocytogenesのiap遺伝子の標的核酸領域の増幅反応を行うことを特徴とするL.monocytogenesの検出方法。
(6)L.monocytogenesのiap遺伝子の標的核酸領域の増幅反応がLAMP法であることを特徴とする(5)記載のL.monocytogenesの検出方法。
(7)
(1)〜(4)記載のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてL.monocytogenesのiap遺伝子の標的核酸領域の増幅を検出することにより、L.monocytogenesの存在の有無を検出することを特徴とするL.monocytogenesの検出方法。
(8)L.monocytogenes検出方法において、(1)〜(4)記載のオリゴヌクレオチドプライマーを含むことを特徴とするキット。
That is, the present invention has the following configuration.
(1) Oligonucleotide primers designed to specifically amplify and detect serotypes of L. monocytogenes, the nucleotide sequence derived from the iap gene represented by SEQ ID NO: 1, and the 721 to 1100 An oligonucleotide primer designed from an arbitrary base sequence selected from these base sequences or a base sequence complementary thereto.
(2) including at least 15 consecutive bases selected from the base sequences represented by SEQ ID NOs: 2 to 9 selected from the base sequences derived from the iap gene of L. monocytogenes or the base sequences complementary thereto (1 ) Oligonucleotide primers.
(3) Select a base sequence region of F3c, F2c, F1c from the 3 ′ end side on the target nucleic acid of L. monocytogenes iap gene, and select a base sequence region of R3, R2, R1 from the 5 ′ end side. When the complementary base sequence is F3, F2, F1, and R3c, R2c, R1c, it is characterized by comprising at least one base sequence selected from the following (a) to (d) (1 The oligonucleotide primer according to (2).
(a) A base sequence having the F2 region of the target nucleic acid on the 3 ′ end side and the F1c region of the target nucleic acid on the 5 ′ end side.
(b) A base sequence having the F3 region of the target nucleic acid.
(c) A base sequence having the R2 region of the target nucleic acid on the 3 ′ end side and the R1c region of the target nucleic acid on the 5 ′ end side.
(d) A base sequence having the R3 region of the target nucleic acid.
(4) The iap gene base sequence specific to L. monocytogenes can be amplified and consists of the base sequence selected from the following (a) and / or (b) from the 5 ′ end to the 3 ′ end: The oligonucleotide primer according to (1) to (2).
(a) 5 '-(base sequence complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 2)-(any base sequence having 0 to 50 bases)-(base sequence of SEQ ID NO: 3) -3'
(b) 5 '-(base sequence of SEQ ID NO: 6)-(arbitrary base sequence having 0 to 50 bases)-(base sequence complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 7) -3'
(5) A method for detecting L. monocytogenes, comprising performing an amplification reaction of a target nucleic acid region of an iap gene of L. monocytogenes using the oligonucleotide primers according to (1) to (4).
(6) The method for detecting L. monocytogenes according to (5), wherein the amplification reaction of the target nucleic acid region of the iap gene of L. monocytogenes is the LAMP method.
(7)
The presence or absence of L. monocytogenes is detected by detecting amplification of the target nucleic acid region of the iap gene of L. monocytogenes using the oligonucleotide primers described in (1) to (4). Method for detecting monocytogenes.
(8) In the L. monocytogenes detection method, a kit comprising the oligonucleotide primer according to (1) to (4).

本発明により、特異的、高感度かつ迅速にL.monocytogenesを検出できる。以下、本発明を詳細に説明する。   According to the present invention, L. monocytogenes can be detected specifically, sensitively and rapidly. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明において使用される試料としては、食品検体と適当な培地から得られる一次増菌培養液や二次増菌培養液、さらに分離培養における寒天培地上の発育コロニーから調製した菌懸濁液など、食品に汚染・付着したL.monocytogenesに由来する培養菌体を含む各培養段階での試料が挙げられる。L.monocytogenesの分離培養法は試験する食材の種類や国によって、その方法と用いられる培地が異なっており、日本ではEB培地(乳・乳製品)やUVM培地、ヨーロッパではHalf-Fraser培地およびFraser培地(食品および家畜飼料)、米国ではLEB培地(食品全般)やUVM培地(食肉、卵およびその製品)が各増菌培養に使用されている。現在、ヨーロッパ中心に用いられているHalf-Fraser培地およびFraser培地を用いた方法がISO/DIS 11290-1(1996)として、将来的にこの方法に移行するように提案されている。また、分離培地として、Oxford寒天培地、PALCAM寒天培地などが用いられている。   Samples used in the present invention include primary enrichment culture solutions and secondary enrichment culture solutions obtained from food specimens and appropriate media, and bacterial suspensions prepared from growing colonies on agar media in separate culture, etc. Examples include samples at each culture stage containing cultured cells derived from L. monocytogenes contaminated and adhered to food. The culture method of L. monocytogenes is different depending on the type of ingredients to be tested and the country, and the medium used is different. In Japan, EB medium (milk and dairy products) and UVM medium, in Europe Half-Fraser medium and Fraser Medium (food and livestock feed), LEB medium (general food) and UVM medium (meat, eggs and their products) are used for each enrichment culture in the United States. At present, a method using Half-Fraser medium and Fraser medium used mainly in Europe has been proposed as ISO / DIS 11290-1 (1996) to shift to this method in the future. As the separation medium, Oxford agar medium, PALCAM agar medium, or the like is used.

試験食品を含む一次および二次増菌培養液を試料とする場合、タンパク質分解酵素等による食品由来タンパク質を分解後、フェノールおよびクロロホルムを用いた方法など一般的なDNA抽出・精製法はもちろん、既に市販されている抽出キット(例えばキアゲン社のDNeasy Tissue Kitや、カイノス社のExtragen IIなど)を用いて得られた抽出核酸を検体とする。もしくは、迅速な検出のため、未精製の状態のままの試料処理液を検体として使してもよい。   When using primary and secondary enrichment culture solutions containing test foods as samples, after digesting food-derived proteins with proteolytic enzymes, etc., of course, general DNA extraction and purification methods such as methods using phenol and chloroform have already been used. An extracted nucleic acid obtained using a commercially available extraction kit (for example, DNeasy Tissue Kit from Qiagen or Extragen II from Kainos) is used as a specimen. Alternatively, an unpurified sample processing solution may be used as a specimen for rapid detection.

このような生体由来の核酸を増幅するためには、近年、納富らが開発した、PCR法で不可欠とされる温度制御が不要な新しい核酸増幅法:LAMP(Loop-mediated Isothermal Amplification)法と呼ばれるループ媒介等温増幅法(特許公報国際公開第00/28082号パンフレット)で達成させられる。この方法は、鋳型となるヌクレオチドに自身の3'末端をアニールさせて相補鎖合成の起点とするとともに、このとき形成されるループにアニールするプライマーを組み合わせることにより、等温での相補鎖合成反応を可能とした核酸増幅法である。また、LAMP法では、プライマーの3'末端が常に試料に由来する領域に対してアニールするために、塩基配列の相補的結合によるチェック機構が繰り返し機能するため、その結果として、高感度にかつ特異性の高い核酸増幅反応を可能としている。   In order to amplify such nucleic acids derived from living organisms, a new nucleic acid amplification method recently developed by Natomi et al. That does not require temperature control, which is essential for PCR, is called the LAMP (Loop-mediated Isothermal Amplification) method. This can be achieved by a loop-mediated isothermal amplification method (Patent Publication WO 00/28082 pamphlet). This method anneals its 3 'end to the template nucleotide to serve as the starting point for complementary strand synthesis, and by combining the primer that anneals with the loop formed at this time, isothermal complementary strand synthesis reaction is performed. This is a possible nucleic acid amplification method. In the LAMP method, the 3 'end of the primer always anneals to the region derived from the sample, so the check mechanism based on complementary binding of the base sequence functions repeatedly, resulting in high sensitivity and specificity. Highly efficient nucleic acid amplification reaction is possible.

そこで、鋳型となるヌクレオチドの6領域を認識する少なくとも4種類のプライマー(2種類のインナープライマーFとR;IPFとIPR、2種類のアウタープライマー;OPFとOPR)を使用し、さらにこれとは別のプライマーであるループプライマーを用いる事ができる。ループプライマー(Loop Primer)は、ダンベル構造の5'末端側のループ構造の一本鎖部分の塩基配列に相補的な塩基配列を持つプライマーである。このプライマーを用いると、核酸合成の起点が増加し、反応時間の短縮と検出感度の上昇が可能となる(特許文献国際公開第02/24902号パンフレット)。ループプライマーの塩基配列は上述のダンベル構造の5'末端側のループ構造の一本鎖部分の塩基配列に相補的であれば、標的遺伝子の塩基配列あるいはその相補鎖から選ばれても良く、他の塩基配列でも良い。また、ループプライマーは1種類でも2種類でも良い。なお、各プライマーにおけるFとは、標的塩基配列のセンス鎖と相補的に結合し、合成起点を提供するプライマー表示であり、一方Rとは、標的塩基配列のアンチセンス鎖と相補的に結合し、合成起点を提供するプライマー表示である。ここで、プライマーとして用いられるオリゴヌクレオチドの長さは、10塩基以上、好ましくは15塩基以上で、化学合成あるいは天然のどちらでも良く、各プライマーは単一のオリゴヌクレオチドであってもよく、複数のオリゴヌクレオチドの混合物であってもよい。   Therefore, at least 4 types of primers (2 types of inner primers F and R; IPF and IPR, 2 types of outer primers; OPF and OPR) that recognize 6 regions of the template nucleotide are used. A loop primer which is a primer of the above can be used. The loop primer is a primer having a base sequence complementary to the base sequence of the single-stranded part of the loop structure on the 5 ′ end side of the dumbbell structure. When this primer is used, the starting point of nucleic acid synthesis is increased, and the reaction time can be shortened and the detection sensitivity can be increased (Patent Document WO 02/24902 pamphlet). As long as the base sequence of the loop primer is complementary to the base sequence of the single-stranded portion of the loop structure on the 5 ′ end side of the dumbbell structure described above, it may be selected from the base sequence of the target gene or its complementary strand. The base sequence may be used. Further, one or two kinds of loop primers may be used. In addition, F in each primer is a primer display that complementarily binds to the sense strand of the target base sequence and provides a starting point for synthesis, while R is complementary to the antisense strand of the target base sequence. A primer display that provides a starting point for synthesis. Here, the length of the oligonucleotide used as a primer is 10 bases or more, preferably 15 bases or more, either chemically synthesized or natural, and each primer may be a single oligonucleotide, It may be a mixture of oligonucleotides.

本発明者らは、L.monocytogenesのiap遺伝子に由来する塩基配列より、配列番号1で示される塩基配列から、特異的な塩基配列を迅速に増幅できるLAMP法のプライマーの塩基配列とその組み合わせを鋭意研究した結果、iap遺伝子に由来する塩基配列の、721番〜1100番の塩基配列からすべての血清型を検出できるように以下のプライマーセットを選定した。
IPF:5'-CAGGTGCAGCTTGTTGAGTAGGCTGGCACAAAATTACTTACAACG-3' (配列番号10)
OPF:5'-GGCGCTGGTGTTGATAACAG-3' (配列番号4)
IPR:5'-CAAGCAACTACACCTGCACCGCTTTTAACAGCGTGTGTAGTAGC-3' (配列番号11)
OPR:5'-CCGTATTTTACGGATAAAGCCC-3' (配列番号12)
LPF:5'-GCTACTTTGTCAGTTAAGTATTTACCG-3' (配列番号13)
LPR:5'-AGCAGAAACGAAAGAAACTCCAG-3' (配列番号9)
The present inventors obtained the nucleotide sequence of a LAMP primer and its combination capable of rapidly amplifying a specific nucleotide sequence from the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 from the nucleotide sequence derived from the L. monocytogenes iap gene. As a result of intensive research, the following primer sets were selected so that all serotypes could be detected from the nucleotide sequences 721 to 1100 of the nucleotide sequence derived from the iap gene.
IPF: 5'-CAGGTGCAGCTTGTTGAGTAGGCTGGCACAAAATTACTTACAACG-3 '(SEQ ID NO: 10)
OPF: 5'-GGCGCTGGTGTTGATAACAG-3 '(SEQ ID NO: 4)
IPR: 5'-CAAGCAACTACACCTGCACCGCTTTTAACAGCGTGTGTAGTAGC-3 '(SEQ ID NO: 11)
OPR: 5'-CCGTATTTTACGGATAAAGCCC-3 '(SEQ ID NO: 12)
LPF: 5'-GCTACTTTGTCAGTTAAGTATTTACCG-3 '(SEQ ID NO: 13)
LPR: 5'-AGCAGAAACGAAAGAAACTCCAG-3 '(SEQ ID NO: 9)

核酸合成で使用する酵素は、鎖置換活性を有する鋳型依存性核酸合成酵素であれば特に限定されない。このような酵素としては、Bst DNAポリメラーゼ(ラージフラグメント)、Bca(exo-)DNAポリメラーゼ、大腸菌DNAポリメラーゼIのクレノウフラグメント等が挙げられ、好ましくはBst DNAポリメラーゼ(ラージフラグメント)が挙げられる。 The enzyme used in nucleic acid synthesis is not particularly limited as long as it is a template-dependent nucleic acid synthase having strand displacement activity. Examples of such enzymes include Bst DNA polymerase (large fragment), Bca (exo-) DNA polymerase, Klenow fragment of E. coli DNA polymerase I, and preferably Bst DNA polymerase (large fragment).

LAMP反応による核酸増幅産物の検出には公知の技術が適用できる。例えば、増幅された塩基配列を特異的に認識する標識オリゴヌクレオチドや蛍光性インターカレーター法(特許文献特開2001-242169号公報)を用いたり、あるいは反応終了後の反応液をそのままアガロースゲル電気泳動にかけても容易に検出できる。アガロースゲル電気泳動では、LAMP増幅産物は、塩基長の異なる多数のバンドがラダー(はしご)状に検出される。また、LAMP法では核酸の合成により基質が大量に消費され、副産物であるピロリン酸が、共存するマグネシウムと反応してピロリン酸マグネシウムとなり、反応液が肉眼で確認できる程度に白濁する。したがって、この白濁を、反応終了後あるいは反応中の濁度上昇を経時的に光学的に観察できる測定機器、例えば400nmの吸光度変化を通常の分光光度計を用いて確認することも可能である(特許文献国際公開第01/83817号パンフレット)。   Known techniques can be applied to the detection of nucleic acid amplification products by the LAMP reaction. For example, a labeled oligonucleotide that specifically recognizes the amplified base sequence, a fluorescent intercalator method (Patent Document JP-A-2001-242169), or a reaction solution after completion of the reaction is directly subjected to agarose gel electrophoresis. Can be easily detected. In agarose gel electrophoresis, a large number of bands with different base lengths are detected in a ladder shape from the LAMP amplification product. In addition, in the LAMP method, a large amount of substrate is consumed by nucleic acid synthesis, and pyrophosphate as a by-product reacts with coexisting magnesium to become magnesium pyrophosphate, and the reaction solution becomes cloudy to the extent that it can be confirmed with the naked eye. Therefore, it is also possible to confirm the white turbidity by using a measuring device capable of optically observing the increase in turbidity after the reaction or during the reaction, for example, a change in absorbance at 400 nm using a normal spectrophotometer ( (Patent Literature International Publication No. 01/83817 pamphlet).

本発明のプライマーを用いて核酸増幅の検出を行う際に必要な各種の試薬類は、あらかじめパッケージングしてキット化する事ができる。具体的には、本発明のプライマーあるいはループプライマーとして必要な各種のオリゴヌクレオチド、核酸合成の基質となる4種類のdNTP、鎖置換活性を有する鋳型依存性核酸合成酵素、酵素反応に好適な条件を与える緩衝液や塩類、酵素や鋳型を安定化する保護剤、さらに必要に応じて反応生成物の検出に必要な試薬類がキットとして提供される。   Various reagents necessary for detecting nucleic acid amplification using the primer of the present invention can be packaged in advance to form a kit. Specifically, various oligonucleotides necessary as a primer or loop primer of the present invention, four types of dNTPs serving as a substrate for nucleic acid synthesis, a template-dependent nucleic acid synthase having a strand displacement activity, and conditions suitable for enzymatic reaction Provided buffers and salts, protective agents for stabilizing enzymes and templates, and reagents necessary for detection of reaction products as necessary are provided as kits.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1:検出感度の確認
LAMP法と、PCR法の検出感度の比較を行った。
1.試料及び試薬の調製
1)L.monocytogenes培養菌体および精製genomic DNA
検討には、東京都健康安全研究センターから提供された血清型4b(生ハムから分離)のL.monocytogenesを用いた。羊血液寒天培地(栄研化学製)上で一晩培養した菌体から、キアゲン社のDNeasy Tissue Kitを用いて、精製genomic DNAを調製した。吸光度測定によって得られた核酸濃度と、既知の全ゲノムサイズ(2.9Mbp、GenBank No:AE017262)からコピー数濃度を決定し、以下の試験に用いた。鋳型DNAには精製genomic DNA原液を10倍ずつTE緩衝液(ニッポンジーン社製)で段階的に希釈を行い、95℃5分間加熱処理したものを用いた。
Example 1: Confirmation of detection sensitivity
The detection sensitivity of LAMP method and PCR method was compared.
1. Preparation of samples and reagents
1) L. monocytogenes cultured cells and purified genomic DNA
For the examination, L. monocytogenes of serotype 4b (separated from raw ham) provided by the Tokyo Health and Safety Research Center was used. Purified genomic DNA was prepared from bacterial cells cultured overnight on sheep blood agar medium (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.) using Qiagen DNeasy Tissue Kit. The copy number concentration was determined from the nucleic acid concentration obtained by absorbance measurement and the known total genome size (2.9 Mbp, GenBank No: AE017262), and used for the following tests. As the template DNA, a purified genomic DNA stock solution was diluted 10-fold with TE buffer (manufactured by Nippon Gene Co., Ltd.) stepwise and heat-treated at 95 ° C. for 5 minutes.

2)PCR法に用いるプライマー
PCR法で使用するプライマーとして、Bubertらが開発したMono A/Bセットの上流側プライマー(配列番号14)と同下流側プライマー(配列番号15)、およびJohnsonらが開発したHly A/Bセットの上流側プライマー(配列番号16)と同下流側プライマー(配列番号17)をそれぞれ用いた。PCR反応液組成および反応条件は、非特許文献1及び2に記載の条件を忠実に再現した。
3)LAMP法に用いるプライマー
プライマーとしてIPF(配列番号10)、OPF(配列番号4)、IPR(配列番号11)、OPR(配列番号12)、LPF(配列番号13)、LPR(配列番号9)を用いた。
2) Primers used for PCR
Primers used in the PCR method include the upstream primer (SEQ ID NO: 14) and downstream primer (SEQ ID NO: 15) of the Mono A / B set developed by Bubert et al., And the Hly A / B set developed by Johnson et al. An upstream primer (SEQ ID NO: 16) and a downstream primer (SEQ ID NO: 17) were used. The PCR reaction solution composition and reaction conditions faithfully reproduced the conditions described in Non-Patent Documents 1 and 2.
3) Primers used in the LAMP method As primers, IPF (SEQ ID NO: 10), OPF (SEQ ID NO: 4), IPR (SEQ ID NO: 11), OPR (SEQ ID NO: 12), LPF (SEQ ID NO: 13), LPR (SEQ ID NO: 9) Was used.

2.核酸増幅法による反応
1)PCR法による反応
Mono A/BおよびHly A/Bセットの各PCR反応は、それぞれ前述の非特許文献に記載の方法で行った。
<Mono A/Bセット反応溶液組成および反応条件>
反応あたり各試薬が下記になるよう調製した。
・10 x Ex Taq buffer(+Mg) 5.0μL
・2.5mM dNTPs mixture 4.0μL
・dDW(滅菌超純水) 34.5μL
・100pmol/μL Mono A(配列番号14) 0.5μL
・100pmol/μL Mono B(配列番号15) 0.5μL
・5U/μL TaKaRa Ex Taq HS 0.5μL
反応溶液に各希釈段階の検体5.0μLを加え、最終反応液量50.0μLとして各PCR反応を行った。PCR反応の温度サイクル条件は、94℃3分静置後、熱変性94℃1分、アニーリング56℃45秒、ポリメラーゼ伸長反応72℃45秒を1サイクルとして、計30サイクル行い、最後に72℃8分間静置後、反応を終了した。所要時間は約2時間であった。反応終了後の反応溶液10μLを2%アガロースゲルで電気泳動を行い、エチジウムブロマイド染色した。Mono A/B PCRでの特異的な増幅産物の分子サイズは、371bpである。
2. Reaction by nucleic acid amplification method
1) Reaction by PCR
Each PCR reaction of Mono A / B and Hly A / B sets was performed by the method described in the above-mentioned non-patent literature.
<Mono A / B set reaction solution composition and reaction conditions>
Each reagent was prepared as follows per reaction.
・ 10 x Ex Taq buffer (+ Mg) 5.0μL
・ 2.5mM dNTPs mixture 4.0μL
・ DDW (sterilized ultrapure water) 34.5μL
・ 100pmol / μL Mono A (SEQ ID NO: 14) 0.5μL
・ 100pmol / μL Mono B (SEQ ID NO: 15) 0.5μL
・ 5U / μL TaKaRa Ex Taq HS 0.5μL
To the reaction solution, 5.0 μL of the sample at each dilution stage was added, and each PCR reaction was performed with a final reaction volume of 50.0 μL. The temperature cycle conditions for the PCR reaction were 94 ° C for 3 minutes, followed by heat denaturation at 94 ° C for 1 minute, annealing at 56 ° C for 45 seconds, and polymerase extension reaction at 72 ° C for 45 seconds for a total of 30 cycles. After standing for 8 minutes, the reaction was completed. The time required was about 2 hours. After completion of the reaction, 10 μL of the reaction solution was electrophoresed on a 2% agarose gel and stained with ethidium bromide. The molecular size of the specific amplification product in Mono A / B PCR is 371 bp.

<Hly A/Bセット反応溶液組成および反応条件>
・10 x Taq buffer(−Mg)5.0μL
・25mM MgCl2 4.0μL
・2.5mM dNTPs mixture4.0μL
・dDW(滅菌超純水)30.9μL
・100pmol/μL 9/5 F(配列番号16) 0.5μL
・100pmol/μL 9/5 R(配列番号17) 0.5μL
・5 U/μL TaKaRa Ex Taq 0.1 μL
反応溶液に各希釈段階の検体5.0μLを加え、最終反応液量50.0μLとして各PCR反応を行った。PCR反応の温度サイクル条件は、94℃3分静置後、熱変性94℃1分、アニーリング55℃1分、ポリメラーゼ伸長反応72℃1分を1サイクルとして計30サイクル行い、最後に72℃2分間静置後、反応を終了した。所要時間は約2時間30分であった。反応終了後の反応溶液10μLを2%アガロースゲルで電気泳動を行い、エチジウムブロマイド染色した。Hly A/B PCRでの特異的な増幅産物の分子サイズは、730bpである。
<Hly A / B set reaction solution composition and reaction conditions>
・ 10 x Taq buffer (-Mg) 5.0μL
・ 25mM MgCl 2 4.0μL
・ 2.5mM dNTPs mixture4.0μL
・ DDW (sterilized ultrapure water) 30.9μL
・ 100pmol / μL 9/5 F (SEQ ID NO: 16) 0.5μL
・ 100pmol / μL 9/5 R (SEQ ID NO: 17) 0.5μL
・ 5 U / μL TaKaRa Ex Taq 0.1 μL
To the reaction solution, 5.0 μL of the sample at each dilution stage was added, and each PCR reaction was performed with a final reaction volume of 50.0 μL. The temperature cycle conditions for the PCR reaction were set at 94 ° C for 3 minutes, then heat-denatured at 94 ° C for 1 minute, annealed at 55 ° C for 1 minute, and polymerase extension reaction at 72 ° C for 1 minute for a total of 30 cycles. The reaction was terminated after standing for a minute. The travel time was approximately 2 hours and 30 minutes. After completion of the reaction, 10 μL of the reaction solution was electrophoresed on a 2% agarose gel and stained with ethidium bromide. The molecular size of the specific amplification product in Hly A / B PCR is 730 bp.

2)LAMP法による反応
LAMP法による増幅のため、最終反応溶液25μL中の各試薬濃度が下記になるよう調製した。なお、プライマーの合成はオペロンバイオテクノロジー社に依頼し、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)精製したものを使用した。
反応溶液組成
・20mM Tris-HCl pH8.8
・10mM KCl
・6mM MgSO4
・1.0mM dNTPs
・10mM (NH42SO4
・0.2M Betaine(SIGMA)
・1.0% Tween20
・1.6μM IPF(配列番号10)
・1.6μM IPR(配列番号11)
・0.4μM OPF(配列番号4)
・0.4μM OPR(配列番号12)
・0.8μM LPF(配列番号13)
・0.8μM LPR(配列番号9)
・8U Bst DNA polymerase(NEB)
2) Reaction by LAMP method
For amplification by LAMP method, each reagent concentration in 25 μL of the final reaction solution was prepared as follows. In addition, the synthesis | combination of the primer requested the operon biotechnology company, and used what was purified by HPLC (high performance liquid chromatography).
Reaction solution composition20 mM Tris-HCl pH8.8
・ 10 mM KCl
・ 6 mM MgSO 4
・ 1.0 mM dNTPs
・ 10 mM (NH 4 ) 2 SO 4
・ 0.2M Betaine (SIGMA)
・ 1.0% Tween20
・ 1.6μM IPF (SEQ ID NO: 10)
・ 1.6μM IPR (SEQ ID NO: 11)
・ 0.4μM OPF (SEQ ID NO: 4)
・ 0.4μM OPR (SEQ ID NO: 12)
・ 0.8μM LPF (SEQ ID NO: 13)
・ 0.8μM LPR (SEQ ID NO: 9)
・ 8U Bst DNA polymerase (NEB)

LAMP反応は上記試薬20μLに、各濃度の試料溶液5μLを加え、最終反応溶液25μLとして、0.2mLの専用チューブ内で65℃で60分間、リアルタイム濁度測定装置LA-200(栄研化学)を用いて、リアルタイムに反応を検出した。図1に示したように、LAMP法ではL.monocytogenes genomic DNAを反応あたり6コピーを、60分以内に検出することが可能であった。比較として行ったふたつのPCRは、Mono A/Bで反応あたり6,000コピー(図2)、Hly A/Bで反応あたり60コピーまで検出可能であった(図3)。対照としたふたつのPCR法と比較して、LAMP法がより高感度に検出することが可能であった。また、約2時間の増幅反応とさらに電気泳動分析が必要なPCR法と比較して、迅速性においてもLAMP法が優れていた。   For the LAMP reaction, add 5 μL of the sample solution of each concentration to 20 μL of the above reagent, and use the real-time turbidimeter LA-200 (Eiken Chemical) as a final reaction solution of 25 μL at 65 ° C. for 60 minutes in a dedicated 0.2 mL tube. Used to detect the reaction in real time. As shown in FIG. 1, the LAMP method was able to detect 6 copies of L. monocytogenes genomic DNA per reaction within 60 minutes. As a comparison, two PCRs were detected up to 6,000 copies per reaction with Mono A / B (Figure 2) and up to 60 copies per reaction with Hly A / B (Figure 3). Compared with the two PCR methods used as controls, the LAMP method was able to detect with higher sensitivity. In addition, the LAMP method was superior in terms of rapidity as compared with the PCR method requiring an amplification reaction of about 2 hours and further electrophoresis analysis.

実施例2:LAMP法増幅産物の確認
L.monocytogenes血清型4bの培養菌体から精製したgenomic DNAを鋳型として、上記プライマーセットで増幅したLAMP産物について、電気泳動及び制限酵素PstIでの確認を行った。制限酵素PstIは鋳型となるL.monocytogenesのiap遺伝子に由来する標的塩基配列の一部を選択的に認識し切断するものであり、上記プライマーセットの各塩基配列を認識するものではない。図4は、電気泳動の結果を表す図である。LAMP反応終了後の反応溶液1μLを2%アガロースゲルで電気泳動を行い、エチジウムブロマイド染色した。図4のレーン2から明らかなように、LAMP産物特有のラダーパターンが確認された。また、PstIで処理したサンプル(レーン3)では、消化が確認された。以上の結果から、標的塩基配列が特異的に増幅されていることが明らかとなった。
Example 2: Confirmation of LAMP amplification products
Using genomic DNA purified from cultured cells of L. monocytogenes serotype 4b as a template, the LAMP product amplified with the above primer set was confirmed by electrophoresis and restriction enzyme PstI. The restriction enzyme PstI selectively recognizes and cleaves a part of the target base sequence derived from the iap gene of L. monocytogenes as a template, and does not recognize each base sequence of the primer set. FIG. 4 is a diagram showing the results of electrophoresis. 1 μL of the reaction solution after completion of the LAMP reaction was electrophoresed on a 2% agarose gel and stained with ethidium bromide. As is clear from lane 2 of FIG. 4, a ladder pattern peculiar to the LAMP product was confirmed. In addition, digestion was confirmed in the sample treated with PstI (lane 3). From the above results, it was revealed that the target base sequence was specifically amplified.

実施例3:プライマーの特異性(各血清型)
4b以外の血清型のL.monocytogenesについても反応性を確認するため、1/2a、1/2b、1/2c、3a、3b、4a、4c、4d、4eの各血清型株についても、実施例1-1)「L.monocytogenes培養菌体および精製genomic DNA」に記載と同じ操作により、それぞれ血清型株の精製genomic DNAを調製し、コピー数濃度を決定した。血清型4bも含め、すべての血清型について、反応あたりのコピー数を60コピーに固定し、上述と同様にLAMP法による反応を行った。図5に示したように、試験したすべての血清型のgenomic DNA 60コピーを鋳型として増幅可能であり、同時にすべて60分以内に検出することが可能であった。また、図6に示したように、試験したすべての血清型から得られた増幅産物はすべて同様なLAMP産物特有のラダーパターンが確認された。また、図7に示したように、試験したすべての血清型から得られた増幅産物をPstIで処理したサンプルにおいても、消化が確認され、同じ消化パターンとなることが確認された。以上の結果から、試験したすべての血清型のL.monocytogenesの標的塩基配列が増幅されていることが明らかとなった。
Example 3: Specificity of primers (each serotype)
In order to confirm the reactivity of L. monocytogenes of serotypes other than 4b, each serotype strain of 1 / 2a, 1 / 2b, 1 / 2c, 3a, 3b, 4a, 4c, 4d, 4e was also used. Example 1-1) Purified genomic DNA of each serotype strain was prepared by the same operation as described in “L. monocytogenes cultured cells and purified genomic DNA”, and the copy number concentration was determined. For all serotypes including serotype 4b, the number of copies per reaction was fixed at 60 copies, and the reaction was performed by the LAMP method in the same manner as described above. As shown in FIG. 5, 60 copies of genomic DNA of all tested serotypes could be amplified as templates, and all could be detected within 60 minutes simultaneously. Moreover, as shown in FIG. 6, the same ladder pattern peculiar to the LAMP product was confirmed in all the amplification products obtained from all the serotypes tested. Moreover, as shown in FIG. 7, digestion was also confirmed in the samples obtained by treating amplification products obtained from all the serotypes tested with PstI, and it was confirmed that the same digestion pattern was obtained. From the above results, it was revealed that the target nucleotide sequences of L. monocytogenes of all serotypes tested were amplified.

実施例4:プライマーの特異性(他のListeria属菌および他菌種)
さらに特異性を確認するため、L.monocytogenes以外のListeria属菌と、一般的な食中毒原因菌や腸内細菌を合わせ、計66菌種128菌株について反応性を検討した。L.monocytogenes以外のListeria属菌としては、リステリア・イノクア(Listeria innocua)、リステリア・イワノヴィ(Listeria ivanovii)、リステリア・グレイ(Listeria grayi)、リステリア・シーリジェリ(Listeria seeligeri)、リステリア・ウェルシメリ(Listeria welshimeri)の5菌種があり、中でもリステリア・イノクア(Listeria innocua)がL.monocytogenesと遺伝的に相同性が高いことが知られている。一般的な食中毒原因菌や腸内細菌として、腸管出血性大腸菌、サルモネラ菌、腸炎ビブリオ菌、赤痢菌など重要な食中毒原因菌のほか、緑膿菌や枯草菌など環境に広く普遍的に存在する菌種を多数選択した。それら菌体から抽出・精製したgenomic DNA、または培養菌体を加熱処理したものを、十分過剰量の60,000〜600,000コピー(または CFU)をDNAサンプルとしてLAMP反応溶液に加えて、反応するか確認を行った。表1に示したように、試験した66菌種128菌株はすべてまったく反応を示さず、良好な特異性が確認された。以上のように、設計したプライマーセットはL.monocytogenesを特異的に認識し、近縁菌種をふくめ、他菌種とは交差性を示さないことが明らかとなった
Example 4: Specificity of primers (other Listeria species and other species)
In order to confirm the specificity, Listeria spp. Other than L. monocytogenes were combined with general food poisoning causal bacteria and enteric bacteria, and the reactivity was examined for a total of 128 strains of 66 species. Listeria species other than L. monocytogenes include Listeria innocua, Listeria ivanovii, Listeria grayi, Listeria seeligeri, Listeria welshimeri. It is known that Listeria innocua is genetically highly homologous to L. monocytogenes. In addition to important food poisoning bacteria such as enterohemorrhagic Escherichia coli, Salmonella, Vibrio parahaemolyticus, Shigella, and other common food-causing bacteria and enterobacteria, bacteria such as Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis are widely present in the environment. Many species were selected. Add genomic DNA extracted / purified from these cells or heat-treated cultured cells to 60,000-600,000 copies (or CFU) in sufficient excess as a DNA sample and check if they react. went. As shown in Table 1, all the 128 strains of 66 strains tested did not react at all, confirming good specificity. As described above, it was revealed that the designed primer set specifically recognizes L. monocytogenes, including related bacterial species, and does not show cross-reactivity with other bacterial species.

本発明によれば、L.monocytogenesに特異的な塩基配列と選択的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、LAMP法によりL.monocytogenesに特異的な塩基配列を増幅することで、L.monocytogenesを特異的、高感度かつ迅速に検出することができる。 According to the present invention, an oligonucleotide primer that selectively hybridizes with a base sequence specific to L. monocytogenes is prepared, and by amplifying the base sequence specific to L. monocytogenes by the LAMP method, L. monocytogenes Can be detected specifically, sensitively and rapidly.

リアルタイム濁度法によるLAMP法の検出感度を示す。横軸は時間(分)、縦軸は400nmでの吸光度(濁度)である。The detection sensitivity of LAMP method by real-time turbidity method is shown. The horizontal axis represents time (minutes), and the vertical axis represents absorbance at 400 nm (turbidity). Mono A/B PCR法による検出感度を示す電気泳動図。左からレーン1:マーカー(TaKaRa 100bp Ladder Marker)、レーン2:600,000コピー、レーン3:60,000コピー、レーン4:6,000コピー、レーン5:600コピー、レーン6:60コピー、レーン7:6コピー、レーン8:鋳型なしElectrophoresis diagram showing detection sensitivity by Mono A / B PCR method. From left: Lane 1: Marker (TaKaRa 100bp Ladder Marker), Lane 2: 600,000 copies, Lane 3: 60,000 copies, Lane 4: 6,000 copies, Lane 5: 600 copies, Lane 6: 60 copies, Lane 7: 6 copies, Lane 8: No mold Hly A/B PCR法による検出感度を示す電気泳動図。図2の符号と同一である。Electrophoretic diagram showing detection sensitivity by Hly A / B PCR method. The same reference numerals as those in FIG. LAMP増幅産物および制限酵素PstIによる消化物の電気泳動図。左からレーン1:マーカー(TaKaRa 100bp Ladder Marker)、レーン2:LAMP産物(PstI未消化)、レーン3:LAMP産物(PstI消化)Electrophoretic diagram of digested product with LAMP amplification product and restriction enzyme PstI. From left: Lane 1: Marker (TaKaRa 100bp Ladder Marker), Lane 2: LAMP product (PstI undigested), Lane 3: LAMP product (PstI digested) リアルタイム濁度法によるLAMP法の特異性を示す。 横軸は時間(分)、縦軸は400nmでの吸光度(濁度)である。Specificity of LAMP method by real-time turbidity method is shown. The horizontal axis represents time (minutes), and the vertical axis represents absorbance at 400 nm (turbidity). 各血清型LAMP増幅産物の電気泳動図(PstI未消化)。左からレーン1:マーカー(TaKaRa 100bp Ladder Marker)、レーン2:血清型1/2a由来LAMP産物、レーン3:血清型1/2b由来LAMP産物、レーン4:血清型1/2c由来LAMP産物、レーン5:血清型3a由来LAMP産物、レーン6:血清型3b由来LAMP産物、レーン7:血清型4a由来LAMP産物、レーン8:血清型4b由来LAMP産物、レーン9:血清型4c由来LAMP産物、レーン10:血清型4d由来LAMP産物、レーン11:血清型4e由来LAMP産物、レーン12:マーカー(TaKaRa 100bp Ladder Marker)Electrophoretic diagram of each serotype LAMP amplification product (PstI undigested). From left to right, lane 1: marker (TaKaRa 100bp Ladder Marker), lane 2: serotype 1 / 2a-derived LAMP product, lane 3: serotype 1 / 2b-derived LAMP product, lane 4: serotype 1 / 2c-derived LAMP product, lane 5: LAMP product derived from serotype 3a, lane 6: LAMP product derived from serotype 3b, lane 7: LAMP product derived from serotype 4a, lane 8: LAMP product derived from serotype 4b, lane 9: LAMP product derived from serotype 4c, lane 10: LAMP product derived from serotype 4d, Lane 11: LAMP product derived from serotype 4e, Lane 12: Marker (TaKaRa 100bp Ladder Marker) 各血清型LAMP増幅産物の制限酵素PstIによる消化物の電気泳動図(PstI消化)、図6の符号と同一である。The electropherogram (PstI digestion) of the digested product of each serotype LAMP amplification product with the restriction enzyme PstI is the same as the code in FIG.

Claims (8)

リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)の血清型を特異的に増幅、および検出するように設計されたオリゴヌクレオチドプライマーであって、配列番号1で示されるiap遺伝子(侵入性関連遺伝子)に由来する塩基配列の、721番〜1100番の塩基配列から選ばれた任意の塩基配列、又はそれらと相補的な塩基配列から設計されたオリゴヌクレオチドプライマー。 Oligonucleotide primer designed to specifically amplify and detect Listeria monocytogenes serotypes, derived from the iap gene (invasion-related gene) shown in SEQ ID NO: 1. An oligonucleotide primer designed from an arbitrary base sequence selected from base sequences 721 to 1100 of the base sequence, or a base sequence complementary thereto. リステリア・モノサイトジェネス(isteria monocytogenes)のiap遺伝子(侵入性関連遺伝子)に由来する塩基配列から選ばれた配列番号2〜9で示される塩基配列又はそれらと相補的な塩基配列から選ばれた、少なくとも連続する15塩基を含む請求項1記載のオリゴヌクレオチドプライマー。 Selected from the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 2 to 9 selected from the nucleotide sequences derived from the iap gene (invasive gene) of Listeria monocytogenes (isteria monocytogenes), or a complementary nucleotide sequence thereto, 2. The oligonucleotide primer according to claim 1, comprising at least 15 consecutive bases. リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のiap遺伝子(侵入性関連遺伝子)の標的核酸上の3'末端側からF3c、F2c、F1cという塩基配列領域を、5'末端側からR3、R2、R1という塩基配列領域を選択し、それぞれの相補的塩基配列をF3、F2、F1、そしてR3c、R2c、R1cとしたときに、以下の(a)〜(d)から選ばれた少なくとも1種の塩基配列からなることを特徴とする請求項1〜2記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
(a)標的核酸のF2領域を3'末端側に有し、5'末端側に標的核酸のF1c領域を有する塩基配列。
(b)標的核酸のF3領域を有する塩基配列。
(c)標的核酸のR2領域を3'末端側に有し、5'末端側に標的核酸のR1c領域を有する塩基配列。
(d)標的核酸のR3領域を有する塩基配列。
The base sequence region of F3c, F2c, F1c from the 3 ′ end side of the target nucleic acid of the Listeria monocytogenes iap gene (invasive gene) is called R3, R2, R1 from the 5 ′ end side. When a base sequence region is selected and each complementary base sequence is F3, F2, F1, and R3c, R2c, R1c, at least one base sequence selected from the following (a) to (d) The oligonucleotide primer according to claim 1, which comprises:
(a) A base sequence having the F2 region of the target nucleic acid on the 3 ′ end side and the F1c region of the target nucleic acid on the 5 ′ end side.
(b) A base sequence having the F3 region of the target nucleic acid.
(c) A base sequence having the R2 region of the target nucleic acid on the 3 ′ end side and the R1c region of the target nucleic acid on the 5 ′ end side.
(d) A base sequence having the R3 region of the target nucleic acid.
リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)に特異的なiap遺伝子(侵入性関連遺伝子)塩基配列を増幅でき、5'末端から3'末端に向かい以下の(a)および/または(b)から選ばれた塩基配列から成ることを特徴とする請求項1〜2記載のオリゴヌクレオチドプライマー。
(a)5'-(配列番号2の塩基配列に相補的な塩基配列)-(塩基数0〜50の任意の塩基配列)-(配列番号3の塩基配列)-3'
(b)5'-(配列番号6の塩基配列)-(塩基数0〜50の任意の塩基配列)-(配列番号7の塩基配列に相補的な塩基配列)-3'
It can amplify the base sequence of iap gene (invasive gene) specific to Listeria monocytogenes, and is selected from the following (a) and / or (b) from 5 'end to 3' end The oligonucleotide primer according to claim 1 or 2, which comprises a base sequence.
(a) 5 '-(base sequence complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 2)-(any base sequence having 0 to 50 bases)-(base sequence of SEQ ID NO: 3) -3'
(b) 5 '-(base sequence of SEQ ID NO: 6)-(arbitrary base sequence having 0 to 50 bases)-(base sequence complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 7) -3'
請求項1〜4記載のオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のiap遺伝子(侵入性関連遺伝子)の標的核酸領域の増幅反応を行うことを特徴とするリステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)の検出方法。 A listeria monosite characterized by performing an amplification reaction of a target nucleic acid region of an iap gene (invasion-related gene) of Listeria monocytogenes using the oligonucleotide primer according to claims 1 to 4. Genesis (Listeria monocytogenes) detection method. リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のiap遺伝子(侵入性関連遺伝子)の標的核酸領域の増幅反応がLAMP法であることを特徴とする請求項5記載のリステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)の検出方法。 6. The Listeria monocytogenes (Listeria monocytogenes) iap gene (invasive gene) amplification reaction of the target nucleic acid region is LAMP method according to claim 5, Detection method. 請求項1〜4記載のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてリステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)のiap遺伝子(侵入性関連遺伝子)の標的核酸領域の増幅を検出することにより、リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)の存在の有無を検出することを特徴とするリステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)検出方法。 By detecting amplification of a target nucleic acid region of an iap gene (invasion-related gene) of Listeria monocytogenes using the oligonucleotide primers according to claims 1 to 4, Listeria monocytogenes (Listeria monocytogenes) A method for detecting Listeria monocytogenes, comprising detecting the presence or absence of monocytogenes). リステリア・モノサイトジェネス(Listeria monocytogenes)検出方法において、請求項1〜4記載のオリゴヌクレオチドプライマーを含むことを特徴とするキット。 In the detection method of Listeria monocytogenes (Listeria monocytogenes), the kit characterized by including the oligonucleotide primer of Claims 1-4.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2527475A1 (en) 2007-05-28 2012-11-28 Ehime University Primers for detecting plasmodium
WO2018225821A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 日水製薬株式会社 Culture medium for detection of bacterium belonging to genus listeria
US10245590B2 (en) * 2013-12-31 2019-04-02 Nanobiosys Inc. High-speed real-time PCR device based on lab-on-a-chip for detecting food-borne bacteria to agrifood, and methods for detecting food-borne bacteria to agrifood using the same
CN109735638A (en) * 2019-02-26 2019-05-10 广东省微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) Identify multiple PCR detection primer, kit, method and the application of withholding type Listeria monocytogenes ST121
CN112961926A (en) * 2021-03-18 2021-06-15 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) Primer, kit and method for simultaneously detecting Listeria monocytogenes CC87 and 88 strains
CN114686611A (en) * 2022-04-24 2022-07-01 常州先趋医疗科技有限公司 Primer group for detecting listeria monocytogenes and application thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2527475A1 (en) 2007-05-28 2012-11-28 Ehime University Primers for detecting plasmodium
US10245590B2 (en) * 2013-12-31 2019-04-02 Nanobiosys Inc. High-speed real-time PCR device based on lab-on-a-chip for detecting food-borne bacteria to agrifood, and methods for detecting food-borne bacteria to agrifood using the same
WO2018225821A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 日水製薬株式会社 Culture medium for detection of bacterium belonging to genus listeria
US11512338B2 (en) 2017-06-09 2022-11-29 Nissui Pharmaceutical Co., Ltd. Culture medium for detection of bacterium belonging to genus Listeria
CN109735638A (en) * 2019-02-26 2019-05-10 广东省微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) Identify multiple PCR detection primer, kit, method and the application of withholding type Listeria monocytogenes ST121
CN109735638B (en) * 2019-02-26 2022-02-22 广东省微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) Multiple PCR detection primers, kit, method and application for identifying Listeria monocytogenes ST121 with persistency
CN112961926A (en) * 2021-03-18 2021-06-15 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) Primer, kit and method for simultaneously detecting Listeria monocytogenes CC87 and 88 strains
CN112961926B (en) * 2021-03-18 2024-01-09 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) Primer, kit and method for simultaneously detecting listeria monocytogenes CC87 and listeria monocytogenes type 88 strains
CN114686611A (en) * 2022-04-24 2022-07-01 常州先趋医疗科技有限公司 Primer group for detecting listeria monocytogenes and application thereof

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