JP2007325534A - METHOD FOR ISOTHERMAL AMPLIFICATION OF NUCLEIC ACID UTILIZING RecA PROTEIN - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple method for amplifying a nucleic acid by which the nucleic acid can be amplified with high sequence specificity. <P>SOLUTION: The method for amplifying a target nucleic acid sequence in a template nucleic acid by a nucleic acid amplifying reaction under isothermal condition comprises the following steps: (a) a step of preparing the template nucleic acid containing the target nucleic acid sequence, (b) a step of preparing an RecA protein, (c) a step of preparing a primer set for affording the amplification of the target nucleic acid sequence under isothermal condition and (d) a step of carrying out the nucleic acid amplification reaction under isothermal condition with the primer set in the presence of the template nucleic acid and the RecA protein. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

発明の背景Background of the Invention

発明の分野
本発明は、遺伝子工学分野において有用な核酸配列の増幅法に関するものであり、より詳細には、鎖置換反応を利用した核酸配列の等温増幅法、ならびにこの方法を利用した変異検出法に関するものである。
The present invention relates to a method for amplifying a nucleic acid sequence useful in the field of genetic engineering, and more specifically, a method for isothermal amplification of a nucleic acid sequence using a strand displacement reaction, and a method for detecting a mutation using this method. It is about.

背景技術
遺伝子工学分野においては、遺伝的な特徴を直接的に分析しうる方法として、核酸配列の相補性に基づく分析が知られている。このような分析では、試料中に存在する目的遺伝子量が少ない場合には、一般にその検出が容易ではないため、目的遺伝子そのものを予め増幅することが必要となる。
BACKGROUND ART In the field of genetic engineering, analysis based on complementarity of nucleic acid sequences is known as a method that can directly analyze genetic characteristics. In such an analysis, when the amount of the target gene present in the sample is small, it is generally not easy to detect the target gene, so it is necessary to amplify the target gene itself in advance.

目的遺伝子の増幅(核酸増幅)は、主に、DNAポリメラーゼを利用した酵素的方法により行われる。このような酵素的方法の主要なものとしては、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応法(PCR法;米国特許第4683195号明細書、米国特許第4683202号明細書および米国特許第4800159号明細書)、さらには、PCR法と逆転写酵素反応を組合わせた逆転写PCR法(RT−PCR法;Trends in Biotechnology 10, pp146-152, 1992)がある。これらの方法は、鋳型となる二本鎖核酸の一本鎖核酸への解離(変性)、一本鎖核酸へのプライマーのアニーリング、およびプライマーからの相補鎖合成(伸長)の3つの段階からなる反応を繰り返すことにより、DNAまたはRNAからの目的遺伝子の増幅を可能とするものである。これらの方法では、反応溶液を上記3段階のそれぞれに適した温度に調節する計3工程の繰り返しが必要とされる。   Amplification of the target gene (nucleic acid amplification) is mainly performed by an enzymatic method using DNA polymerase. Major examples of such enzymatic methods include the polymerase chain reaction method (PCR method; US Pat. No. 4,683,195, US Pat. No. 4,683,202 and US Pat. No. 4,800,159), and There is a reverse transcription PCR method (RT-PCR method; Trends in Biotechnology 10, pp146-152, 1992), which combines a PCR method and a reverse transcriptase reaction. These methods consist of three steps: dissociation (denaturation) of a double-stranded nucleic acid serving as a template into a single-stranded nucleic acid, annealing of a primer into a single-stranded nucleic acid, and synthesis of a complementary strand from the primer (extension). By repeating the reaction, the target gene can be amplified from DNA or RNA. In these methods, a total of three steps are required to adjust the reaction solution to a temperature suitable for each of the above three steps.

近年、等温状態で実施可能な核酸増幅法が開発されている。このような方法としては、例えば、特公平7−114718号公報に記載の鎖置換型増幅(SDA;strand displacement amplification)法、自立複製(3SR;self-sustained sequence replication)法、日本国特許第2650159号公報に記載の核酸配列増幅(NASBA;nucleic acid sequence based amplification)法、TMA(transcription-mediated amplification)法、日本国特許第2710159号公報に記載のQベータレプリカーゼ法、米国特許第5824517号明細書、国際公開第99/09211号パンフレットまたは国際公開第95/25180号パンフレットに記載の種々の改良SDA法、国際公開第00/28082号パンフレットに記載のLAMP法(Loop-Mediated Isothermal Amplification)、国際公開第02/16639号パンフレットに記載のICAN法(Isothermal and Chimeric primer-initiated Amplification of Nucleic acids)、国際公開第2004/040019号パンフレットに記載の方法、国際公開第2005/063977号パンフレットに記載のSMAP法等が挙げられる。これらの等温核酸増幅法に関与する全段階の反応は一定の温度に保たれた反応混合物中で同時に進行する。   In recent years, nucleic acid amplification methods that can be performed in an isothermal state have been developed. Examples of such a method include a strand displacement amplification (SDA) method, a self-sustained sequence replication (3SR) method, and Japanese Patent No. 2650159 described in Japanese Patent Publication No. 7-114718. Nucleic acid sequence amplification (NASBA) method, TMA (transcription-mediated amplification) method, Q beta replicase method described in Japanese Patent No. 2710159, US Pat. No. 5,824,517 Various modified SDA methods described in WO99 / 09211 or WO95 / 25180, LAMP method (Loop-Mediated Isothermal Amplification) described in WO00 / 28082, and international publication ICAN method (Isotherm) described in pamphlet No. 02/16639 al and Chimeric primer-initiated Amplification of Nucleic acids), the method described in International Publication No. 2004/040019 pamphlet, and the SMAP method described in International Publication No. 2005/063977 pamphlet. All of the reactions involved in these isothermal nucleic acid amplification methods proceed simultaneously in a reaction mixture maintained at a constant temperature.

国際公開第00/28082号パンフレット(特許文献1)に記載のLAMP法では、4種類のプライマーが必要とされ、それらが6個所の領域を認識することにより、目的遺伝子の増幅が可能となる。すなわち、この方法では、まず、第一のプライマーが鋳型鎖にアニーリングして伸長反応が起こり、次に、第一のプライマーよりも上流側に設計された第二のプライマーによる鎖置換反応により第一のプライマーによる伸長鎖が鋳型鎖から分離する。この時に、剥ぎ取られた第一のプライマー伸長産物の構成に起因して伸長鎖の5’末端部分でステムループ構造が形成される。これと同様の反応が二本鎖核酸のもう一方の鎖、もしくは、剥ぎ取られた第一のプライマー伸長産物の3’末端側についても行なわれ、これらの反応が繰り返されることにより、標的核酸が増幅される。この方法では、プライマー伸長鎖に対する相補鎖合成により3’末端においてステムループ構造を形成する増幅産物が得られ、その3’末端を合成起点とする相補鎖合成が連続して生じるため、多くの標的核酸配列がプライマー配列を介して連結された長い増幅産物が得られる。   In the LAMP method described in WO 00/28082 pamphlet (Patent Document 1), four types of primers are required, and the target gene can be amplified by recognizing six regions. That is, in this method, first, the first primer anneals to the template strand to cause an extension reaction, and then the first primer undergoes a strand displacement reaction with a second primer designed upstream of the first primer. The extended strands from the primers are separated from the template strand. At this time, a stem-loop structure is formed at the 5 'end portion of the extended strand due to the structure of the first primer extension product that has been peeled off. A similar reaction is also performed on the other strand of the double-stranded nucleic acid or on the 3 ′ end side of the first primer extension product that has been peeled off. By repeating these reactions, the target nucleic acid Amplified. In this method, an amplification product that forms a stem-loop structure at the 3 ′ end is obtained by complementary strand synthesis to the primer extension strand, and complementary strand synthesis with the 3 ′ end as the synthesis origin occurs continuously. A long amplification product is obtained in which the nucleic acid sequences are linked via primer sequences.

国際公開第2004/040019号パンフレット(特許文献2)に記載の方法では、プライマー伸長鎖の5’末端部分においてステムループ構造を形成しうるループ形成プライマーのペアが用いられる。このループ形成プライマーは、鋳型にアニーリングしてプライマー伸長反応を経た後、その伸長鎖の5’末端において自動的に同伸長鎖に折り返してループを形成し、これにより一本鎖の状態となった鋳型上の領域に同じプライマーがアニーリングすることを可能とする。この方法でも、プライマー伸長鎖に対する相補鎖合成により3’末端においてステムループ構造を形成する増幅産物が得られ、その3’末端を合成起点とする相補鎖合成が連続して生じるため、多くの標的核酸配列がプライマー配列を介して連結された長い増幅産物が得られる。   In the method described in the pamphlet of International Publication No. 2004/040019 (Patent Document 2), a pair of loop-forming primers capable of forming a stem-loop structure at the 5 'end portion of the primer extension strand is used. This loop-forming primer was annealed to the template and passed through a primer extension reaction, and then automatically looped back to the extension strand at the 5 ′ end of the extension strand to form a loop, thereby becoming a single-stranded state. Allows the same primer to anneal to a region on the template. Even in this method, complementary strand synthesis to the primer extension strand yields an amplification product that forms a stem-loop structure at the 3 'end, and complementary strand synthesis with the 3' end as the synthesis origin occurs continuously. A long amplification product is obtained in which the nucleic acid sequences are linked via primer sequences.

国際公開第2005/063977号パンフレット(特許文献3)に記載のSMAP法では、国際公開第2004/040019号パンフレットに記載のループ形成プライマーと、相互に相補的な配列を一本鎖上に連結した折り畳み配列を5’末端部分に含む折り畳みプライマーとからなるプライマーペアが用いられる。この方法では、プライマー伸長鎖に対する相補鎖合成により3’末端においてステムループ構造または折り畳み構造を形成する増幅産物が得られ、その3’末端を合成起点とする相補鎖合成が連続して生じるため、多くの標的核酸配列がプライマー配列を介して連結された長い増幅産物が得られる。   In the SMAP method described in International Publication No. 2005/063977 (Patent Document 3), a loop-forming primer described in International Publication No. 2004/040019 and a mutually complementary sequence are linked on a single strand. A primer pair consisting of a folding primer containing a folding sequence at the 5 ′ end is used. In this method, an amplification product that forms a stem-loop structure or a folded structure at the 3 ′ end is obtained by complementary strand synthesis to the primer extension strand, and complementary strand synthesis with the 3 ′ end as the starting point of synthesis occurs continuously. A long amplification product is obtained in which many target nucleic acid sequences are linked via primer sequences.

一方で、PCR法をはじめとするプライマーを用いた核酸増幅技術においては、目的の核酸配列の不十分な増幅および目的以外の増幅産物の増加など、その配列特異性が十分に確保されないという問題が生ずることがある。   On the other hand, in nucleic acid amplification techniques using primers such as the PCR method, there is a problem that the sequence specificity cannot be sufficiently ensured, such as insufficient amplification of the target nucleic acid sequence and increase of amplification products other than the target. May occur.

核酸増幅反応における配列特異性を向上させるため、PCR法に関して、反応液中に一本鎖DNAに結合する大腸菌由来のDNA結合タンパク質を添加することが報告されている。また、同じ目的で、PCR反応液中に、大腸菌等に由来するRecAタンパク質とATPγ−sとを添加する方法(特許文献4:国際公開第91/17267号パンフレット)、Thermus aquaticus由来のRecAタンパク質とATPとを添加する方法(特許文献4:国際公開第91/17267号パンフレット)、Thermus thermophilus由来のRecAタンパク質を添加する方法(特許文献5:特開2005−110621号公報)、およびThermus thermophilus由来のRecAタンパク質とATPγ−sとを添加する方法(特許文献6:国際公開第2004/027060号パンフレット)が報告されている。   In order to improve the sequence specificity in the nucleic acid amplification reaction, it has been reported that a DNA-binding protein derived from E. coli that binds to single-stranded DNA is added to the reaction solution with respect to the PCR method. For the same purpose, RecA protein derived from Escherichia coli and the like and ATPγ-s are added to the PCR reaction solution (Patent Document 4: International Publication No. 91/17267 pamphlet), RecA protein derived from Thermus aquaticus and A method of adding ATP (Patent Document 4: WO 91/17267 pamphlet), a method of adding RecA protein derived from Thermus thermophilus (Patent Document 5: JP 2005-110621 A), and a method derived from Thermus thermophilus A method of adding RecA protein and ATPγ-s (Patent Document 6: International Publication No. 2004/027060 pamphlet) has been reported.

近年、遺伝子の挿入、欠失などの遺伝子情報を迅速に検出する診断技術は非常に重要視されており、例えば、癌細胞などに特異的に発現されるmRNAや遺伝子マーカーの迅速かつ特異的な検出などに利用可能な技術が重要視されている。よって、配列特異性が高く、増幅効率の高い核酸増幅法が依然として求められている。   In recent years, diagnostic techniques for rapidly detecting gene information such as gene insertions and deletions have become very important. Emphasis is placed on technologies that can be used for detection. Thus, there remains a need for nucleic acid amplification methods that have high sequence specificity and high amplification efficiency.

国際公開第00/28082号パンフレットInternational Publication No. 00/28082 Pamphlet 国際公開第2004/040019号パンフレットInternational Publication No. 2004/040019 Pamphlet 国際公開第2005/063977号パンフレットInternational Publication No. 2005/063977 Pamphlet 国際公開第91/17267号パンフレットInternational Publication No. 91/17267 Pamphlet 特開2005−110621号公報JP 2005-110621 A 国際公開第2004/027060号パンフレットInternational Publication No. 2004/027060 Pamphlet

発明の概要Summary of the Invention

本発明者らは、等温下での核酸増幅反応を、RecAタンパク質の存在下で行うことにより、核酸増幅の配列特異性が顕著に向上することを見出した。本発明はこの知見に基づくものである。   The present inventors have found that the sequence specificity of nucleic acid amplification is remarkably improved by carrying out an isothermal nucleic acid amplification reaction in the presence of RecA protein. The present invention is based on this finding.

従って、本発明の目的は、配列特異性の高い核酸増幅を可能とする簡便な核酸増幅法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a simple nucleic acid amplification method that enables nucleic acid amplification with high sequence specificity.

そして、本発明による核酸増幅法は、等温下での核酸増幅反応により鋳型核酸中の標的核酸配列を増幅する方法であって、(a)標的核酸配列を含む鋳型核酸を用意する工程、(b)RecAタンパク質を用意する工程、(c)標的核酸配列の等温下での増幅を可能とするプライマーセットを用意する工程、および(d)前記鋳型核酸および前記RecAタンパク質の存在下において、前記プライマーセットによる等温下での核酸増幅反応を行う工程を含んでなるものである。   The nucleic acid amplification method according to the present invention is a method of amplifying a target nucleic acid sequence in a template nucleic acid by an isothermal nucleic acid amplification reaction, comprising: (a) preparing a template nucleic acid containing the target nucleic acid sequence; ) A step of preparing RecA protein, (c) a step of preparing a primer set that enables amplification of the target nucleic acid sequence under isothermal conditions, and (d) the primer set in the presence of the template nucleic acid and RecA protein. Comprising a step of performing a nucleic acid amplification reaction under isothermal conditions.

本発明によれば、簡便な操作によって鋳型に含まれる標的核酸配列を正確に増幅することが可能となる。このことから、本発明によれば、核酸試料における標的核酸の検出、遺伝子中の変異、特に一塩基変異の検出などを、迅速、簡便かつ正確に行うことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to accurately amplify a target nucleic acid sequence contained in a template by a simple operation. Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly, conveniently and accurately detect a target nucleic acid in a nucleic acid sample, detect a mutation in a gene, particularly a single nucleotide mutation, and the like.

発明の具体的説明Detailed description of the invention

本発明において「RecAタンパク質」とは、DNAの相同組み換えに関与するタンパク質の一種であって、ATPアーゼの作用を示し、二本鎖DNAを部分的に巻き戻し、一本鎖の相補的な鎖と水素結合を形成させることによってDNAの組み換えを誘発するタンパク質をいう。また、本発明において「RecAタンパク質」は、天然のRecAタンパク質と同様の機能を有する変異体、改変タンパク質、および断片を含む。RecAタンパク質としては、当技術分野において公知の様々なものから選択して用いることができ、例えば、大腸菌、Thermus thermophilus、Thermus aquaticusなどに由来するRecAタンパク質を用いることができる。このようなRecAタンパク質、ならびにその変異体、改変タンパク質、および断片については、例えば、国際公開第91/17267号パンフレット、特開2005−110621号公報、国際公開第2004/027060号パンフレット等を参照されたい。   In the present invention, “RecA protein” is a kind of protein involved in homologous recombination of DNA, exhibits the action of ATPase, partially unwinds double-stranded DNA, and has a single-stranded complementary strand. A protein that induces recombination of DNA by forming hydrogen bonds with it. In the present invention, “RecA protein” includes mutants, modified proteins, and fragments having the same functions as those of natural RecA protein. As a RecA protein, it can select from various things well-known in this technical field, for example, RecA protein derived from colon_bacillus | E._coli, Thermus thermophilus, Thermus aquaticus etc. can be used. For such RecA protein, and mutants, modified proteins, and fragments thereof, see, for example, International Publication No. 91/17267 Pamphlet, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-110621, International Publication No. 2004/027060 Pamphlet, etc. I want.

反応溶液中におけるRecAタンパク質の濃度は、その種類に応じて当業者により適宜決定されるが、好ましくは0.001〜5000ng/μL、さらに好ましくは0.01〜500ng/μL、さらに好ましくは0.1〜50ng/μLとされる。   The concentration of RecA protein in the reaction solution is appropriately determined by those skilled in the art depending on the type of the reaction solution, but is preferably 0.001 to 5000 ng / μL, more preferably 0.01 to 500 ng / μL, and still more preferably 0.8. 1 to 50 ng / μL.

さらに、RecAタンパク質はATP(アデノシン5’−三リン酸)またはその類似体の存在下において活性化することが知られている。よって、本発明の好ましい実施態様によれば、本発明における核酸増幅反応は、ATPおよび/またはATP類似体の存在下で行われる。ATP類似体は、ATPと同様にRecAタンパク質を活性化しうるATPの構造類似体のいずれであってもよく、当業者であれば適宜選択することができる。このようなATP類似体としては、例えば、ATPγ−s、rATP、dATPなどを挙げることができ、好ましくはATPγ−sとされる。本発明における核酸増幅反応では、ATPおよびATP類似体から選択される1種の物質を単独で用いてもよく、または2種以上の物質を組み合わせて用いてもよい。   Furthermore, RecA protein is known to be activated in the presence of ATP (adenosine 5'-triphosphate) or its analogs. Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid amplification reaction of the present invention is performed in the presence of ATP and / or an ATP analog. The ATP analog may be any structural analog of ATP that can activate the RecA protein in the same manner as ATP, and can be appropriately selected by those skilled in the art. Examples of such ATP analogs include ATPγ-s, rATP, and dATP, and preferably ATPγ-s. In the nucleic acid amplification reaction in the present invention, one kind of substance selected from ATP and ATP analogs may be used alone, or two or more kinds of substances may be used in combination.

反応溶液中におけるATPおよびATP類似体の濃度の合計は、RecAタンパク質が十分に活性化されるように当業者により適宜決定されるが、好ましくは0.001〜1000mM、さらに好ましくは0.01〜100mM、さらに好ましくは0.1〜10mMとされる。   The total concentration of ATP and ATP analog in the reaction solution is appropriately determined by those skilled in the art so that the RecA protein is sufficiently activated, but is preferably 0.001 to 1000 mM, more preferably 0.01 to 100 mM, more preferably 0.1 to 10 mM.

本発明に用いられるプライマーセットは、標的核酸配列の等温下での増幅を可能とするものである。等温下で行なわれる核酸増幅法としては、当技術分野において様々な方法が知られており、例えば、SDA法(特公平7−114718号公報)、改良SDA法(米国特許第5824517号明細書;国際公開第99/09211号パンフレット;国際公開第95/25180号パンフレット)、NASBA法(日本国特許第2650159号公報)、LAMP法(国際公開第00/28082号パンフレット)、ICAN法(国際公開第02/16639号パンフレット)、国際公開第2004/040019号パンフレットに記載の方法、国際公開第2005/063977号パンフレットに記載のSMAP法等が挙げられる。よって、当業者であれば、利用する核酸増幅法の種類に応じて、本発明に用いられる適切なプライマーセットを設計することが可能である。   The primer set used in the present invention enables amplification of a target nucleic acid sequence under isothermal conditions. Various nucleic acid amplification methods carried out under isothermal conditions are known in the art, such as the SDA method (Japanese Patent Publication No. 7-114718), the improved SDA method (US Pat. No. 5,824,517); International Publication No. 99/09211 pamphlet; International Publication No. 95/25180 pamphlet), NASBA method (Japanese Patent No. 2650159 publication), LAMP method (International Publication No. 00/28082 pamphlet), ICAN method (International Publication No. 02/16639 pamphlet), the method described in WO 2004/040019 pamphlet, the SMAP method described in WO 2005/063977 pamphlet, and the like. Therefore, those skilled in the art can design an appropriate primer set used in the present invention according to the type of nucleic acid amplification method to be used.

本発明の好ましい実施態様によれば、前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーは、鋳型上における該プライマーの伸長反応によって得られる核酸鎖において、該核酸鎖の5’末端部分が同一鎖上にハイブリダイズすることを可能とするもの(以下「折り返しプライマー」という)とされる。ここで、「核酸鎖」とは、DNA鎖、RNA鎖およびDNA/RNA鎖のいずれをも意味し、好ましくはDNA鎖を意味する。本発明に用いられるプライマーセットは複数種の折り返しプライマーを含んでいてもよく、例えば、一つの折り返しプライマーをフォワードプライマーとして設計し、他の折り返しプライマーをリバースプライマーとして設計することが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, at least one primer included in the primer set is a nucleic acid strand obtained by an extension reaction of the primer on a template, and the 5 ′ end portion of the nucleic acid strand is on the same strand. It is assumed to be capable of hybridizing (hereinafter referred to as “folding primer”). Here, the “nucleic acid chain” means any of a DNA chain, an RNA chain, and a DNA / RNA chain, preferably a DNA chain. The primer set used in the present invention may include a plurality of types of folding primers. For example, it is preferable to design one folding primer as a forward primer and the other folding primer as a reverse primer.

本発明において「標的核酸」または「標的核酸配列」とは、増幅しようとする核酸またはその配列そのものだけでなく、これに相補的な配列または該配列を有する核酸をも意味する。   In the present invention, the “target nucleic acid” or “target nucleic acid sequence” means not only the nucleic acid to be amplified or the sequence itself, but also a complementary sequence or a nucleic acid having the sequence.

本発明において「ハイブリダイズする」とは、本発明によるプライマーの一部がストリンジェントな条件下で標的核酸にハイブリダイズし、標的核酸以外の核酸分子にはハイブリダイズしないことを意味する。ストリンジェントな条件は、本発明によるプライマーとその相補鎖との二本鎖の融解温度Tm(℃)およびハイブリダイゼーション溶液の塩濃度などに依存して決定することができ、例えば、J. Sambrook, E. F. Frisch, T. Maniatis; Molecular Cloning 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory (1989)等を参照することができる。例えば、使用するプライマーの融解温度よりわずかに低い温度下でハイブリダイゼーションを行なうと、プライマーを標的核酸に特異的にハイブリダイズさせることができる。このようなプライマーは、市販のプライマー構築ソフト、例えば、Primer3(Whitehead Institute for Biomedical Research社製)などを用いて設計することができる。本発明の好ましい実施態様によれば、ある標的核酸にハイブリダイズするプライマーは、その標的核酸に相補的な核酸分子の全部または一部の配列を含んでなるものである。   In the present invention, “hybridize” means that a part of the primer according to the present invention hybridizes to a target nucleic acid under stringent conditions and does not hybridize to a nucleic acid molecule other than the target nucleic acid. Stringent conditions can be determined depending on the melting temperature Tm (° C.) of the duplex between the primer according to the present invention and its complementary strand, the salt concentration of the hybridization solution, etc., for example, J. Sambrook, Reference can be made to EF Frisch, T. Maniatis; Molecular Cloning 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory (1989). For example, when hybridization is performed at a temperature slightly lower than the melting temperature of the primer to be used, the primer can be specifically hybridized to the target nucleic acid. Such a primer can be designed using commercially available primer construction software, such as Primer 3 (manufactured by Whitehead Institute for Biomedical Research). According to a preferred embodiment of the present invention, a primer that hybridizes to a target nucleic acid comprises a sequence of all or part of a nucleic acid molecule complementary to the target nucleic acid.

前記プライマーセットに含まれる折り返しプライマーは、当業者であれば適宜設計することができる。折り返しプライマーは、典型的には、鋳型にハイブリダイズする配列をその3’末端部分に含んでなり、該プライマーの伸長鎖上のいずれかの領域にハイブリダイズする配列を5’側に含んでなるものとすることができる。このような折り返しプライマーは、例えば、国際公開第00/28082号パンフレット、国際公開第2004/040019号パンフレット、国際公開第2005/063977号パンフレット等の記載に従って、適切に設計することができる。   Those skilled in the art can appropriately design the folded primer included in the primer set. The folded primer typically comprises a sequence that hybridizes to the template at its 3 ′ end portion, and a sequence that hybridizes to any region on the extended strand of the primer on the 5 ′ side. Can be. Such a folding primer can be appropriately designed in accordance with, for example, the descriptions in International Publication No. 00/28082, International Publication No. 2004/040019, International Publication No. 2005/063977, and the like.

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーは、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものとされる。このプライマーは前記折り返しプライマーの一例であり、以下「ループ形成プライマー」という。   According to a further preferred embodiment of the present invention, the at least one primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion. And a sequence (B ′) that hybridizes to a complementary sequence (Bc) of the sequence (B) that is present 5 ′ to the sequence (A) in the target nucleic acid sequence. 5 'side. This primer is an example of the folding primer, and is hereinafter referred to as “loop forming primer”.

ループ形成プライマーによる核酸合成の作用機序を図1に模式的に示す。まず、鋳型となる核酸中の標的核酸配列を決定し、その標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)、および配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)を決定する。ループ形成プライマーは、配列(Ac')を含んでなり、さらにその5’側に配列(B')を含んでなる。配列(Ac')は、配列(A)にハイブリダイズするものであり、配列(B')は、配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズするものである。ここで、ループ形成プライマーは、前記配列(Ac')と前記配列(B')の間に、反応に影響を与えない介在配列を含んでいてもよい。このようなプライマーを鋳型核酸にアニーリングさせると、プライマー中の配列(Ac')が標的核酸配列の配列(A)にハイブリダイズした状態となる(図1(a))。この状態でプライマー伸長反応が起こると、標的核酸配列の相補配列を含む核酸が合成される。そして、合成された核酸の5’末端側に存在する配列(B')が、同核酸中に存在する配列(Bc)にハイブリダイズし、これにより、合成された核酸の5’末端部分においてステムループ構造が形成される。その結果、鋳型核酸上の配列(A)が一本鎖となり、この部分に先のループ形成プライマーと同一の配列を有する他のプライマーがハイブリダイズする(図1(b))。その後、鎖置換反応により、新たにハイブリダイズしたループ形成プライマーからの伸長反応が起こると同時に、先に合成された核酸が鋳型核酸から分離される(図1(c))。   The action mechanism of nucleic acid synthesis using a loop-forming primer is schematically shown in FIG. First, a target nucleic acid sequence in a nucleic acid to be a template is determined, and a sequence (A) at the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence and a sequence (B) existing on the 5 ′ side of the sequence (A) are determined. . The loop-forming primer includes a sequence (Ac ′), and further includes a sequence (B ′) on the 5 ′ side thereof. The sequence (Ac ′) hybridizes to the sequence (A), and the sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B). Here, the loop-forming primer may contain an intervening sequence that does not affect the reaction between the sequence (Ac ′) and the sequence (B ′). When such a primer is annealed to the template nucleic acid, the sequence (Ac ′) in the primer is hybridized to the sequence (A) of the target nucleic acid sequence (FIG. 1 (a)). When the primer extension reaction occurs in this state, a nucleic acid containing a complementary sequence of the target nucleic acid sequence is synthesized. Then, the sequence (B ′) present on the 5 ′ end side of the synthesized nucleic acid hybridizes to the sequence (Bc) present in the nucleic acid. A loop structure is formed. As a result, the sequence (A) on the template nucleic acid becomes a single strand, and another primer having the same sequence as the previous loop-forming primer hybridizes to this portion (FIG. 1 (b)). Thereafter, an extension reaction from the newly hybridized loop-forming primer occurs by the strand displacement reaction, and at the same time, the previously synthesized nucleic acid is separated from the template nucleic acid (FIG. 1 (c)).

上記の作用機序において、配列(B')が配列(Bc)にハイブリダイズする現象は、典型的には、同一鎖上に相補領域が存在することにより起こる。一般に、二本鎖核酸が一本鎖に解離するときは、その末端あるいはそれ以外の比較的不安定な部分から部分的な解離が始まる。上記ループ形成プライマーによる伸長反応で生成した二本鎖核酸は、比較的高温では末端部分の塩基対は解離と結合の平衡状態にあり、全体としては二本鎖を保っている。そのような状態で末端の解離した部分に相補的な配列が同一鎖上に存在すると、準安定な状態としてステムループ構造を形成することができる。このステムループ構造は安定的には存在しないが、その構造の形成により剥き出しとなった相補鎖部分(鋳型核酸上の配列(A))に同一の他のプライマーが結合し、すぐさまポリメラーゼが伸長反応を行うことにより、先に合成された鎖が置換されて遊離すると同時に、新たな二本鎖核酸を生成することができる。   In the above mechanism of action, the phenomenon in which the sequence (B ′) hybridizes to the sequence (Bc) typically occurs due to the presence of complementary regions on the same strand. In general, when a double-stranded nucleic acid is dissociated into a single strand, partial dissociation starts from its terminal or other relatively unstable part. In the double-stranded nucleic acid generated by the extension reaction using the loop-forming primer, the base pair at the terminal portion is in an equilibrium state of dissociation and binding at a relatively high temperature, and the double-stranded nucleic acid is maintained as a whole. In such a state, when a sequence complementary to the dissociated portion of the terminal is present on the same strand, a stem loop structure can be formed as a metastable state. Although this stem-loop structure does not exist stably, the same other primer binds to the complementary strand part (sequence (A) on the template nucleic acid) exposed by the formation of the structure, and the polymerase immediately extends. By performing the above, a previously synthesized strand is replaced and released, and at the same time, a new double-stranded nucleic acid can be generated.

本発明のさらに好ましい実施態様におけるループ形成プライマーの設計基準は次のとおりである。まず、プライマーの伸長により鋳型核酸の相補鎖が合成された後に新たなプライマーが効率よく同鋳型核酸にアニーリングするためには、合成された相補鎖の5’末端におけるステムループ構造形成により、鋳型核酸上の前記配列(A)の部分を一本鎖とする必要がある。そのためには、配列(Ac')の塩基数Xと標的核酸配列中における前記配列(A)と前記配列(B)に挟まれた領域の塩基数Yとの差(X−Y)の、Xに対する割合(X−Y)/Xが重要となる。ただし、鋳型核酸上において配列(A)よりも5’側に存在する、プライマーのハイブリダイズとは関係無い部分まで一本鎖とする必要はない。また、新たなプライマーが効率よく鋳型核酸にアニーリングするためには、上述のステムループ構造形成を効率よく行なうことも必要となる。そして、効率の良いステムループ構造形成、すなわち、効率の良い配列(B')と配列(Bc)とのハイブリダイゼーションには、前記配列(B')と前記配列(Bc)との間の距離(X+Y)が重要となる。一般に、プライマー伸長反応のための最適温度は最高でも72℃付近であり、そのような低い温度では、伸長鎖が長い領域にわたって解離することは困難である。従って、配列(B')が配列(Bc)に効率よくハイブリダイズするためには、両配列の間の塩基数は少ないほうが好ましいと考えられる。一方で、配列(B')が配列(Bc)にハイブリダイズして鋳型核酸上の前記配列(A)の部分を一本鎖とするためには、配列(B')と配列(Bc)との間の塩基数は多い方が好ましいと考えられる。   The design criteria for the loop-forming primer in a further preferred embodiment of the present invention are as follows. First, in order for a new primer to efficiently anneal to the template nucleic acid after the complementary strand of the template nucleic acid is synthesized by extension of the primer, the template nucleic acid is formed by forming a stem loop structure at the 5 ′ end of the synthesized complementary strand. The part of the sequence (A) above needs to be a single strand. For this purpose, the difference (X−Y) between the base number X of the sequence (Ac ′) and the base number Y of the region sandwiched between the sequence (A) and the sequence (B) in the target nucleic acid sequence is expressed as X The ratio (X−Y) / X to is important. However, it is not necessary to make a single strand up to the portion which is present 5 ′ from the sequence (A) on the template nucleic acid and which is not related to primer hybridization. In addition, in order to efficiently anneal a new primer to the template nucleic acid, it is necessary to efficiently perform the above-described stem loop structure formation. For efficient stem loop structure formation, that is, efficient hybridization between the sequence (B ′) and the sequence (Bc), the distance between the sequence (B ′) and the sequence (Bc) ( X + Y) is important. In general, the optimum temperature for the primer extension reaction is at most around 72 ° C., and at such a low temperature, it is difficult for the extended strand to dissociate over a long region. Therefore, in order for the sequence (B ′) to efficiently hybridize to the sequence (Bc), it is considered preferable that the number of bases between both sequences is small. On the other hand, in order for the sequence (B ′) to hybridize to the sequence (Bc) and to make the portion of the sequence (A) on the template nucleic acid a single strand, the sequence (B ′) and the sequence (Bc) It is considered that a larger number of bases between is preferred.

以上のような観点から、本発明のさらに好ましい実施態様による前記ループ形成プライマーは、プライマーを構成する配列(Ac')と配列(B')の間に介在配列が存在しない場合において、(X−Y)/Xが−1.00以上、好ましくは0.00以上、さらに好ましくは0.05以上、さらに好ましくは0.10以上となり、また、1.00以下、好ましくは0.75以下、さらに好ましくは0.50以下、さらに好ましくは0.25以下となるように設計される。さらに、(X+Y)は、好ましくは15以上、さらに好ましくは20以上、さらに好ましくは30以上とされ、また、好ましくは50以下、さらに好ましくは48以下、さらに好ましくは42以下とされる。   From the above viewpoints, the loop-forming primer according to a further preferred embodiment of the present invention has a (X- Y) / X is −1.00 or more, preferably 0.00 or more, more preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more, and 1.00 or less, preferably 0.75 or less, It is designed to be preferably 0.50 or less, more preferably 0.25 or less. Further, (X + Y) is preferably 15 or more, more preferably 20 or more, further preferably 30 or more, and is preferably 50 or less, more preferably 48 or less, and even more preferably 42 or less.

また、プライマーを構成する配列(Ac')と配列(B')の間に介在配列(塩基数はY’)が存在する場合には、本発明のさらに好ましい実施態様による前記ループ形成プライマーは、{X−(Y−Y’)}/Xが−1.00以上、好ましくは0.00以上、さらに好ましくは0.05以上、さらに好ましくは0.10以上となり、また、1.00以下、好ましくは0.75以下、さらに好ましくは0.50以下、さらに好ましくは0.25以下となるように設計される。さらに、(X+Y+Y’)は、好ましくは15以上、さらに好ましくは20以上、さらに好ましくは30以上とされ、また、好ましくは100以下、さらに好ましくは75以下、さらに好ましくは50以下とされる。   When an intervening sequence (the number of bases is Y ′) exists between the sequence (Ac ′) and the sequence (B ′) constituting the primer, the loop-forming primer according to a further preferred embodiment of the present invention is {X- (YY ')} / X is -1.00 or more, preferably 0.00 or more, more preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more, and 1.00 or less, It is designed to be preferably 0.75 or less, more preferably 0.50 or less, and still more preferably 0.25 or less. Further, (X + Y + Y ′) is preferably 15 or more, more preferably 20 or more, more preferably 30 or more, and is preferably 100 or less, more preferably 75 or less, and even more preferably 50 or less.

前記ループ形成プライマーは、与えられた条件下で必要な特異性を維持しながら標的核酸との塩基対結合を行うことができる程度の鎖長を有するものである。このプライマーの鎖長は、好ましくは15〜100ヌクレオチド、より好ましくは20〜60ヌクレオチドとする。また、前記第一のプライマーを構成する配列(Ac')と配列(B')の長さは、それぞれ、好ましくは5〜50ヌクレオチド、より好ましくは7〜30ヌクレオチドである。また、必要に応じて、配列(Ac')と配列(B')の間に、反応に影響を与えない介在配列を挿入してもよい。   The loop-forming primer has a chain length that allows base pairing with a target nucleic acid while maintaining the necessary specificity under given conditions. The primer has a chain length of preferably 15 to 100 nucleotides, more preferably 20 to 60 nucleotides. The lengths of the sequence (Ac ′) and the sequence (B ′) constituting the first primer are preferably 5 to 50 nucleotides, more preferably 7 to 30 nucleotides, respectively. If necessary, an intervening sequence that does not affect the reaction may be inserted between the sequence (Ac ′) and the sequence (B ′).

本発明の他の好ましい実施態様によれば、本発明によるプライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものとされる。このプライマーは前記折り返しプライマーの一例であり、以下「折り畳みプライマー」という。   According to another preferred embodiment of the present invention, at least one primer contained in the primer set according to the present invention has a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A ′) of the 3 ′ terminal portion of the target nucleic acid sequence. It is assumed that it contains a folded sequence (B-Bc ') on the same strand containing two nucleic acid sequences that are hybridized to each other on the 5' side of the sequence (Ac '). The This primer is an example of the folding primer, and is hereinafter referred to as “folding primer”.

このような折り畳みプライマーの構造は、例えば、図2に示すようなものであるが、図2に示される配列やヌクレオチド数に限定されるものではない。折り畳みプライマーを構成する配列(Ac')の長さは、好ましくは5〜50ヌクレオチド、より好ましくは10〜30ヌクレオチドである。また、前記折返し配列(B-Bc')の長さは、好ましくは2〜1000ヌクレオチド、より好ましくは2〜100ヌクレオチド、さらに好ましくは4〜60ヌクレオチド、さらに好ましくは6〜40ヌクレオチドであり、折返し配列の内部におけるハイブリダイゼーションによって形成される塩基対のヌクレオチド数は、好ましくは2〜500bp、より好ましくは2〜50bp、さらに好ましくは2〜30bp、さらに好ましくは3〜20bpである。折返し配列(B-Bc')のヌクレオチド配列はいかなる配列であってもよく、特に限定されるものではないが、好ましくは標的核酸配列にハイブリダイズしない配列とされる。また、必要に応じて、配列(Ac')と折返し配列(B-Bc')の間に、反応に影響を与えない介在配列を挿入してもよい。   The structure of such a folding primer is, for example, as shown in FIG. 2, but is not limited to the sequence and the number of nucleotides shown in FIG. The length of the sequence (Ac ′) constituting the folding primer is preferably 5 to 50 nucleotides, more preferably 10 to 30 nucleotides. The length of the folded sequence (B-Bc ′) is preferably 2 to 1000 nucleotides, more preferably 2 to 100 nucleotides, still more preferably 4 to 60 nucleotides, and even more preferably 6 to 40 nucleotides. The number of nucleotides of base pairs formed by hybridization within the sequence is preferably 2 to 500 bp, more preferably 2 to 50 bp, still more preferably 2 to 30 bp, and further preferably 3 to 20 bp. The nucleotide sequence of the folded sequence (B-Bc ′) may be any sequence, and is not particularly limited, but is preferably a sequence that does not hybridize to the target nucleic acid sequence. If necessary, an intervening sequence that does not affect the reaction may be inserted between the sequence (Ac ′) and the folded sequence (B-Bc ′).

折り畳みプライマーは、ループ形成プライマーについて説明した作用機序と同様に作用することが可能である。一般に、二本鎖核酸が一本鎖に解離するときは、その末端あるいはそれ以外の比較的不安定な部分から部分的な解離が始まる。折り畳みプライマーによる伸長反応で生成した二本鎖核酸は、比較的高温では末端部分の塩基対は解離と結合の平衡状態にあり、全体としては二本鎖を保っている。このように解離した末端部分において、新たな折り畳みプライマーが鋳型にアニーリングし、そこから鎖置換を伴う相補鎖合成が進行する。   The folding primer can act similarly to the mechanism of action described for the loop-forming primer. In general, when a double-stranded nucleic acid is dissociated into a single strand, partial dissociation starts from its terminal or other relatively unstable part. In the double-stranded nucleic acid generated by the extension reaction with the folding primer, the base pair of the terminal portion is in an equilibrium state of dissociation and binding at a relatively high temperature, and the double-stranded nucleic acid is maintained as a whole. At the terminal portion thus dissociated, a new folding primer anneals to the template, from which complementary strand synthesis proceeds with strand displacement.

これらのループ形成プライマーおよび折り畳みプライマーは、任意の組み合わせで用いることができる。すなわち、2種類のループ形成プライマーをフォワードプライマーおよびリバースプライマーとして用いてもよいし、2種類の折り畳みプライマーをフォワードプライマーおよびリバースプライマーとして用いてもよいし、あるいは、ループ形成プライマーと折り畳みプライマーとをフォワードプライマーおよびリバースプライマーとして用いてもよい。   These loop forming primers and folding primers can be used in any combination. That is, two types of loop forming primers may be used as the forward primer and the reverse primer, two types of folding primers may be used as the forward primer and the reverse primer, or the loop forming primer and the folding primer are forwarded. You may use as a primer and a reverse primer.

本発明の特に好ましい実施態様によれば、本発明に用いられるプライマーセットは、2種類のループ形成プライマーをフォワードプライマーおよびリバースプライマーとして含むものとされる。すなわち、この実施態様では、前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものとされ、前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(C)よりも5’側に存在する配列(D)の相補配列(Dc)にハイブリダイズする配列(D')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものとされる。   According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the primer set used in the present invention includes two types of loop-forming primers as a forward primer and a reverse primer. That is, in this embodiment, the first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion. And a sequence (B ′) that hybridizes to a complementary sequence (Bc) of the sequence (B) present 5 ′ to the sequence (A) in the target nucleic acid sequence is 5 ′ to the sequence (Ac ′). The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end. A sequence (D ′) that is hybridized to a complementary sequence (Dc) of a sequence (D) that is included in a portion and that is present 5 ′ to the sequence (C) in the target nucleic acid sequence is the sequence (Cc ′ ) On the 5 ′ side.

本発明の他の実施態様によれば、本発明に用いられるプライマーセットは、2種類の折り畳みプライマーをフォワードプライマーおよびリバースプライマーとして含むものとされる。すなわち、この実施態様では、前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものとされ、前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものとされる。   According to another embodiment of the present invention, the primer set used in the present invention includes two kinds of folding primers as a forward primer and a reverse primer. That is, in this embodiment, the first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion. And a folded sequence (B-Bc ′) containing two nucleic acid sequences that hybridize to each other on the same strand is included on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′), and is included in the primer set. The second primer comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and two hybridizing to each other A folded sequence (D-Dc ′) containing a nucleic acid sequence on the same strand is included on the 5 ′ side of the sequence (Cc ′).

本発明の他の好ましい実施態様によれば、本発明に用いられるプライマーセットは、ループ形成プライマーと折り畳みプライマーとの組み合わせをプライマーペアとして含むものとされる。すなわち、この実施態様では、本発明によるプライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものとされ、前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものとされる。   According to another preferred embodiment of the present invention, the primer set used in the present invention includes a combination of a loop-forming primer and a folding primer as a primer pair. That is, in this embodiment, the first primer included in the primer set according to the present invention includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence in the 3 ′ end portion. And a sequence (B ′) that hybridizes to a complementary sequence (Bc) of the sequence (B) present 5 ′ to the sequence (A) in the target nucleic acid sequence is 5 of the sequence (Ac ′). 3) a sequence (Cc ′) that is hybridized to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence is a second primer included in the primer set. 'Folding sequence (D-Dc') containing two nucleic acid sequences, which are included in the terminal portion and hybridize to each other, on the same strand is included on the 5 'side of the sequence (Cc'). The

これらループ形成プライマー(第一のプライマー)および折り畳みプライマー(第二のプライマー)による核酸増幅反応について考えられる作用機序を、図3(図3aおよび図3b)を用いて説明する。なお、図3では、説明を簡略化するため、ハイブリダイズする2つの配列を相互に相補的な配列としているが、これにより本発明が限定されるものではない。まず、第一のプライマーが標的核酸のセンス鎖にハイブリダイズし、該プライマーの伸長反応が起きる(図3(a))。次いで、伸長鎖(−)上においてステムループ構造が形成され、これにより一本鎖となった標的核酸センス鎖上の配列(A)に新たな第一のプライマーがハイブリダイズし(図3(b))、該プライマーの伸長反応が起きて、先に合成された伸長鎖(−)が脱離する。次に、脱離した伸長鎖(−)上の配列(C)に第二のプライマーがハイブリダイズし(図3(c))、該プライマーの伸長反応が起き、伸長鎖(+)が合成される(図3(d))。生成した伸長鎖(+)の3’末端と伸長鎖(−)の5’末端ではステムループ構造が形成され(図3(e))、遊離型の3’末端である伸長鎖(+)のループ先端から伸長反応が起こると同時に、前記伸長鎖(−)が脱離する(図3(f))。ループ先端からの前記伸長反応により、伸長鎖(+)の3’側に配列(A)および配列(Bc)を介して伸長鎖(−)が結合したヘアピン型の二本鎖核酸が生成し、その配列(A)および配列(Bc)に第一のプライマーがハイブリダイズし(図3(g))、その伸長反応により伸長鎖(−)が生成する(図3(h)および(i))。また、前記ヘアピン型二本鎖核酸の3’末端に存在する折返し配列によって遊離型の3’末端が提供され(図3(h))、そこからの伸長反応により(図3(i))、両端に折返し配列を有し、第一および第二のプライマーに由来する配列を介して伸長鎖(+)と伸長鎖(−)とを交互に含む一本鎖核酸が生成する(図3(j))。この一本鎖核酸では、その3’末端に存在する折返し配列により遊離型の3’末端(相補鎖合成起点)が提供されるため(図3(k))、同様の伸長反応が繰り返され、1回の伸長反応あたり2倍の鎖長となる(図3(l)および(m))。また、図3(i)において脱離した第一のプライマーからの伸長鎖(−)では、その3’末端に存在する折返し配列により遊離型の3’末端(相補鎖合成起点)が提供されるため(図3(n))、そこからの伸長反応により、両端にステムループ構造が形成され、プライマーに由来する配列を介して伸長鎖(+)と伸長鎖(−)とを交互に含む一本鎖核酸が生成する(図3(o))。この一本鎖核酸においても、3’末端におけるループ形成によって相補鎖合成起点が順次提供されるため、そこからの伸長反応が次々に起こる。このようにして自動的に延長される一本鎖核酸には、第一のプライマーおよび第二のプライマーに由来する配列が伸長鎖(+)と伸長鎖(−)との間に含まれているため、各プライマーがハイブリダイズして伸長反応を起こすことが可能であり、これにより標的核酸のセンス鎖およびアンチセンス鎖が顕著に増幅される。   A possible mechanism of action for the nucleic acid amplification reaction using the loop-forming primer (first primer) and the folding primer (second primer) will be described with reference to FIG. 3 (FIGS. 3a and 3b). In FIG. 3, for simplification of description, the two sequences to be hybridized are complementary to each other, but the present invention is not limited thereby. First, the first primer hybridizes to the sense strand of the target nucleic acid, and an extension reaction of the primer occurs (FIG. 3 (a)). Next, a stem-loop structure is formed on the extended strand (−), whereby a new first primer hybridizes to the sequence (A) on the target nucleic acid sense strand that has become a single strand (FIG. 3 (b) )), An extension reaction of the primer occurs, and the previously synthesized extension strand (-) is desorbed. Next, the second primer hybridizes to the sequence (C) on the released extended strand (−) (FIG. 3 (c)), the extension reaction of the primer occurs, and the extended strand (+) is synthesized. (FIG. 3 (d)). A stem-loop structure is formed at the 3 ′ end of the generated extended strand (+) and the 5 ′ end of the extended strand (−) (FIG. 3 (e)), and the free 3 ′ end of the extended strand (+) At the same time as the extension reaction occurs from the loop tip, the extended chain (-) is detached (FIG. 3 (f)). By the extension reaction from the loop tip, a hairpin-type double-stranded nucleic acid in which the extension strand (−) is bonded to the 3 ′ side of the extension strand (+) via the sequence (A) and the sequence (Bc) is generated, The first primer hybridizes to the sequence (A) and the sequence (Bc) (FIG. 3 (g)), and an extended chain (−) is generated by the extension reaction (FIG. 3 (h) and (i)). . In addition, a free 3 ′ end is provided by the folded sequence present at the 3 ′ end of the hairpin type double-stranded nucleic acid (FIG. 3 (h)), and by an extension reaction therefrom (FIG. 3 (i)), A single-stranded nucleic acid having a folded sequence at both ends and alternately containing an extended strand (+) and an extended strand (−) through the sequences derived from the first and second primers is generated (FIG. 3 (j )). In this single-stranded nucleic acid, since the free 3 ′ end (starting point of complementary strand synthesis) is provided by the folded sequence present at the 3 ′ end (FIG. 3 (k)), the same extension reaction is repeated, The chain length is doubled per extension reaction (FIGS. 3 (l) and (m)). In addition, in the extended strand (−) from the first primer desorbed in FIG. 3 (i), the free 3 ′ end (the complementary strand synthesis origin) is provided by the folded sequence present at the 3 ′ end. For this reason (FIG. 3 (n)), a stem-loop structure is formed at both ends by the extension reaction therefrom, and the extension strand (+) and the extension strand (-) are alternately included via the sequence derived from the primer. Double-stranded nucleic acid is generated (FIG. 3 (o)). In this single-stranded nucleic acid as well, the complementary strand synthesis starting point is sequentially provided by the loop formation at the 3 'end, so that extension reactions occur one after another. The single-stranded nucleic acid thus automatically extended contains sequences derived from the first primer and the second primer between the extended strand (+) and the extended strand (−). Therefore, it is possible for each primer to hybridize to cause an extension reaction, whereby the sense strand and the antisense strand of the target nucleic acid are significantly amplified.

本発明に用いられるプライマーセットは、第一のプライマーおよび第二のプライマー以外に、1種以上の第三のプライマーを含むものとすることができる。第三のプライマーは、前記標的核酸配列またはその相補配列にハイブリダイズするものであればよいが、好ましくは、標的核酸配列またはその相補配列へのハイブリダイゼーションについて他のプライマーと競合しないものとされる。   The primer set used in the present invention can include one or more third primers in addition to the first primer and the second primer. The third primer may be any one that hybridizes to the target nucleic acid sequence or its complementary sequence, but preferably does not compete with other primers for hybridization to the target nucleic acid sequence or its complementary sequence. .

本発明において「競合しない」とは、そのプライマーが標的核酸にハイブリダイズすることによって他のプライマーによる相補鎖合成起点の付与が妨げられないことを意味する。   In the present invention, “non-competing” means that the primer does not interfere with the provision of the complementary strand synthesis starting point by hybridizing to the target nucleic acid.

折り返しプライマーにより標的核酸が増幅された場合には、図3に例示されるように、増幅産物は標的核酸配列とその相補配列とを交互に有するものとなる。その増幅産物の3’末端には折り返し配列またはループ構造が存在し、これにより提供される相補鎖合成起点から次々に伸長反応が起こっている。第三のプライマーは、このような増幅産物が部分的に一本鎖の状態になった時に、その一本鎖部分に存在する標的配列にアニ−リングすることができる。これにより、増幅産物中の標的核酸配列内に新たな相補鎖合成起点が提供され、そこからの伸長反応が起こるため、核酸増幅反応がより迅速に行われるようになる。   When the target nucleic acid is amplified by the folding primer, the amplification product has the target nucleic acid sequence and its complementary sequence alternately as illustrated in FIG. A folded sequence or loop structure exists at the 3 'end of the amplified product, and extension reactions occur one after another from the complementary strand synthesis starting point provided thereby. The third primer can be annealed to the target sequence present in the single-stranded portion when such an amplification product is partially in a single-stranded state. As a result, a new complementary strand synthesis starting point is provided in the target nucleic acid sequence in the amplification product, and an extension reaction occurs therefrom, so that the nucleic acid amplification reaction is performed more rapidly.

第三のプライマーは必ずしも1種類に限定されるわけではなく、核酸増幅反応の迅速性および特異性を向上させるためには2種類以上の第三のプライマーを同時に用いてもよい。これら第三のプライマーは、典型的には折り返しプライマーとは異なる配列からなるが、これらのプライマーと競合しない限りにおいて、部分的に重なる領域にハイブリダイズするものとしてもよい。第三のプライマーの鎖長は、好ましくは2〜100ヌクレオチド、より好ましくは5〜50ヌクレオチド、さらに好ましくは7〜30ヌクレオチドとされる。   The third primer is not necessarily limited to one type, and two or more types of third primers may be used simultaneously in order to improve the speed and specificity of the nucleic acid amplification reaction. These third primers typically have a different sequence from the folded primer, but may hybridize to partially overlapping regions as long as they do not compete with these primers. The chain length of the third primer is preferably 2 to 100 nucleotides, more preferably 5 to 50 nucleotides, and even more preferably 7 to 30 nucleotides.

第三のプライマーは、折り返しプライマーによる核酸増幅反応をより迅速に進めるための補助的な働きをその主目的とするものである。従って、第三のプライマーは、折り返しプライマーの各3’末端のTmよりも低いTmを有するものとすることが好ましい。また、第三のプライマーの増幅反応液への添加量は、折り返しプライマーのそれぞれの添加量よりも少ない方が好ましい。   The third primer has an auxiliary function for proceeding the nucleic acid amplification reaction with the folded primer more rapidly. Accordingly, the third primer preferably has a Tm lower than the Tm of each 3 'end of the folded primer. Further, the amount of the third primer added to the amplification reaction solution is preferably smaller than the amount of each of the folded primers.

第三のプライマーとしては、国際公開第02/24902号パンフレットに記載のような、ループを形成できる構造をもつものを鋳型として、そのループ部分に相補鎖合成の起点を与えるものを挙げることができるが、これに限定されるものではない。すなわち、標的核酸配列内であれば、いかなる部位に相補鎖合成起点を提供するものであってもよい。   Examples of the third primer include a primer having a structure capable of forming a loop as described in WO 02/24902 and giving a starting point for complementary strand synthesis to the loop portion. However, the present invention is not limited to this. That is, as long as it is within the target nucleic acid sequence, it may provide a complementary strand synthesis origin at any site.

本発明に用いられるプライマーセットは、さらに、鋳型核酸上の前記標的核酸配列よりも3’側の領域にハイブリダイズするアウタープライマーを含んでなるものとしてもよい。   The primer set used in the present invention may further comprise an outer primer that hybridizes to a region 3 'from the target nucleic acid sequence on the template nucleic acid.

プライマーセットに含まれるプライマーは、デオキシリボヌクレオチドおよび/またはリボヌクレオチドにより構成される。本発明において、「リボヌクレオチド」(単に「N」ということもある)とは、リボヌクレオシド三リン酸をいい、例えば、ATP,UTP,CTP,GTP等がある。さらに、リボヌクレオチドにはこれらの誘導体が含まれ、例えば、α位のリン酸基の酸素原子を硫黄原子に置き換えたリボヌクレオチド(α−チオ−リボヌクレオチド)等がある。   The primers included in the primer set are composed of deoxyribonucleotides and / or ribonucleotides. In the present invention, “ribonucleotide” (sometimes simply referred to as “N”) refers to ribonucleoside triphosphate such as ATP, UTP, CTP, GTP and the like. Furthermore, ribonucleotides include these derivatives, for example, ribonucleotides (α-thio-ribonucleotides) in which the oxygen atom of the phosphate group at the α-position is replaced with a sulfur atom.

また、前記プライマーには、未修飾デオキシリボヌクレオチドおよび/または修飾デオキシリボヌクレオチドで構成されたオリゴヌクレオチドプライマー、および未修飾リボヌクレオチドおよび/または修飾リボヌクレオチドで構成されたオリゴヌクレオチドプライマー、未修飾デオキシリボヌクレオチドおよび/または修飾デオキシリボヌクレオチドおよび未修飾リボヌクレオチドおよび/または修飾リボヌクレオチドを含有するキメラオリゴヌクレオチドプライマー等も含まれる。   The primer includes an oligonucleotide primer composed of unmodified deoxyribonucleotides and / or modified deoxyribonucleotides, and an oligonucleotide primer composed of unmodified ribonucleotides and / or modified ribonucleotides, unmodified deoxyribonucleotides and / or Also included are chimeric oligonucleotide primers containing modified deoxyribonucleotides and unmodified ribonucleotides and / or modified ribonucleotides.

プライマーセットに含まれるプライマーは、オリゴヌクレオチドの合成に用いることのできる任意の方法、例えば、リン酸トリエステル法、H−ホスホネート法、チオホスホネート法等により合成できる。前記プライマーは、例えば、ABI社(Applied Biosystem Inc.)のDNAシンセサイザー394型を用いてホスホアミダイト法により合成すれば、容易に取得することができる。   The primers contained in the primer set can be synthesized by any method that can be used for oligonucleotide synthesis, such as the phosphate triester method, the H-phosphonate method, the thiophosphonate method, and the like. The primer can be easily obtained by, for example, synthesizing by a phosphoramidite method using a DNA synthesizer 394 type manufactured by ABI (Applied Biosystem Inc.).

本発明による核酸増幅法では、標的核酸配列を含む核酸分子を鋳型として、上述のプライマーセットを用いた核酸増幅反応が行なわれる。   In the nucleic acid amplification method according to the present invention, a nucleic acid amplification reaction using the above-described primer set is performed using a nucleic acid molecule containing a target nucleic acid sequence as a template.

核酸増幅反応において用いられる、標的核酸配列を含む鋳型核酸は、DNAまたはRNAのどちらでもよい。DNAには、cDNA、ゲノムDNAおよび合成DNAのいずれもが含まれる。RNAには、全RNA、mRNA、rRNA、siRNA、hnRNAおよび合成RNAのいずれもが含まれる。これらの核酸は、例えば、血液、組織、細胞、さらには動物、植物のような生体由来試料、または生体由来試料、食品、土壌、排水等から分離された微生物由来試料から調製することができる。   The template nucleic acid containing the target nucleic acid sequence used in the nucleic acid amplification reaction may be either DNA or RNA. DNA includes any of cDNA, genomic DNA, and synthetic DNA. RNA includes all RNA, mRNA, rRNA, siRNA, hnRNA, and synthetic RNA. These nucleic acids can be prepared, for example, from blood, tissues, cells, biological samples such as animals and plants, or microorganism-derived samples separated from biological samples, food, soil, waste water, and the like.

鋳型核酸の単離は任意の方法で行うことができ、例えば、界面活性剤による溶解処理、音波処理、ガラスビーズを用いた振盪撹拌およびフレンチプレス等を用いる方法が挙げられる。また、内在性ヌクレアーゼが存在する場合には、単離された核酸を精製することが好ましい。核酸の精製は、例えば、フェノール抽出、クロマトグラフィー、イオン交換、ゲル電気泳動、密度に依存した遠心分離などにより実施することが可能である。   Isolation of the template nucleic acid can be performed by any method, and examples thereof include a method using a lysis treatment with a surfactant, sonication, shaking and stirring using glass beads, and a French press. Further, when an endogenous nuclease is present, it is preferable to purify the isolated nucleic acid. The purification of the nucleic acid can be performed by, for example, phenol extraction, chromatography, ion exchange, gel electrophoresis, density-dependent centrifugation, and the like.

より具体的には、前記鋳型核酸としては、上記方法により単離したゲノムDNAやPCRフラグメントのような二本鎖核酸、全RNAもしくはmRNAから逆転写反応で調製されたcDNAのような一本鎖核酸のいずれも使用可能である。上記二本鎖核酸の場合は、変性工程(denaturing)を行なって一本鎖とすることにより、より最適に利用することができる。   More specifically, the template nucleic acid is a double-stranded nucleic acid such as genomic DNA or PCR fragment isolated by the above method, or a single strand such as cDNA prepared by reverse transcription from total RNA or mRNA. Any of the nucleic acids can be used. In the case of the above double-stranded nucleic acid, it can be used more optimally by carrying out a denaturing step to make it a single strand.

上記の逆転写反応に用いられる酵素は、RNAを鋳型としたcDNA合成活性を有するものであれば特に限定されず、例えば、トリ骨髄芽球症ウイルス由来逆転写酵素(AMV RTase)、ラウス関連ウイルス2逆転写酵素(RAV−2 RTase)、モロニーネズミ白血病ウイルス由来逆転写酵素(MMLV RTase)等、種々の起源の逆転写酵素が挙げられる。このほか、逆転写活性を併せ持つDNAポリメラーゼを使用することも可能である。また、本発明の目的のためには、高温で逆転写活性を有する酵素が最適であり、例えばサーマス属細菌由来DNAポリメラーゼ(TthDNAポリメラーゼ等)、バチルス属細菌由来DNAポリメラーゼ等を使用できる。特に好ましい酵素を例示すれば、例えば、好熱性バチルス属細菌由来DNAポリメラーゼとして、バチルス・ステアロサーモフィルス(Bacillus stearothermophilus、以下「B.st」という)由来DNAポリメラーゼ(Bst DNAポリメラーゼ)、およびバチルス・カルドテナックス(Bacillus caldotenax、以下「B.ca」という)由来DNAポリメラーゼ(Bca DNAポリメラーゼ)、例えばBcaBEST DNAポリメラーゼ、Bca(exo−)DNAポリメラーゼ等が挙げられる。例えば、Bca DNAポリメラーゼは、反応にマンガンイオンを必要とせず、高温条件下で鋳型RNAの二次構造形成を抑制しながらcDNAを合成することが可能である。   The enzyme used in the reverse transcription reaction is not particularly limited as long as it has cDNA synthesis activity using RNA as a template. For example, avian myeloblastosis virus-derived reverse transcriptase (AMV RTase), Rous-related virus 2 Reverse transcriptase of various origins such as reverse transcriptase (RAV-2 RTase) and Moloney murine leukemia virus-derived reverse transcriptase (MMLV RTase). In addition, a DNA polymerase having reverse transcription activity can also be used. For the purpose of the present invention, an enzyme having reverse transcription activity at high temperature is optimal, and for example, DNA polymerase derived from Thermus bacteria (such as Tth DNA polymerase) or DNA polymerase derived from Bacillus bacteria can be used. Examples of particularly preferred enzymes include, for example, thermophilic Bacillus genus-derived DNA polymerases such as Bacillus stearothermophilus (hereinafter referred to as “B. st”) DNA polymerase (Bst DNA polymerase), and Bacillus stearothermophilus. Examples thereof include a DNA polymerase (Bca DNA polymerase) derived from cardiotenax (hereinafter referred to as “B. ca”), such as BcaBEST DNA polymerase and Bca (exo-) DNA polymerase. For example, Bca DNA polymerase does not require manganese ions in the reaction, and can synthesize cDNA while suppressing secondary structure formation of template RNA under high temperature conditions.

核酸増幅反応では、鋳型核酸が二本鎖核酸の場合でも、これをそのまま反応に用いることができるが、必要に応じてそれらを変性して一本鎖にすることにより、鋳型核酸へのプライマーのアニーリングを効率よく行なうこともできる。温度を約95℃に上昇させることは、好ましい核酸変性法である。他の方法として、pHを上昇させることにより変性させることも可能であるが、この場合には、プライマーを標的核酸にハイブリダイズさせるためにpHを低下させる必要がある。   In the nucleic acid amplification reaction, even when the template nucleic acid is a double-stranded nucleic acid, it can be used as it is in the reaction. However, if necessary, the primer nucleic acid can be denatured into a single strand to obtain a primer for the template nucleic acid. Annealing can also be performed efficiently. Increasing the temperature to about 95 ° C is a preferred nucleic acid denaturation method. As another method, it is possible to denature by raising the pH, but in this case, it is necessary to lower the pH in order to hybridize the primer to the target nucleic acid.

本発明において、核酸増幅反応は等温下で行なわれる。ここで、「等温」とは、酵素およびプライマーが実質的に機能しうるような、ほぼ一定の温度条件下に保つことをいう。さらに、「ほぼ一定の温度条件」とは、設定された温度を正確に保持することのみならず、酵素およびプライマーの実質的な機能を損なわない程度の温度変化であれば許容されることを意味する。一定の温度条件下での核酸増幅反応は、使用する酵素の活性を維持できる温度に保つことにより実施することができる。また、この核酸増幅反応において、プライマーが標的核酸にアニーリングするためには、例えば、反応温度を、そのプライマーの融解温度(Tm)付近の温度、もしくはそれ以下に設定することが好ましく、さらには、プライマーの融解温度(Tm)を考慮し、ストリンジェンシーのレベルを設定することが好ましい。従って、この温度は、好ましくは、約20℃〜約75℃であり、さらに好ましくは、約35℃〜約65℃とする。   In the present invention, the nucleic acid amplification reaction is performed under isothermal conditions. Here, “isothermal” refers to maintaining an approximately constant temperature condition such that the enzyme and the primer can substantially function. Furthermore, the “substantially constant temperature condition” means that not only the set temperature is accurately maintained, but also a temperature change that does not impair the substantial functions of the enzyme and the primer is allowed. To do. The nucleic acid amplification reaction under a constant temperature condition can be carried out by keeping the temperature at which the activity of the enzyme used can be maintained. In this nucleic acid amplification reaction, in order for the primer to anneal to the target nucleic acid, for example, the reaction temperature is preferably set to a temperature near or below the melting temperature (Tm) of the primer, The level of stringency is preferably set in consideration of the melting temperature (Tm) of the primer. Therefore, this temperature is preferably about 20 ° C to about 75 ° C, more preferably about 35 ° C to about 65 ° C.

核酸増幅反応に用いられるポリメラーゼは、鎖置換(strand displacement)活性(鎖置換能)を有するものであることが好ましく、常温性、中温性、もしくは耐熱性のいずれのものも好適に使用できる。また、このポリメラーゼは、天然体もしくは人工的に変異を加えた変異体のいずれであってもよい。このようなポリメラーゼとしては、DNAポリメラーゼが挙げられる。さらに、このDNAポリメラーゼは、実質的に5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有しないものであることが好ましい。このようなDNAポリメラーゼとしては、B.st、B.ca等の好熱性バチルス属細菌由来DNAポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を欠失した変異体、大腸菌(E.coli)由来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る。核酸増幅反応において使用するDNAポリメラーゼとしては、さらに、Vent DNAポリメラーゼ、Vent (Exo-) DNAポリメラーゼ、DeepVent DNAポリメラーゼ、DeepVent (Exo-) DNAポリメラーゼ、Φ29ファージDNAポリメラーゼ、MS−2ファージDNAポリメラーゼ、Z-Taq DNAポリメラーゼ、Pfu DNAポリメラーゼ、Pfu turbo DNAポリメラーゼ、KOD DNAポリメラーゼ、9°Nm DNAポリメラーゼ、Therminator DNAポリメラーゼ等が挙げられる。   The polymerase used in the nucleic acid amplification reaction is preferably one having strand displacement activity (strand displacement ability), and any of normal temperature, intermediate temperature, and heat resistance can be suitably used. Further, this polymerase may be either a natural body or a mutant having an artificial mutation. Examples of such a polymerase include DNA polymerase. Furthermore, it is preferable that the DNA polymerase has substantially no 5 '→ 3' exonuclease activity. Examples of such DNA polymerase include B.I. st, B.B. Examples include mutants lacking the 5 'to 3' exonuclease activity of thermophilic Bacillus genus DNA polymerases such as ca, Klenow fragment of E. coli DNA polymerase I, and the like. Examples of the DNA polymerase used in the nucleic acid amplification reaction include Vent DNA polymerase, Vent (Exo-) DNA polymerase, DeepVent DNA polymerase, DeepVent (Exo-) DNA polymerase, Φ29 phage DNA polymerase, MS-2 phage DNA polymerase, Z -Taq DNA polymerase, Pfu DNA polymerase, Pfu turbo DNA polymerase, KOD DNA polymerase, 9 ° Nm DNA polymerase, Thermonator DNA polymerase and the like.

核酸増幅反応に用いられるその他の試薬としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸マグネシウム等の触媒、dNTPミックス等の基質、トリス塩酸バッファー、トライシンバッファー、リン酸ナトリウムバッファー、リン酸カリウムバッファー等の緩衝液を使用することができる。さらに、ジメチルスルホキシド(dimethyl sulfoxide)やベタイン(N,N,N-trimethylglycine)等の添加物、国際公開第99/54455号パンフレットに記載の酸性物質、陽イオン錯体等を使用してもよい。   Other reagents used in the nucleic acid amplification reaction include, for example, catalysts such as sodium chloride, magnesium chloride, magnesium acetate, magnesium sulfate, substrates such as dNTP mix, Tris hydrochloride buffer, tricine buffer, sodium phosphate buffer, phosphate A buffer solution such as potassium buffer can be used. Furthermore, additives such as dimethyl sulfoxide and betaine (N, N, N-trimethylglycine), acidic substances described in International Publication No. 99/54455 pamphlet, cation complexes and the like may be used.

核酸増幅反応において、核酸の増幅効率を高めるために、融解温度調整剤を反応溶液中に添加することができる。核酸の融解温度(Tm)は、一般的に、核酸中の二本鎖形成部分の具体的なヌクレオチド配列によって決定される。反応溶液中に融解温度調整剤を添加することにより、この融解温度を変化させることができ、従って、一定の温度下では、核酸における二本鎖形成の強度を調整することが可能となる。一般的な融解温度調整剤は、融解温度を下げる効果を有する。このような融解温度調整剤を添加することにより、2本の核酸の間の二本鎖形成部分の融解温度を下げることができ、換言すれば、その二本鎖形成の強度を下げることが可能となる。従って、前記核酸増幅反応においてこのような融解温度調整剤を反応溶液中に添加すると、強固な二本鎖を形成するGCの豊富な核酸領域や複雑な二次構造を形成する領域において効率的に二本鎖部分を一本鎖とすることが可能となり、これにより、プライマーによる伸長反応が終わった後に次のプライマーが目的領域にハイブリダイズしやすくなるため、核酸の増幅効率を上げることができる。本発明において用いられる融解温度調整剤およびその反応溶液中での濃度は、ハイブリダイゼーション条件に影響を与える他の反応条件、例えば塩濃度、反応温度等を考慮して、当業者により適切に選択される。従って、融解温度調整剤は特に制限されるものではないが、好ましくはジメチルスルホキシド(DMSO)、ベタイン、ホルムアミドもしくはグリセロール、またはこれらの任意の組み合わせとされ、より好ましくはジメチルスルホキシド(DMSO)とされる。   In the nucleic acid amplification reaction, in order to increase the amplification efficiency of the nucleic acid, a melting temperature adjusting agent can be added to the reaction solution. The melting temperature (Tm) of a nucleic acid is generally determined by the specific nucleotide sequence of the double stranded portion in the nucleic acid. By adding a melting temperature adjusting agent to the reaction solution, this melting temperature can be changed. Therefore, under a certain temperature, the intensity of double strand formation in the nucleic acid can be adjusted. A general melting temperature adjusting agent has an effect of lowering the melting temperature. By adding such a melting temperature adjusting agent, it is possible to lower the melting temperature of the duplex forming part between two nucleic acids, in other words, to reduce the strength of the duplex formation. It becomes. Therefore, when such a melting temperature adjusting agent is added to the reaction solution in the nucleic acid amplification reaction, it is efficiently used in a GC-rich nucleic acid region that forms a strong double strand or a region that forms a complex secondary structure. The double-stranded portion can be made into a single strand, and this makes it easier for the next primer to hybridize to the target region after the extension reaction by the primer is completed, so that the nucleic acid amplification efficiency can be increased. The melting temperature adjusting agent used in the present invention and its concentration in the reaction solution are appropriately selected by those skilled in the art in consideration of other reaction conditions that influence the hybridization conditions, such as salt concentration, reaction temperature, etc. The Therefore, the melting temperature adjusting agent is not particularly limited, but is preferably dimethyl sulfoxide (DMSO), betaine, formamide or glycerol, or any combination thereof, more preferably dimethyl sulfoxide (DMSO). .

さらに、核酸増幅反応において、酵素安定化剤を反応溶液中に添加することもできる。これにより、反応液中の酵素が安定化されるため、核酸の増幅効率を高めることが可能となる。本発明において用いられる酵素安定化剤は、グリセロール、ウシ血清アルブミン、糖類などの、当技術分野において知られているいかなるものであってもよく、特に制限されない。   Furthermore, in the nucleic acid amplification reaction, an enzyme stabilizer can be added to the reaction solution. Thereby, since the enzyme in the reaction solution is stabilized, the amplification efficiency of the nucleic acid can be increased. The enzyme stabilizer used in the present invention may be any known in the art, such as glycerol, bovine serum albumin, and saccharides, and is not particularly limited.

さらに、核酸増幅反応において、DNAポリメラーゼ、逆転写酵素などの酵素の耐熱性を増強するための試薬を、酵素安定化剤として反応溶液中に添加することもできる。これにより、反応液中の酵素が安定化されるため、核酸の合成効率および増幅効率を高めることが可能となる。このような試薬は当技術分野において知られているいかなるものであってもよく、特に制限されないが、好ましくは糖類、より好ましくは単糖またはオリゴ糖、さらに好ましくはトレハロース、ソルビトールもしくはマンニトール、またはこれらの2種以上の混合物とされる。   Furthermore, in the nucleic acid amplification reaction, a reagent for enhancing the heat resistance of an enzyme such as DNA polymerase or reverse transcriptase can be added to the reaction solution as an enzyme stabilizer. As a result, the enzyme in the reaction solution is stabilized, so that the nucleic acid synthesis efficiency and amplification efficiency can be increased. Such a reagent may be any known in the art and is not particularly limited, but is preferably a saccharide, more preferably a mono- or oligosaccharide, more preferably trehalose, sorbitol or mannitol, or these It is set as the mixture of 2 or more types.

核酸増幅反応によって得られた増幅産物の存在は、多くのあらゆる方法により検出することができる。一つの方法は、一般的なゲル電気泳動による特定のサイズの増幅産物の検出である。この方法では、例えば、エチジウムブロマイドやサイバーグリーン等の蛍光物質により検出できる。他の方法としては、ビオチンのような標識を有する標識プローブを用い、これを増幅産物にハイブリダイズさせることにより検出することもできる。ビオチンは、蛍光標識されたアビジン、ペルオキシダーゼのような酵素に結合したアビジン等との結合により検出可能である。さらに別の方法としては、免疫クロマトグラフを用いる方法がある。この方法では、肉眼で検出可能な標識を利用したクロマトグラフ媒体を用いることが考案されている(イムノクロマトグラフィー法)。上記増幅断片と標識プローブとをハイブリダイズさせ、該増幅断片のさらに異なる配列とハイブリダイズ可能な捕捉用プローブをクロマト媒体に固定しておけば、その固定した部分でトラップすることができ、クロマト媒体での検出が可能となる。その結果、肉眼的にシンプルな検出が可能となる。さらに、本発明者らによる核酸増幅法では、核酸増幅反応における増幅効率が非常に高いため、増幅の副産物としてピロリン酸が生じることを利用して、増幅産物を間接的に検出することもできる。このような方法としては、例えば、ピロリン酸が反応溶液中のマグネシウムと結合することによりピロリン酸マグネシウムの白色沈澱が生じることを利用して、反応溶液の白濁を目視で観察する方法がある。また、他の方法としては、ピロリン酸がマグネシウムなどの金属イオンと強く結合して不溶性塩を形成することにより、反応溶液中のマグネシウムイオン濃度が著しく減少することを利用する方法がある。この方法では、マグネシウムイオン濃度に応じて色調が変化する金属指示薬(例えば、Eriochrome Black T、Hydroxy Naphthol Blue等)を反応溶液に添加しておくことにより、反応溶液の色の変化を目視で観察することにより、増幅の有無を検出することが可能となる。さらに、Calceinなどを利用することにより、増幅反応に伴う蛍光の増大を目視で観察することができるため、リアルタイムでの増幅産物の検出が可能となる。   The presence of the amplification product obtained by the nucleic acid amplification reaction can be detected by many various methods. One method is the detection of amplification products of a specific size by general gel electrophoresis. In this method, for example, it can be detected by a fluorescent substance such as ethidium bromide or cyber green. As another method, it is possible to detect by using a labeled probe having a label such as biotin and hybridizing it to the amplification product. Biotin can be detected by binding to fluorescently labeled avidin, avidin bound to an enzyme such as peroxidase, and the like. As yet another method, there is a method using an immunochromatograph. In this method, it has been devised to use a chromatographic medium utilizing a label detectable with the naked eye (immunochromatography method). If the amplified fragment and the labeled probe are hybridized, and a capture probe capable of hybridizing with a further different sequence of the amplified fragment is fixed to the chromatographic medium, it can be trapped at the fixed part. Detection with is possible. As a result, simple detection can be performed with the naked eye. Furthermore, in the nucleic acid amplification method by the present inventors, the amplification efficiency in the nucleic acid amplification reaction is very high, so that the amplification product can also be detected indirectly by using the fact that pyrophosphate is generated as a byproduct of amplification. As such a method, for example, there is a method of visually observing the white turbidity of the reaction solution using the fact that pyrophosphoric acid binds to magnesium in the reaction solution to cause white precipitation of magnesium pyrophosphate. As another method, there is a method utilizing the fact that the concentration of magnesium ions in the reaction solution is remarkably reduced by forming an insoluble salt by strongly binding pyrophosphate to metal ions such as magnesium. In this method, a metal indicator whose color tone changes according to the magnesium ion concentration (for example, Eriochrome Black T, Hydroxy Naphthol Blue, etc.) is added to the reaction solution, and the color change of the reaction solution is visually observed. This makes it possible to detect the presence or absence of amplification. Furthermore, by using Calcein or the like, it is possible to visually observe the increase in fluorescence accompanying the amplification reaction, so that the amplification product can be detected in real time.

本発明による核酸増幅法は、顕著に高い配列特異性を有するものである。特に、この核酸増幅法によれば、標的核酸配列とは異なる配列を有する核酸は全く増幅されず、たとえその違いが一塩基であっても、全く増幅産物が得られない。本発明によるこのような高度な配列特異性は、当業者の予想を遙かに超えるものである。   The nucleic acid amplification method according to the present invention has a remarkably high sequence specificity. In particular, according to this nucleic acid amplification method, a nucleic acid having a sequence different from the target nucleic acid sequence is not amplified at all, and no amplification product is obtained even if the difference is one base. Such a high degree of sequence specificity according to the present invention is far beyond the expectation of those skilled in the art.

本発明による高い配列特異性を有する核酸増幅法は、核酸試料中の核酸配列における変異の有無を判定するのに適している。よって、本発明によれば、等温下での核酸増幅反応により核酸試料中の核酸配列における変異の有無を判定する方法であって、(a)核酸試料を用意する工程、(b)RecAタンパク質を用意する工程、(c)上述のプライマーセットであって、該プライマーセットに含まれる少なくとも1種のプライマーが、前記変異の存在または不存在によって前記核酸試料中の標的配列との間で1以上のミスマッチを生じるように設計されたものである、プライマーセットを用意する工程、および(d)前記核酸試料および前記RecAタンパク質の存在下において、前記プライマーセットによる等温下での核酸増幅反応を行う工程、を含んでなる方法が提供される。ここで、「変異」という用語は、1以上のヌクレオチドの置換、欠失および挿入のいずれをも包含する。   The nucleic acid amplification method having high sequence specificity according to the present invention is suitable for determining the presence or absence of a mutation in a nucleic acid sequence in a nucleic acid sample. Therefore, according to the present invention, there is provided a method for determining the presence or absence of a mutation in a nucleic acid sequence in a nucleic acid sample by an isothermal nucleic acid amplification reaction, comprising: (a) preparing a nucleic acid sample; (b) recA protein (C) the primer set described above, wherein at least one primer contained in the primer set has at least one target sequence in the nucleic acid sample due to the presence or absence of the mutation. A step of preparing a primer set that is designed to cause a mismatch, and (d) a step of performing an isothermal nucleic acid amplification reaction with the primer set in the presence of the nucleic acid sample and the RecA protein, A method comprising is provided. As used herein, the term “mutation” encompasses any substitution, deletion and insertion of one or more nucleotides.

本発明において「ミスマッチ」とは、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、およびチミン(T)(RNAの場合はウラシル(U))から選択される一組の塩基対が正常な塩基対(AとTの組み合わせ、またはGとCの組み合わせ)ではないことを意味する。ミスマッチには、1つのミスマッチのみならず、複数の連続したミスマッチ、1または複数の塩基の挿入および/または欠失により生じるミスマッチ、ならびにそれらの組み合わせが含まれる。   In the present invention, “mismatch” means that a pair of base pairs selected from adenine (A), guanine (G), cytosine (C), and thymine (T) (uracil (U) in the case of RNA) is normal. It means that it is not a correct base pair (a combination of A and T or a combination of G and C). Mismatches include not only one mismatch, but also multiple consecutive mismatches, mismatches caused by insertion and / or deletion of one or more bases, and combinations thereof.

上記の1以上のミスマッチは、1塩基のミスマッチ、連続した複数のミスマッチ、または非連続的な複数のミスマッチとすることができる。   The one or more mismatches can be a single base mismatch, a plurality of consecutive mismatches, or a plurality of discontinuous mismatches.

変異の存在または不存在によってミスマッチを生じる上記のプライマーは、検出の対象とする変異を有する標的核酸配列と該変異を有さない標的核酸配列とを比較することにより、当業者であれば適宜設計することができる。すなわち、これら2つの標的核酸配列の間で異なるヌクレオチドを含む領域にハイブリダイズするように、前記プライマーを設計すればよい。その際、前記プライマーは、変異を有する標的核酸配列に相補的な配列を含むように設計すれば、変異の不存在によってミスマッチを生じるものとなり、一方で、変異を有さない標的核酸配列に相補的な配列を含むように設計すれば、変異の存在によってミスマッチを生じるものとなる。   The above primers that cause mismatches due to the presence or absence of mutations are appropriately designed by those skilled in the art by comparing a target nucleic acid sequence having a mutation to be detected with a target nucleic acid sequence not having the mutation. can do. That is, the primer may be designed so as to hybridize to a region containing nucleotides different between these two target nucleic acid sequences. In this case, if the primer is designed to include a sequence complementary to the target nucleic acid sequence having a mutation, it will cause a mismatch due to the absence of the mutation, while complementary to the target nucleic acid sequence having no mutation. If it is designed to contain typical sequences, mismatches will be caused by the presence of mutations.

ループ形成プライマーが用いられる場合には、このプライマーは、前記変異の存在または不存在によって、前記配列(A)と前記配列(Ac')との間で1以上のミスマッチを生じるように設計することができる。あるいは、このプライマーは、前記変異の存在または不存在によって、前記配列(Bc)と前記配列(B')との間で1以上のミスマッチを生じるように設計することもできる。   If a loop-forming primer is used, this primer should be designed to produce one or more mismatches between the sequence (A) and the sequence (Ac ′) depending on the presence or absence of the mutation. Can do. Alternatively, this primer can also be designed to produce one or more mismatches between the sequence (Bc) and the sequence (B ′) due to the presence or absence of the mutation.

折り畳みプライマーが用いられる場合には、このプライマーは、前記変異の存在または不存在によって、前記配列(C)と前記配列(Cc')との間で1以上のミスマッチを生じるように設計することができる。   When a folding primer is used, the primer may be designed to produce one or more mismatches between the sequence (C) and the sequence (Cc ′) depending on the presence or absence of the mutation. it can.

第三のプライマーが用いられる場合には、このプライマーは、前記変異の存在または不存在によって前記核酸配列またはその相補配列との間で1以上のミスマッチを生じるように設計することができる。   When a third primer is used, this primer can be designed to cause one or more mismatches with the nucleic acid sequence or its complementary sequence due to the presence or absence of the mutation.

上記核酸増幅反応の他の条件は、本発明による核酸増幅法と同様に設定することができる。例えば、上記核酸増幅反応では、好ましくは上述の鎖置換能を有するポリメラーゼが使用される。また、必要に応じて、上述の融解温度調整剤、上述の酵素安定化剤などを用いてもよい。   Other conditions for the nucleic acid amplification reaction can be set in the same manner as in the nucleic acid amplification method according to the present invention. For example, in the nucleic acid amplification reaction, a polymerase having the above-described strand displacement ability is preferably used. Moreover, you may use the above-mentioned melting temperature adjusting agent, the above-mentioned enzyme stabilizer, etc. as needed.

本発明による変異検出法を行なった結果、変異の存在によりミスマッチを生じるプライマーを用いて増幅産物が得られた場合には核酸試料中に前記変異が存在しないものと判定することができ、逆に、増幅産物が得られなかった場合には前記変異が存在するものと判定することができる。一方で、変異の不存在によりミスマッチを生じるプライマーを用いて増幅産物が得られた場合には核酸試料中に前記変異が存在するものと判定することができ、逆に、増幅産物が得られなかった場合には前記変異が存在しないものと判定することができる。   As a result of the mutation detection method according to the present invention, when an amplification product is obtained using a primer that causes a mismatch due to the presence of the mutation, it can be determined that the mutation does not exist in the nucleic acid sample. If no amplification product is obtained, it can be determined that the mutation is present. On the other hand, if an amplification product is obtained using a primer that causes a mismatch due to the absence of mutation, it can be determined that the mutation is present in the nucleic acid sample. Conversely, no amplification product is obtained. If it is, it can be determined that the mutation does not exist.

本発明による核酸増幅法または変異検出法を実施するために、必要な試薬をまとめてキットとすることができる。従って、本発明によれば、等温下での核酸増幅反応により鋳型核酸中の標的核酸配列を増幅するためのキットであって、(a)RecAタンパク質、および(b)上述のプライマーセットを含んでなるキットが提供される。さらに、本発明によれば、等温下での核酸増幅反応により核酸試料中の核酸配列における変異の有無を判定するためのキットであって、(a)RecAタンパク質、および(b)上述のプライマーセットであって、該プライマーセットに含まれる少なくとも1種のプライマーが、前記変異の存在または不存在によって前記核酸試料中の標的配列との間で1以上のミスマッチを生じるように設計されたものであるプライマーセット、を含んでなるキットが提供される。本発明によるキットはさらに、鎖置換能を有するポリメラーゼ、dNTP、緩衝液などの上述の試薬類、反応容器、説明書等を含んでいてもよい。   In order to carry out the nucleic acid amplification method or the mutation detection method according to the present invention, necessary reagents can be combined into a kit. Therefore, according to the present invention, there is provided a kit for amplifying a target nucleic acid sequence in a template nucleic acid by an isothermal nucleic acid amplification reaction, comprising (a) RecA protein, and (b) the above-described primer set. A kit is provided. Furthermore, according to the present invention, there is provided a kit for determining the presence or absence of a mutation in a nucleic acid sequence in a nucleic acid sample by an isothermal nucleic acid amplification reaction, comprising: (a) a RecA protein; and (b) the primer set described above The at least one primer included in the primer set is designed to cause one or more mismatches with a target sequence in the nucleic acid sample due to the presence or absence of the mutation. A kit comprising a primer set is provided. The kit according to the present invention may further contain the above-mentioned reagents such as polymerase having strand displacement ability, dNTP, buffer solution, reaction vessel, instructions and the like.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

例1:ループ形成プライマーのペアおよびRecAタンパク質を用いた標的核酸配列の増幅
本例では、ループ形成プライマーのペアおよびThermus thermophilus由来のRecAタンパク質を用いて、ヒトゲノム中に含まれるEGFR(epidermal growth factor receptor)遺伝子内の標的核酸配列を増幅するための核酸増幅反応を行った。
Example 1: Amplification of a target nucleic acid sequence using a pair of loop-forming primers and RecA protein In this example, a pair of loop-forming primers and a RecA protein derived from Thermus thermophilus are used to produce EGFR (epidermal growth factor receptor) contained in the human genome. ) A nucleic acid amplification reaction was performed to amplify the target nucleic acid sequence in the gene.

ヒトゲノム中の標的核酸配列周辺の配列(配列番号1)と各プライマーとの位置関係は、図4に示すとおりである。具体的には、以下の配列を有するプライマーを設計した。   The positional relationship between the sequence around the target nucleic acid sequence in the human genome (SEQ ID NO: 1) and each primer is as shown in FIG. Specifically, primers having the following sequences were designed.

EGFR18F-01:5'-CCCAGCACTTGAGGATCTTGAAGGAAACTG-3'(配列番号2)、
EGFR18R-06:5'-CGGCACGGTGAGCCCAGAGGCCTGTGCCAG-3'(配列番号3)。
EGFR18F-01: 5′- CCCAGCACTT GAGGATCTTGAAGGAAACTG-3 ′ (SEQ ID NO: 2),
EGFR18R-06: 5'- CGGCACGGTG AGCCCAGAGGCCTGTGCCAG-3 '(SEQ ID NO: 3).

フォワードプライマーEGFR18F-01は、その3’末端側にある配列(20mer:下線部以外)が鋳型にアニーリングし、伸長反応の後、5’末端側にある配列(10mer:下線部)が、そのプライマーによる伸長鎖上の、該プライマーの3’末端塩基の16塩基下流から始まる領域にハイブリダイズするように設計されている。リバースプライマーEGFR18R-06は、その3’末端側にある配列(20mer:下線部以外)が鋳型にアニーリングし、伸長反応の後、5’末端側にある配列(10mer:下線部)が、そのプライマーによる伸長鎖上の、該プライマーの3’末端塩基の16塩基下流から始まる領域にハイブリダイズするように設計されている。   For the forward primer EGFR18F-01, the sequence on the 3 'end side (20mer: other than the underlined portion) anneals to the template, and after the extension reaction, the sequence on the 5' end side (10mer: underlined portion) It is designed to hybridize to the region starting from 16 bases downstream of the 3 ′ terminal base of the primer on the extended strand. As for reverse primer EGFR18R-06, the sequence on the 3 'end side (20mer: other than the underlined portion) is annealed to the template, and after the extension reaction, the sequence on the 5' end side (10mer: underlined portion) is the primer. It is designed to hybridize to the region starting from 16 bases downstream of the 3 ′ terminal base of the primer on the extended strand.

次いで、次の組成を有する反応液:10×Buffer(Bst DNA Polymeraseに添付のBuffer:New England BioLabs)、MgSO(4mM)、DMSO(5%)、SYBR Green I(最終濃度にして10万倍希釈、Molecular Probe)、dNTP(各0.4mM)、フォワードプライマーEGFR18F-01(3.2μM)、リバースプライマーEGFR18R-06(3.2μM)、Human Genomic DNA(1.6ng/μl、Promega)、Bst DNAポリメラーゼ(8U/μl、New England BioLabs)、RecAタンパク質(5ng/μl)、およびATP(1mM)を含有;を調製し、これを60℃で120分間インキュベートした。これらの反応は、リアルタイムPCR装置Mx3000P(Stratagene)を用いて行った。 Next, a reaction solution having the following composition: 10 × Buffer (Buffer: New England BioLabs attached to Bst DNA Polymerase), MgSO 4 (4 mM), DMSO (5%), SYBR Green I (100,000 times the final concentration) Dilution, Molecular Probe), dNTP (0.4 mM each), forward primer EGFR18F-01 (3.2 μM), reverse primer EGFR18R-06 (3.2 μM), Human Genomic DNA (1.6 ng / μl, Promega), Bst DNA polymerase (8 U / μl, New England BioLabs), RecA protein (5 ng / μl), and ATP (1 mM) were prepared and incubated at 60 ° C. for 120 minutes. These reactions were performed using a real-time PCR apparatus Mx3000P (Stratagene).

核酸増幅反応における増幅産物量の経時変化を図5に示す。図5において、四角は鋳型(ヒトゲノムDNA)およびRecAタンパク質をともに含有するサンプルを示し、丸は鋳型を含有し、RecAタンパク質を含有しないサンプルを示し、菱形は鋳型を含有せず、RecAタンパク質を含有するサンプルを示し、三角は鋳型とRecAタンパク質をともに含有しないサンプルを示す。   FIG. 5 shows changes with time in the amount of amplification product in the nucleic acid amplification reaction. In FIG. 5, squares indicate samples containing both the template (human genomic DNA) and RecA protein, circles indicate samples that contain the template and no RecA protein, and diamonds do not contain the template and contain RecA protein The triangles indicate samples that do not contain both the template and RecA protein.

鋳型を含有するサンプルについての増幅産物は、その配列決定により、いずれも標的核酸配列を有することが確認された。図5によれば、鋳型を含有するサンプルでは増幅産物が得られたが(四角および丸)、RecAタンパク質をさらに含有するサンプルの方が増幅効率が高いことが示された(四角)。鋳型を含有しないサンプルでは、RecAタンパク質を含有しないサンプルでは増幅産物が得られたが(三角)、RecAタンパク質を含有するサンプルでは増幅産物が全く得られなかった(菱形)。   All amplification products for samples containing the template were confirmed to have the target nucleic acid sequence by sequencing. According to FIG. 5, although the amplification product was obtained in the sample containing the template (squares and circles), the sample further containing the RecA protein showed higher amplification efficiency (squares). In the sample containing no template, an amplification product was obtained in the sample not containing RecA protein (triangle), but no amplification product was obtained in the sample containing RecA protein (diamond).

例2:ループ形成プライマーのペアおよびRecAタンパク質を用いた標的核酸配列の増幅における一塩基変異の影響
本例では、本発明による核酸増幅反応の特異性を確認するため、標的核酸配列中に一塩基変異を有する配列に対して設計したループ形成プライマーを用いて核酸増幅反応を行い、その結果を、一塩基変異の無い配列に対するループ形成プライマーによる核酸増幅反応の結果と比較した。
Example 2: Effect of a single base mutation on amplification of a target nucleic acid sequence using a pair of loop forming primers and a RecA protein In this example, in order to confirm the specificity of the nucleic acid amplification reaction according to the present invention, a single base is included in the target nucleic acid sequence. A nucleic acid amplification reaction was performed using a loop-forming primer designed for a sequence having a mutation, and the result was compared with the result of a nucleic acid amplification reaction using a loop-forming primer for a sequence without a single nucleotide mutation.

この目的のために、ヒトゲノム中に含まれるCYP2C19*2遺伝子内の領域を標的とし、一塩基変異を含む配列とこれを含まない配列のそれぞれに対してループ形成プライマーのペアを設計した。さらに、インナープライマーおよびアウタープライマーも設計した。CYP2C19*2遺伝子中の増幅領域周辺の配列(配列番号4)と各プライマーとの位置関係は、図6に示すとおりである。具体的には、以下の配列を有するプライマーを設計した。   For this purpose, a pair of loop-forming primers was designed for each of a sequence containing a single nucleotide mutation and a sequence not containing this, targeting a region within the CYP2C19 * 2 gene contained in the human genome. In addition, an inner primer and an outer primer were also designed. The positional relationship between the sequence around the amplification region (SEQ ID NO: 4) in the CYP2C19 * 2 gene and each primer is as shown in FIG. Specifically, primers having the following sequences were designed.

(1)野生型配列に特異的なループ形成プライマー:
FIP-W:5'-CCGGGAAATAATCTTTTAATTTAATAAATTATTGTTTTCTCTTAG-3'(配列番号5)、
BIP-W:5'-CGGGAACCCGTGTTCTTTTACTTTCTCC-3'(配列番号6)。
(1) Loop-forming primer specific for wild-type sequence:
FIP-W: 5′- CCGGGAAATAAT CTTTTAATTTAATAAATTATTGTTTTCTCTTAG-3 ′ (SEQ ID NO: 5),
BIP-W: 5′- CGGGAACCC GTGTTCTTTTACTTTCTCC-3 ′ (SEQ ID NO: 6).

(2)変異型配列に特異的なループ形成プライマー:
FIP-M:5'-CTGGGAAATAATCTTTTAATTTAATAAATTATTGTTTTCTCTTAG-3'(配列番号7)、
BIP-M:5'-CAGGAACCCGTGTTCTTTTACTTTCTCC-3'(配列番号8)。
(2) Loop-forming primer specific for mutant sequence:
FIP-M: 5′-C T GGGAAATAATCTTTTAATTTAATAAATTATTGTTTTCTCTTAG-3 ′ (SEQ ID NO: 7),
BIP-M: 5′-C A GGAACCCGTGTTCTTTTACTTTCTCC-3 ′ (SEQ ID NO: 8).

FIP-WおよびBIP-Wは野生型配列に特異的なプライマーペアである。FIP-Wは、その3’末端側にある配列(33mer:下線部以外)が鋳型にアニーリングし、伸長反応の後、5’末端側にある配列(12mer:下線部)が、そのプライマーによる伸長鎖上の、該プライマーの3’末端塩基の29塩基下流から始まる領域にハイブリダイズするように設計されている。BIP-Wは、その3’末端側にある配列(19mer:下線部以外)が鋳型にアニーリングし、伸長反応の後、5’末端側にある配列(9mer:下線部)が、そのプライマーによる伸長鎖上の、該プライマーの3’末端塩基の47塩基下流から始まる領域にハイブリダイズするように設計されている。一方で、FIP-MおよびBIP-Mは変異型配列に特異的なプライマーペアである。これらのプライマーは、一塩基変異に対応する5’末端から2番目の塩基(下線部)においてのみ、FIP-WおよびBIP-Wと相違している。   FIP-W and BIP-W are primer pairs specific for the wild type sequence. In FIP-W, the sequence at the 3 'end (33mer: other than the underlined portion) is annealed to the template, and after the extension reaction, the sequence at the 5' end (12mer: underlined) is extended by the primer. It is designed to hybridize to a region on the strand starting from 29 bases downstream of the 3 ′ terminal base of the primer. In BIP-W, the sequence at the 3 'end (19mer: other than the underlined portion) anneals to the template, and after the extension reaction, the sequence at the 5' end (9mer: underlined portion) is extended by the primer. It is designed to hybridize to a region on the strand starting from 47 bases downstream of the 3 ′ terminal base of the primer. On the other hand, FIP-M and BIP-M are primer pairs specific to the mutant sequence. These primers differ from FIP-W and BIP-W only at the second base (underlined) from the 5 'end corresponding to the single nucleotide mutation.

(3)インナープライマーおよびアウタープライマー:
LOOP-F:5'-GATAGTGGGAAAATTATTGC-3'(配列番号9)、
LOOP-B:5'-CAAATTACTTAAAAACCTTGCTT-3'(配列番号10)、
F3:5'-CCAGAGCTTGGCATATTGTATC-3'(配列番号11)、
B3:5'-AGGGTTGTTGATGTCCAT-3'(配列番号12)。
(3) Inner primer and outer primer:
LOOP-F: 5′-GATAGTGGGAAAATTATTGC-3 ′ (SEQ ID NO: 9),
LOOP-B: 5′-CAAATTACTTAAAAACCTTGCTT-3 ′ (SEQ ID NO: 10),
F3: 5′-CCAGAGCTTGGCATATTGTATC-3 ′ (SEQ ID NO: 11),
B3: 5′-AGGGTTGTTGATGTCCAT-3 ′ (SEQ ID NO: 12).

LOOP-FおよびLOOP-B(インナープライマー)、F3(上流アウタープライマー)ならびにB3(下流アウタープライマー)は、図6に示される領域において鋳型にハイブリダイズする配列のみからなっている。   LOOP-F and LOOP-B (inner primer), F3 (upstream outer primer) and B3 (downstream outer primer) consist only of sequences that hybridize to the template in the region shown in FIG.

次いで、次の組成を有する反応液:Tris−HCl(20mM,pH8.8)、KCl(10mM)、(NHSO(10mM)、MgSO(4mM)、ベタイン(0.8M)、Triton X−100(0.1%)、dNTP(各0.4mM)、野生型配列または変異型配列に特異的なループ形成プライマーのペア(それぞれ1600nM)、インナープライマーLOOP-FおよびLOOP-B(それぞれ800nM)、上流アウタープライマーF3(200nM)、下流アウタープライマーB3(200nM)、野生型配列を有するヒトゲノム(40ng)、Bst DNAポリメラーゼ(8U/μl、New England BioLabs)、SYBR Green I(最終濃度にして10万倍希釈、Molecular Probe)、RecAタンパク質(5ng/μl)、およびATP(1mM)を含有;を調製し、これを60℃で60分間インキュベートした。これらの反応は、リアルタイムPCR装置Mx3000P(Stratagene)を用いて行った。 Next, a reaction solution having the following composition: Tris-HCl (20 mM, pH 8.8), KCl (10 mM), (NH 4 ) 2 SO 4 (10 mM), MgSO 4 (4 mM), betaine (0.8 M), Triton X-100 (0.1%), dNTPs (0.4 mM each), a pair of loop-forming primers specific to wild type or mutant sequences (1600 nM each), inner primers LOOP-F and LOOP-B ( 800 nM), upstream outer primer F3 (200 nM), downstream outer primer B3 (200 nM), human genome with wild type sequence (40 ng), Bst DNA polymerase (8 U / μl, New England BioLabs), SYBR Green I (final concentration) 100,000-fold dilution, Molecular Probe), RecA protein (5 ng / μl), and A P containing (1 mM); was prepared and incubated which 60 minutes at 60 ° C.. These reactions were performed using a real-time PCR apparatus Mx3000P (Stratagene).

核酸増幅反応における増幅産物量の経時変化を図7に示す。図7において、四角は野生型配列に特異的なプライマーセット、RecAおよびATPを含有するサンプルを示し、丸は野生型配列に特異的なプライマーセットを含有するが、RecAおよびATPを含有しないサンプルを示し、菱形は変異型配列に特異的なプライマーセット、RecAおよびATPを含有するサンプルを示し、三角は変異型配列に特異的なプライマーセットを含有するが、RecAおよびATPを含有しないサンプルを示す。   FIG. 7 shows changes with time in the amount of amplification product in the nucleic acid amplification reaction. In FIG. 7, squares indicate samples containing primer sets specific to wild-type sequences, RecA and ATP, circles indicate samples containing primer sets specific to wild-type sequences, but no RecA and ATP. Shown, diamonds indicate samples containing primer sets specific for the mutant sequence, RecA and ATP, triangles indicate samples containing primer set specific for the mutant sequence but no RecA and ATP.

増幅産物は、その配列決定により、いずれも標的核酸配列を有することが確認された。図7によれば、鋳型との間でミスマッチの無いループ形成プライマーを用いた場合には、RecAタンパク質の有無にかかわらず、30分以内に大量の増幅産物が検出された(四角および丸)。鋳型との間でミスマッチを有するループ形成プライマーを用いた場合であっても、RecAタンパク質を含有しないサンプルでは25〜50分の間で増幅産物が検出された(三角)。これに対し、RecAタンパク質を含有する場合には、ミスマッチを有するループ形成プライマーにより増幅産物が検出されることはなかった(菱形)。これらの結果から、本発明による核酸増幅法は顕著に高い配列特異性を示し、例えば、鋳型における一塩基のミスマッチをも識別できることが示された。   All amplification products were confirmed to have the target nucleic acid sequence by sequencing. According to FIG. 7, when a loop-forming primer having no mismatch with the template was used, a large amount of amplification product was detected within 30 minutes regardless of the presence or absence of RecA protein (squares and circles). Even when a loop-forming primer having a mismatch with the template was used, an amplification product was detected between 25 and 50 minutes in the sample not containing RecA protein (triangle). On the other hand, when RecA protein was contained, no amplification product was detected by the loop-forming primer having a mismatch (diamonds). From these results, it was shown that the nucleic acid amplification method according to the present invention has remarkably high sequence specificity, and can identify, for example, a single-base mismatch in a template.

例3:ループ形成プライマーと折り畳みプライマーとのペアおよびRecAタンパク質を用いた標的核酸配列の増幅
本例では、ループ形成プライマーと折り畳みプライマーとからなるプライマーペアおよびT.thermophilus由来RecAタンパク質を用いて、ヒトゲノム中の標的核酸配列増幅するための核酸増幅反応を行った。
Example 3: Amplification of a target nucleic acid sequence using a pair of a loop-forming primer and a folding primer and a RecA protein In this example, a human genome is prepared using a primer pair consisting of a loop-forming primer and a folding primer and a RecA protein derived from T. thermophilus. A nucleic acid amplification reaction was performed to amplify the target nucleic acid sequence.

ヒトゲノム中の標的核酸配列周辺の配列(配列番号13)と各プライマーの位置関係は図8に示すとおりである。具体的には、以下の核酸配列を有するプライマーを設計した。   The positional relationship between the sequence around the target nucleic acid sequence in the human genome (SEQ ID NO: 13) and each primer is as shown in FIG. Specifically, primers having the following nucleic acid sequences were designed.

ループ形成プライマー:
2D6*44-F1:5’−CGCTGCACATGGCCTGGGGCCTCCTGCTCA―3’(配列番号14)
Loop-forming primer:
2D6 * 44-F1: 5'- CGCTGCACAT GGCCTGGGGCCTCCTGCTCA-3 '(SEQ ID NO: 14)

2D6*44-F1はCYP2D6*1に特異的なプライマーである。2D6*44-F1はその3’末端領域にある配列(20mer:下線部以外)が鋳型にアニーリングし、伸長反応の後、5’末端側にある配列(10mer:下線部)が、そのプライマーによる伸長鎖上の、該プライマーの3’末端塩基の16塩基下流から始まる領域にハイブリダイズするように設計されている。   2D6 * 44-F1 is a primer specific for CYP2D6 * 1. In 2D6 * 44-F1, the sequence in the 3 'end region (20mer: other than the underlined portion) anneals to the template, and after the extension reaction, the sequence in the 5' end side (10mer: underlined portion) depends on the primer. It is designed to hybridize to a region starting from 16 bases downstream of the 3 ′ terminal base of the primer on the extended strand.

折り畳みプライマー:
2D6*44-SR2:5’−TTTATATATATATAAACCCCTGCACTGTTTCCCAGA−3’(配列番号15)
Folding primer:
2D6 * 44-SR2: 5'- TTTATATATATATAAA CCCCTGCACTGTTTCCCAGA-3 '(SEQ ID NO: 15)

2D6*44-SR2はCYP2D6*1とCYP2D6*44の双方に特異的なプライマーである。2D6*44-SR2は3'末端側にある配列(20mer)が鋳型にアニーリングし、5’末端側にある配列(16mer:下線部)がその領域内で折り畳まれて図2に示す構造をとるように設計されている。   2D6 * 44-SR2 is a primer specific for both CYP2D6 * 1 and CYP2D6 * 44. In 2D6 * 44-SR2, the sequence on the 3 'end side (20mer) anneals to the template, and the sequence on the 5' end side (16mer: underlined) is folded within that region to take the structure shown in Fig. 2. Designed to be

次いで、次の組成を有する反応液:Tris-HCl(20mM, pH8.8)、KCl(10mM)、(NH4)2SO4(10mM)、MgSO4(5mM)、DMSO(5%)、SYBRgreen(10万倍希釈、TaKaRa)、Triton X-100(0.1%)、dNTP(0.4mM)、2D6*44-F1(5μM)、2D6*44-SR2(5μM)、ヒトgenome DNA(40ng)、Bst polymerase(8U/μL、New England Biolabs)、RecAタンパク質(10ng/μL)、ATP(1.5mM):を調製し、これを90分間インキュベートした。これらの反応はリアルタイムPCR装置Mx3000p(Stratagene)を用いて行った。 Next, a reaction solution having the following composition: Tris-HCl (20 mM, pH 8.8), KCl (10 mM), (NH 4 ) 2 SO 4 (10 mM), MgSO 4 (5 mM), DMSO (5%), SYBRgreen (100,000 dilution, TaKaRa), Triton X-100 (0.1%), dNTP (0.4 mM), 2D6 * 44-F1 (5 μM), 2D6 * 44-SR2 (5 μM), human genome DNA (40 ng), Bst Polymerase (8 U / μL, New England Biolabs), RecA protein (10 ng / μL), and ATP (1.5 mM) were prepared and incubated for 90 minutes. These reactions were performed using a real-time PCR apparatus Mx3000p (Stratagene).

核酸増幅反応における増幅産物量の経時変化を図9に示す。図9において、丸はCYP2D6*1に特異的なプライマーセットを含有するサンプルを示し、四角はCYP2D6*1に特異的なプライマーセット、RecAおよびATPを含有するサンプルを示し、三角は、CYP2D6*1に特異的なプライマーセットを含有するが、鋳型DNAを含有しないサンプルを示し、ひし形は、CYP2D6*1に特異的なプライマーセット、RecAおよびATPを含有するが、鋳型DNAを含有しないサンプルを示す。   FIG. 9 shows changes with time in the amount of amplification product in the nucleic acid amplification reaction. In FIG. 9, circles indicate samples containing a primer set specific to CYP2D6 * 1, squares indicate a primer set specific to CYP2D6 * 1, RecA and ATP-containing samples, and triangles indicate CYP2D6 * 1. Indicates a sample containing a primer set specific to, but no template DNA, and the diamond indicates a sample containing a primer set specific to CYP2D6 * 1, RecA and ATP, but no template DNA.

鋳型を含むサンプルの増幅産物は、その配列決定により、いずれも標的核酸配列を含んでいることが確認された。図9から明らかなように、RecAおよびATPを添加することによって、無添加よりも増幅反応が促進された。また、鋳型を含まないサンプルでは、RecAおよびATPを添加することによって非特異的な増幅を抑えることができた。   All amplification products of samples containing the template were confirmed to contain the target nucleic acid sequence by sequencing. As is clear from FIG. 9, the addition of RecA and ATP promoted the amplification reaction as compared to the case of no addition. In addition, non-specific amplification could be suppressed by adding RecA and ATP in the sample without template.

図1は、ループ形成プライマーを用いた核酸増幅反応の作用機序を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the action mechanism of a nucleic acid amplification reaction using a loop-forming primer. 図2は、折り畳みプライマーの構造を例示した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of a folding primer. 図3aは、ループ形成プライマーおよび折り畳みプライマーを用いた核酸増幅反応の作用機序を模式的に示した図である。FIG. 3a is a diagram schematically showing the action mechanism of a nucleic acid amplification reaction using a loop-forming primer and a folding primer. 図3bは、ループ形成プライマーおよび折り畳みプライマーを用いた核酸増幅反応の作用機序を模式的に示した図である。FIG. 3b is a diagram schematically showing the action mechanism of a nucleic acid amplification reaction using a loop-forming primer and a folding primer. 図4は、ヒトゲノムに含まれるEGFR(epidermal growth factor receptor)遺伝子上の標的核酸周辺のヌクレオチド配列(配列番号1)、ならびにプライマーの設計に用いられた領域を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1) around a target nucleic acid on an EGFR (epidermal growth factor receptor) gene contained in the human genome, and a region used for primer design. 図5は、RecAタンパク質およびループ形成プライマーのペアを用いた核酸増幅反応の経時変化を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the time course of nucleic acid amplification reaction using a pair of RecA protein and loop-forming primer. 図6は、ヒトゲノムに含まれるCYP2C19*2遺伝子上の標的核酸周辺のヌクレオチド配列(配列番号4)、ならびにプライマーの設計に用いられた領域を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 4) around the target nucleic acid on the CYP2C19 * 2 gene contained in the human genome and the region used for primer design. 図7は、RecAタンパク質およびループ形成プライマーのペアを用いた核酸増幅反応における、鋳型中の一塩基ミスマッチの影響を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the influence of a single base mismatch in a template in a nucleic acid amplification reaction using a pair of RecA protein and a loop-forming primer. 図8は、ヒトゲノムに含まれるCYP2D6*1遺伝子上の標的核酸周辺のヌクレオチド配列(配列番号13)、ならびにプライマーの設計に用いられた領域を示す図である。FIG. 8 shows the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 13) around the target nucleic acid on the CYP2D6 * 1 gene contained in the human genome, and the region used for primer design. 図9は、RecAタンパク質およびループ形成プライマーと折り畳みプライマーとのペアを用いた核酸増幅反応の経時変化を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing changes over time in a nucleic acid amplification reaction using RecA protein and a pair of a loop-forming primer and a folding primer.

Claims (52)

等温下での核酸増幅反応により鋳型核酸中の標的核酸配列を増幅する方法であって、
(a)標的核酸配列を含む鋳型核酸を用意する工程、
(b)RecAタンパク質を用意する工程、
(c)標的核酸配列の等温下での増幅を可能とするプライマーセットを用意する工程、および
(d)前記鋳型核酸および前記RecAタンパク質の存在下において、前記プライマーセットによる等温下での核酸増幅反応を行う工程
を含んでなる、方法。
A method of amplifying a target nucleic acid sequence in a template nucleic acid by a nucleic acid amplification reaction under isothermal conditions,
(A) preparing a template nucleic acid containing a target nucleic acid sequence;
(B) preparing a RecA protein;
(C) preparing a primer set that enables amplification of the target nucleic acid sequence under isothermal conditions, and (d) a nucleic acid amplification reaction under isothermal conditions with the primer set in the presence of the template nucleic acid and RecA protein. A method comprising the steps of:
前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、鋳型上における該プライマーの伸長反応によって得られる核酸鎖において、該核酸鎖の5’末端部分が同一鎖上にハイブリダイズすることを可能とするものである、請求項1に記載の方法。   At least one kind of primer included in the primer set enables the 5 ′ end portion of the nucleic acid strand to hybridize on the same strand in the nucleic acid strand obtained by the extension reaction of the primer on the template. The method of claim 1, wherein: 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項1または2に記載の方法。   At least one primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to a sequence (A) at the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and A sequence (B ′) that hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) is included on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). The method according to claim 1 or 2. 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項1または2に記載の方法。   At least one primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. The method according to claim 1 or 2, comprising a folded sequence (B-Bc ') containing two nucleic acid sequences on the same strand, on the 5' side of the sequence (Ac '). 前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(C)よりも5’側に存在する配列(D)の相補配列(Dc)にハイブリダイズする配列(D')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項1または2に記載の方法。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The target nucleic acid sequence contains a sequence (D ′) that hybridizes to the complementary sequence (Dc) of the sequence (D) existing 5 ′ to the sequence (C) on the 5 ′ side of the sequence (Cc ′). The method according to claim 1 or 2, wherein
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項1または2に記載の方法。
The first primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. Comprising a folded sequence (B-Bc ′) containing two nucleic acid sequences on the same strand on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′),
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The method according to claim 1 or 2, comprising a folded sequence (D-Dc ') containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5' side of the sequence (Cc '). .
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項1または2に記載の方法。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The method according to claim 1 or 2, comprising a folded sequence (D-Dc ') containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5' side of the sequence (Cc '). .
前記プライマーセットが、前記標的核酸配列またはその相補配列にハイブリダイズする1種以上の第三のプライマーを含んでなるものである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the primer set comprises one or more third primers that hybridize to the target nucleic acid sequence or a complementary sequence thereof. 前記プライマーセットが、鋳型核酸上の前記標的核酸配列よりも3’側の領域にハイブリダイズするアウタープライマーを含んでなるものである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the primer set comprises an outer primer that hybridizes to a region 3 'from the target nucleic acid sequence on a template nucleic acid. 核酸増幅反応がATPおよび/またはATP類似体の存在下で行われる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the nucleic acid amplification reaction is performed in the presence of ATP and / or an ATP analog. 鎖置換能を有するポリメラーゼが使用される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein a polymerase having strand displacement ability is used. 核酸増幅反応が融解温度調整剤の存在下で行われる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the nucleic acid amplification reaction is performed in the presence of a melting temperature adjusting agent. 融解温度調整剤が、ジメチルスルホキシド、ベタイン、ホルムアミドもしくはグリセロール、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項12に記載の方法。   The method according to claim 12, wherein the melting temperature adjusting agent is dimethyl sulfoxide, betaine, formamide or glycerol, or a mixture of two or more thereof. 等温下での核酸増幅反応により鋳型核酸中の標的核酸配列を増幅するためのキットであって、
(a)RecAタンパク質、および
(b)標的核酸配列の等温下での増幅を可能とするプライマーセット
を含んでなる、キット。
A kit for amplifying a target nucleic acid sequence in a template nucleic acid by a nucleic acid amplification reaction under isothermal conditions,
A kit comprising (a) a RecA protein, and (b) a primer set that allows amplification of the target nucleic acid sequence under isothermal conditions.
前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、鋳型上における該プライマーの伸長反応によって得られる核酸鎖において、該核酸鎖の5’末端部分が同一鎖上にハイブリダイズすることを可能とするものである、請求項14に記載のキット。   At least one kind of primer included in the primer set enables the 5 ′ end portion of the nucleic acid strand to hybridize on the same strand in the nucleic acid strand obtained by the extension reaction of the primer on the template. 15. The kit according to claim 14, wherein 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項14または15に記載のキット。   At least one primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to a sequence (A) at the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and A sequence (B ′) that hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) is included on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). The kit according to claim 14 or 15. 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項14または15に記載のキット。   At least one primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. The kit according to claim 14 or 15, comprising a folded sequence (B-Bc ') containing two nucleic acid sequences on the same strand, on the 5' side of the sequence (Ac '). 前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(C)よりも5’側に存在する配列(D)の相補配列(Dc)にハイブリダイズする配列(D')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項14または15に記載のキット。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The target nucleic acid sequence contains a sequence (D ′) that hybridizes to the complementary sequence (Dc) of the sequence (D) existing 5 ′ to the sequence (C) on the 5 ′ side of the sequence (Cc ′). The kit according to claim 14 or 15, wherein
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項14または15に記載のキット。
The first primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. Comprising a folded sequence (B-Bc ′) containing two nucleic acid sequences on the same strand on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′),
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The kit according to claim 14 or 15, comprising a folded sequence (D-Dc ') containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5' side of the sequence (Cc '). .
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項14または15に記載のキット。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The kit according to claim 14 or 15, comprising a folded sequence (D-Dc ') containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5' side of the sequence (Cc '). .
前記プライマーセットが、前記標的核酸配列またはその相補配列にハイブリダイズする1種以上の第三のプライマーを含んでなるものである、請求項14〜20のいずれか一項に記載のキット。   The kit according to any one of claims 14 to 20, wherein the primer set comprises one or more third primers that hybridize to the target nucleic acid sequence or a complementary sequence thereof. 前記プライマーセットが、鋳型核酸上の前記標的核酸配列よりも3’側の領域にハイブリダイズするアウタープライマーを含んでなるものである、請求項14〜20のいずれか一項に記載のキット。   The kit according to any one of claims 14 to 20, wherein the primer set comprises an outer primer that hybridizes to a region 3 'of the target nucleic acid sequence on a template nucleic acid. ATPおよび/またはATP類似体をさらに含んでなる、請求項14〜20のいずれか一項に記載のキット。   21. A kit according to any one of claims 14 to 20, further comprising ATP and / or an ATP analog. 鎖置換能を有するポリメラーゼをさらに含んでなる、請求項14〜20のいずれか一項に記載のキット。   The kit according to any one of claims 14 to 20, further comprising a polymerase having strand displacement ability. 融解温度調整剤をさらに含んでなる、請求項14〜20のいずれか一項に記載のキット。   The kit according to any one of claims 14 to 20, further comprising a melting temperature adjusting agent. 融解温度調整剤が、ジメチルスルホキシド、ベタイン、ホルムアミドもしくはグリセロール、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項25に記載のキット。   The kit according to claim 25, wherein the melting temperature adjusting agent is dimethyl sulfoxide, betaine, formamide or glycerol, or a mixture of two or more thereof. 等温下での核酸増幅反応により核酸試料中の核酸配列における変異の有無を判定する方法であって、
(a)核酸試料を用意する工程、
(b)RecAタンパク質を用意する工程、
(c)標的核酸配列の等温下での増幅を可能とするプライマーセットであって、該プライマーセットに含まれる少なくとも1種のプライマーが、前記変異の存在または不存在によって前記核酸試料中の標的配列との間で1以上のミスマッチを生じるように設計されたものである、プライマーセットを用意する工程、および
(d)前記核酸試料および前記RecAタンパク質の存在下において、前記プライマーセットによる等温下での核酸増幅反応を行う工程
を含んでなる、方法。
A method for determining the presence or absence of a mutation in a nucleic acid sequence in a nucleic acid sample by a nucleic acid amplification reaction under isothermal conditions,
(A) a step of preparing a nucleic acid sample;
(B) preparing a RecA protein;
(C) a primer set capable of isothermal amplification of a target nucleic acid sequence, wherein at least one primer contained in the primer set is a target sequence in the nucleic acid sample due to the presence or absence of the mutation A step of preparing a primer set, which is designed to produce one or more mismatches between, and (d) in the presence of the nucleic acid sample and the RecA protein under isothermal conditions by the primer set A method comprising a step of performing a nucleic acid amplification reaction.
前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、鋳型上における該プライマーの伸長反応によって得られる核酸鎖において、該核酸鎖の5’末端部分が同一鎖上にハイブリダイズすることを可能とするものである、請求項27に記載の方法。   At least one kind of primer included in the primer set enables the 5 ′ end portion of the nucleic acid strand to hybridize on the same strand in the nucleic acid strand obtained by the extension reaction of the primer on the template. 28. The method of claim 27, wherein: 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項27または28に記載の方法。   At least one primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to a sequence (A) at the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and A sequence (B ′) that hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) is included on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). A method according to claim 27 or 28. 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項27または28に記載の方法。   At least one primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. The method according to claim 27 or 28, comprising a folded sequence (B-Bc ') containing two nucleic acid sequences on the same strand on the 5' side of the sequence (Ac '). 前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(C)よりも5’側に存在する配列(D)の相補配列(Dc)にハイブリダイズする配列(D')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項27または28に記載の方法。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The target nucleic acid sequence contains a sequence (D ′) that hybridizes to the complementary sequence (Dc) of the sequence (D) existing 5 ′ to the sequence (C) on the 5 ′ side of the sequence (Cc ′). 29. The method of claim 27 or 28, wherein
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項27または28に記載の方法。
The first primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. Comprising a folded sequence (B-Bc ′) containing two nucleic acid sequences on the same strand on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′),
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The method according to claim 27 or 28, comprising a folded sequence (D-Dc ') containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5' side of the sequence (Cc '). .
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項27または28に記載の方法。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The method according to claim 27 or 28, comprising a folded sequence (D-Dc ') containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5' side of the sequence (Cc '). .
前記プライマーセットが、前記標的核酸配列またはその相補配列にハイブリダイズする1種以上の第三のプライマーを含んでなるものである、請求項27〜33のいずれか一項に記載の方法。   34. The method according to any one of claims 27 to 33, wherein the primer set comprises one or more third primers that hybridize to the target nucleic acid sequence or its complementary sequence. 前記プライマーセットが、鋳型核酸上の前記標的核酸配列よりも3’側の領域にハイブリダイズするアウタープライマーを含んでなるものである、請求項27〜33のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 27 to 33, wherein the primer set comprises an outer primer that hybridizes to a region 3 'from the target nucleic acid sequence on a template nucleic acid. 核酸増幅反応がATPおよび/またはATP類似体の存在下で行われる、請求項27〜33のいずれか一項に記載の方法。   34. The method according to any one of claims 27 to 33, wherein the nucleic acid amplification reaction is performed in the presence of ATP and / or an ATP analog. 鎖置換能を有するポリメラーゼが使用される、請求項27〜33のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 27 to 33, wherein a polymerase having strand displacement ability is used. 核酸増幅反応が融解温度調整剤の存在下で行われる、請求項27〜33のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 27 to 33, wherein the nucleic acid amplification reaction is performed in the presence of a melting temperature adjusting agent. 融解温度調整剤が、ジメチルスルホキシド、ベタイン、ホルムアミドもしくはグリセロール、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項38に記載の方法。   40. The method of claim 38, wherein the melting temperature modifier is dimethyl sulfoxide, betaine, formamide or glycerol, or a mixture of two or more thereof. 等温下での核酸増幅反応により核酸試料中の核酸配列における変異の有無を判定するためのキットであって、
(a)RecAタンパク質、および
(b)標的核酸配列の等温下での増幅を可能とするプライマーセットであって、該プライマーセットに含まれる少なくとも1種のプライマーが、前記変異の存在または不存在によって前記核酸試料中の標的配列との間で1以上のミスマッチを生じるように設計されたものである、プライマーセット
を含んでなる、キット。
A kit for determining the presence or absence of a mutation in a nucleic acid sequence in a nucleic acid sample by a nucleic acid amplification reaction under isothermal conditions,
(A) a RecA protein, and (b) a primer set that enables amplification of a target nucleic acid sequence under isothermal conditions, wherein at least one primer contained in the primer set depends on the presence or absence of the mutation. A kit comprising a primer set designed to produce one or more mismatches with a target sequence in the nucleic acid sample.
前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、鋳型上における該プライマーの伸長反応によって得られる核酸鎖において、該核酸鎖の5’末端部分が同一鎖上にハイブリダイズすることを可能とするものである、請求項40に記載のキット。   At least one kind of primer included in the primer set enables the 5 ′ end portion of the nucleic acid strand to hybridize on the same strand in the nucleic acid strand obtained by the extension reaction of the primer on the template. 41. A kit according to claim 40. 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項40または41に記載のキット。   At least one primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to a sequence (A) at the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and A sequence (B ′) that hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) is included on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). 42. A kit according to claim 40 or 41. 前記プライマーセットに含まれる少なくとも一種のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものである、請求項40または41に記載のキット。   At least one primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. 42. The kit according to claim 40 or 41, comprising a folded sequence (B-Bc ′) containing two nucleic acid sequences on the same strand, on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). 前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(C)よりも5’側に存在する配列(D)の相補配列(Dc)にハイブリダイズする配列(D')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項40または41に記載のキット。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The target nucleic acid sequence contains a sequence (D ′) that hybridizes to the complementary sequence (Dc) of the sequence (D) existing 5 ′ to the sequence (C) on the 5 ′ side of the sequence (Cc ′). 42. The kit according to claim 40 or 41, which comprises:
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(B-Bc')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項40または41に記載のキット。
The first primer included in the primer set includes a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion and hybridizes to each other. Comprising a folded sequence (B-Bc ′) containing two nucleic acid sequences on the same strand on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′),
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and 42. The kit according to claim 40 or 41, comprising a folded sequence (D-Dc ′) containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5 ′ side of the sequence (Cc ′). .
前記プライマーセットに含まれる第一のプライマーが、標的核酸配列の3’末端部分の配列(A)にハイブリダイズする配列(Ac')を3’末端部分に含んでなり、かつ前記標的核酸配列において前記配列(A)よりも5’側に存在する配列(B)の相補配列(Bc)にハイブリダイズする配列(B')を前記配列(Ac')の5’側に含んでなるものであり、
前記プライマーセットに含まれる第二のプライマーが、前記標的核酸配列の相補配列の3’末端部分の配列(C)にハイブリダイズする配列(Cc')を3’末端部分に含んでなり、かつ相互にハイブリダイズする2つの核酸配列を同一鎖上に含む折返し配列(D-Dc')を前記配列(Cc')の5’側に含んでなるものである、請求項40または41に記載のキット。
The first primer included in the primer set comprises a sequence (Ac ′) that hybridizes to the sequence (A) of the 3 ′ end portion of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and The sequence (B ′) hybridizes to the complementary sequence (Bc) of the sequence (B) existing 5 ′ to the sequence (A) on the 5 ′ side of the sequence (Ac ′). ,
The second primer included in the primer set comprises a sequence (Cc ′) that hybridizes to the sequence (C) of the 3 ′ end portion of the complementary sequence of the target nucleic acid sequence at the 3 ′ end portion, and 42. The kit according to claim 40 or 41, comprising a folded sequence (D-Dc ′) containing two nucleic acid sequences that hybridize to the same strand on the 5 ′ side of the sequence (Cc ′). .
前記プライマーセットが、前記標的核酸配列またはその相補配列にハイブリダイズする1種以上の第三のプライマーを含んでなるものである、請求項40〜46のいずれか一項に記載のキット。   47. The kit according to any one of claims 40 to 46, wherein the primer set comprises one or more third primers that hybridize to the target nucleic acid sequence or a complementary sequence thereof. 前記プライマーセットが、鋳型核酸上の前記標的核酸配列よりも3’側の領域にハイブリダイズするアウタープライマーを含んでなるものである、請求項40〜46のいずれか一項に記載のキット。   47. The kit according to any one of claims 40 to 46, wherein the primer set comprises an outer primer that hybridizes to a region 3 'from the target nucleic acid sequence on a template nucleic acid. ATPおよび/またはATP類似体をさらに含んでなる、請求項40〜46のいずれか一項に記載のキット。   47. A kit according to any one of claims 40 to 46, further comprising ATP and / or an ATP analog. 鎖置換能を有するポリメラーゼをさらに含んでなる、請求項40〜46のいずれか一項に記載のキット。   The kit according to any one of claims 40 to 46, further comprising a polymerase having strand displacement ability. 融解温度調整剤をさらに含んでなる、請求項40〜46のいずれか一項に記載のキット。   47. The kit according to any one of claims 40 to 46, further comprising a melting temperature adjusting agent. 融解温度調整剤が、ジメチルスルホキシド、ベタイン、ホルムアミドもしくはグリセロール、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項51に記載のキット。   52. The kit according to claim 51, wherein the melting temperature adjusting agent is dimethyl sulfoxide, betaine, formamide or glycerol, or a mixture of two or more thereof.
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