JP2008029335A - Primer set and kit for use in new gene amplification method - Google Patents

Primer set and kit for use in new gene amplification method Download PDF

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義英 岩木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new nucleic acid amplification method to which the reaction principle of the LAMP(loop-mediated isothermal amplification) method is applied. <P>SOLUTION: A primer set for amplifying a target nucleic acid sequence is provided, being characterized in containing at least two primers(A) each comprising a nucleic acid sequence region(a), a nucleic acid sequence region (b) complementary to the sequence of the region (a), and a nucleic acid sequence region (c) complementary to a region(c') in a target nucleic acid sequence, in this order from the 3' terminal side to the 5' terminal side of the primer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規遺伝子増幅法に用いられるプライマーセットおよびキットに関するものである。   The present invention relates to a primer set and kit used for a novel gene amplification method.

遺伝子の変異は、翻訳アミノ酸の変化を伴うミスセンス変異、アミノ酸の変化を伴わないサイレント変異、更に塩基の欠失や挿入によって翻訳フレームがずれるフレームシフト変異などの原因となる可能性がある。また、遺伝子の変異は、スプライシングの異常等を通じて遺伝子の翻訳異常につながる可能性もあり、サイレント変異以外の変異は、タンパク質の構造的な、あるいは機能的な変化を伴うケースが多い。更に、タンパク質の発現調節領域における変異は、タンパク質の発現調節機構に影響を与える恐れがある。   Gene mutations may cause missense mutations with changes in translated amino acids, silent mutations without amino acid changes, and frame shift mutations that shift the translation frame due to base deletions or insertions. In addition, gene mutations may lead to gene translational abnormalities through splicing abnormalities and the like, and mutations other than silent mutations often involve structural or functional changes in proteins. Furthermore, the mutation in the protein expression control region may affect the protein expression control mechanism.

核酸の塩基配列上の差異のうち、ある集団内で1%以上の頻度で存在する変異は、特に多型と呼ばれている。ここで集団とは、地理的な隔離や亜種によって区別される集団を意味する。多型の中でも、一塩基の挿入、欠失、置換による多型は、特に一塩基多型(single nucleotide polymorphisms;以下、SNPsと省略する)と呼ばれている。SNPsは、ヒトゲノムの中で最も出現頻度が高い多型であるため注目されている。多型は、一定の頻度で集団に広がっていることから、全く形質の変化を伴わないものか、特に生存あるいは生殖に不利な形質ではなく、いわば体質といえる形質を左右しているものと考えられる。   Among the differences in the nucleotide sequences of nucleic acids, a mutation present at a frequency of 1% or more in a certain population is particularly called a polymorphism. Here, the group means a group distinguished by geographical isolation or subspecies. Among polymorphisms, polymorphisms due to single nucleotide insertions, deletions, and substitutions are particularly called single nucleotide polymorphisms (hereinafter abbreviated as SNPs). SNPs are attracting attention because they are the most frequently occurring polymorphisms in the human genome. Since polymorphism spreads to the population at a certain frequency, it is considered that it does not change any traits at all, or influences traits that can be said to be constitutions, not traits that are particularly disadvantageous to survival or reproduction. It is done.

多型に対して、1%未満で見出される変異は、ヒトの場合は集団内で広がらない変異で、ほとんどが疾患に関わるものである可能性が高い。すなわち、遺伝病において見出される変異が相当する。また、個体内で見出される変異においても、癌等において見出される変異のように疾患にかかわるものがある。このような変異の検出は、対応する疾患の診断において決定的な情報を与える。   For polymorphisms, mutations found in less than 1% are mutations that do not spread within the population in humans and are most likely related to disease. That is, it corresponds to a mutation found in a genetic disease. In addition, some mutations found in individuals are related to diseases like mutations found in cancer and the like. Detection of such mutations provides definitive information in the diagnosis of the corresponding disease.

ある遺伝子について、その塩基配列が予測された塩基配列と比較して相違しているか否かは、相補的な塩基配列のハイブリダイズによって確認できる。具体的には、プライマーやプローブのハイブリダイズが利用される。例えば、核酸増幅用のプライマーは、標的塩基配列がプライマーに相補的な塩基配列を持つ場合にのみプライマーとして作用することができる。この原理に基づいて、核酸増幅産物を指標として、標的塩基配列がプライマーに相補的であるかどうかを知ることができる。   Whether or not the base sequence of a gene is different from the predicted base sequence can be confirmed by hybridization of complementary base sequences. Specifically, hybridization of primers and probes is used. For example, a primer for nucleic acid amplification can act as a primer only when the target base sequence has a base sequence complementary to the primer. Based on this principle, it can be determined whether or not the target base sequence is complementary to the primer using the nucleic acid amplification product as an index.

核酸増幅方法の一つとしてPCR(Polymerase Chain Reaction)法が知られている(非特許文献1)。しかしPCRに基づく塩基配列の確認方法には、いくつかの問題点がある。PCRにおいては、万が一誤って相補鎖合成が行われてしまった場合には、その生成物が以降の反応の鋳型として機能して誤った結果を与える原因となる。さらに、PCR法においては、実施のために特別な温度調節装置が必要なこと、増幅反応が指数的に進むことから定量性に問題があること、試料や反応液が外部からの汚染を受け、誤って混入した核酸が鋳型として機能してしまうコンタミネーションの影響を受け易いこと等の問題点がある。   A PCR (Polymerase Chain Reaction) method is known as one of nucleic acid amplification methods (Non-patent Document 1). However, the method for confirming a base sequence based on PCR has several problems. In PCR, if complementary strand synthesis is performed by mistake, the product functions as a template for the subsequent reaction and causes an incorrect result. Furthermore, in the PCR method, a special temperature control device is necessary for the implementation, the amplification reaction proceeds exponentially, there is a problem in quantitativeness, the sample and the reaction solution are contaminated from the outside, There are problems such as being easily affected by contamination in which nucleic acid mistakenly mixed functions as a template.

等温条件で実施することができ、しかもPCRに比較して、反応特異性を高い水準に維持することができる核酸増幅方法として、LAMP(Loop−mediated isothermal amplification)法が用いられている(特許文献1、非特許文献2)。また、LAMP法を応用したSNPsの検出方法(非特許文献3)、LAMP法を改良した核酸増幅方法(特許文献2)についても報告されている。LAMP法には、鋳型の塩基配列が設計とは異なっていたときに核酸の増幅反応が著しく阻害されるという特徴がある。この特徴により、LAMP法に基づく変異の検出方法による、高い特異性が実現されている。   As a nucleic acid amplification method that can be carried out under isothermal conditions and can maintain the reaction specificity at a high level compared to PCR, a LAMP (Loop-Mediated Isolation Amplification) method is used (Patent Literature). 1, Non-Patent Document 2). In addition, a method for detecting SNPs by applying the LAMP method (Non-patent Document 3) and a nucleic acid amplification method by improving the LAMP method (Patent Document 2) have also been reported. The LAMP method is characterized in that the nucleic acid amplification reaction is significantly inhibited when the base sequence of the template is different from the design. Due to this feature, high specificity is realized by a mutation detection method based on the LAMP method.

国際公開公報00/28082号パンフレットInternational Publication No. 00/28082 Pamphlet 国際公開公報2002/090538号パンフレットInternational Publication No. 2002/090538 Pamphlet Science,230,1350−1354,1985Science, 230, 1350-1354, 1985 T.Notomi et al.,Nucleic Acid Res.,2000,Vol.28,No.12,e63T.A. Notomi et al. Nucleic Acid Res. , 2000, Vol. 28, no. 12, e63 The 3rd International Workshop on Advanced Genomics 2000.11.13〜14;Yokohama,A Novel SNP Typing Technology Based on the Nucleic Acid Amplification Method,LAMP KANDA,Hidetoshi et al.The 3rd International Works on Advanced Genomics 2000.11.13-14; Yokohama, A Novel SNP Typology Technology on MPA. 栄研化学株式会社、「LAMP法の原理」(プライマー設計)、2005年、インターネット<URL:http://loopamp.eiken.co.jp/lamp/primer.html>Eiken Chemical Co., Ltd., “Principle of LAMP Method” (Primer Design), 2005, Internet <URL: http: // looppamp. eiken. co. jp / lamp / primer. html>

しかしながら、LAMP法およびその改良法には、特殊なプライマー構造を必要としプライマー設計の自由度が制限されるという問題があった。例えば図1に示すように、LAMP法に使用するプライマーは、鋳型核酸と相補的な配列を二領域にわたって有する必要がある。さらにプライマー間距離、各プライマーの融解温度(以下、Tm値ともいう)、各プライマー領域の末端安定性、GC含量を最適化する必要があり、極端に二次構造をとらないようにするとともに3´末端が相補的にならないようにしなければならない等のプライマー設計上の制限がある(非特許文献4を参考のこと)。   However, the LAMP method and its improved method have a problem that a special primer structure is required and the degree of freedom in primer design is limited. For example, as shown in FIG. 1, the primer used in the LAMP method needs to have a sequence complementary to the template nucleic acid over two regions. Furthermore, it is necessary to optimize the inter-primer distance, the melting temperature of each primer (hereinafter also referred to as Tm value), the terminal stability of each primer region, and the GC content. There is a limitation in primer design such that the end must not be complementary (see Non-Patent Document 4).

本発明は、前記の問題を解決する、LAMP法の反応原理を応用した新たな核酸増幅方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a new nucleic acid amplification method that applies the reaction principle of the LAMP method and solves the above-described problems.

本発明者らは、上記課題を解決するため研究を重ねた結果、特定の構造を有するプライマーセットをLAMP法に応用することにより、新しい原理で核酸増幅を行うことができることを見出し、本発明を完成した。すなわち本発明は、以下の構成よりなる。   As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have found that nucleic acid amplification can be performed on a new principle by applying a primer set having a specific structure to the LAMP method. completed. That is, this invention consists of the following structures.

<1>5´末端側から3´末端側にかけて、核酸配列領域(a)、領域(a)の配列と相補的な核酸配列領域(b)、および、標的核酸配列における領域(c’)に相補的な核酸配列領域(c)を含有するプライマー(A)を、少なくとも2種含むことを特徴とする、標的核酸配列増幅用プライマーセット。
<2>プライマー(A)に加え、標的核酸配列における領域(d’)に相補的な核酸配列領域(d)を有するプライマー(B)を、少なくとも2種含むことを特徴とする、<1>に記載の標的核酸配列増幅用プライマーセット(ただし、標的核酸配列において、領域(d’)は領域(c’)より3´末端側に存在する。)。
<3>等温下における標的核酸配列の増幅に用いるための<1>または<2>に記載のプライマーセット。
<4>領域(a)および(b)が各々50塩基以下からなることを特徴とする、<1>〜<3>のいずれか1項に記載のプライマーセット。
<5>領域(a)と(b)との間に存在する配列が10塩基以下からなるか、あるいは領域(a)と(b)とが隣接していることを特徴とする、<1>〜<4>のいずれか1項に記載のプライマーセット。
<6>領域(a)と(b)がアデニン(A)とチミン(T)のみで構成されていることを特徴とする、<1>〜<5>のいずれか1項に記載のプライマーセット。
<7>領域(c)のTm値が領域(a)のTm値より高いことを特徴とする、<1>〜<6>のいずれか1項に記載のプライマーセット。
<8>標的核酸配列を含む核酸試料と、<1>〜<7>のいずれか1項に記載のプライマーセットが存在する反応系で、核酸試料中の標的核酸配列の増幅反応を行う核酸増幅方法。
<9>下記工程を含む、<8>に記載の核酸増幅方法。
(1)プライマー(A)を標的核酸配列にハイブリダイズさせ、プライマー(A)の3´末端を起点とする核酸合成反応を行う工程
(2)工程(1)で合成された核酸にプライマー(B)を標的核酸配列にハイブリダイズさせ、プライマー(B)の3´末端を起点として核酸合成反応を行う工程
(3)工程(2)で合成された核酸にプライマー(A)をハイブリダイズさせ、プライマー(A)の3´末端を起点として核酸合成反応を行う工程
(4)工程(3)で合成された核酸にプライマー(B)を標的核酸配列にハイブリダイズさせ、プライマー(B)の3´末端を起点として核酸合成反応を行う工程
(5)工程(4)で合成された核酸の3´末端を、同一鎖上の相補的な塩基配列からなる領域にハイブリダイズさせ、その3´末端を起点とする核酸合成反応を行う工程
(6)工程(5)で合成された核酸の3´末端を、同一鎖上の相補的な塩基配列からなる領域にハイブリダイズさせ、その3´末端を起点とする核酸合成反応を行う工程
<10>反応系に、さらに変異認識タンパク質が存在することを特徴とする、<8>または<9>に記載の方法。
<11>変異認識タンパク質がMutS、MSH2もしくはMSH6、またはこれらの2種以上の混合物である、<10>に記載の方法。
<12>反応系に、さらに融解温度調整剤が存在することを特徴とする、<8>〜<11>のいずれか1項に記載の方法。
<13>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2種以上の混合物である、<12>に記載の方法。
<14>核酸増幅反応が等温で行われることを特徴とする<8>〜<13>のいずれか1項に記載の方法。
<15>以下の工程を含む、標的核酸配列における変異の有無を検出するための方法。
(1)標的核酸配列を含む核酸試料と、<1>〜<7>のいずれか1項に記載のプライマーセットが存在する反応系で、核酸試料中の標的核酸配列の増幅反応を行う工程
(2)核酸増幅反応の生成物の有無により、標的核酸配列における変異の有無を判定する工程
<16>以下の工程を含む、標的核酸配列におけるメチル化の有無を検出するための方法。
(1)標的核酸配列を含む核酸試料中のメチル化されている塩基を別の塩基に置換する処理を行う工程
(2)被検メチル化部位を含むプライマーを含有する<1>〜<7>のいずれか1項に記載のプライマーセットを用いて、標的核酸配列の増幅反応を行う工程
(3)核酸増幅反応の生成物の有無により、標的核酸配列におけるメチル化の有無を判定する工程
<17>工程(2)のメチル化されている塩基を別の塩基に変換する処理が、亜硫酸水素塩による処理であることを特徴とする<16>に記載の方法。
<18><8〜<14のいずれか1項に記載の方法を用いることを特徴とする、<15>〜<17>のいずれか1項に記載の方法。
<19><1>〜<7>のいずれか1項に記載のプライマーセット、核酸合成酵素、基質、緩衝液を少なくとも含むことを特徴とする、核酸増幅用キット。
<20>変異認識タンパク質を含むことを特徴とする、<19>に記載の核酸増幅用キット
<21>融解温度調整剤を含むことを特徴とする<19>または<20>に記載の核酸増幅用キット。
<1> From the 5 ′ end to the 3 ′ end, the nucleic acid sequence region (a), the nucleic acid sequence region (b) complementary to the sequence of the region (a), and the region (c ′) in the target nucleic acid sequence A primer set for amplifying a target nucleic acid sequence, comprising at least two kinds of primers (A) containing complementary nucleic acid sequence regions (c).
<2> In addition to the primer (A), it comprises at least two kinds of primers (B) having a nucleic acid sequence region (d) complementary to the region (d ′) in the target nucleic acid sequence, <1> (However, in the target nucleic acid sequence, the region (d ′) is present on the 3 ′ end side of the region (c ′)).
<3> The primer set according to <1> or <2> for use in amplification of a target nucleic acid sequence under isothermal conditions.
<4> The primer set according to any one of <1> to <3>, wherein each of the regions (a) and (b) comprises 50 bases or less.
<5> The sequence existing between the regions (a) and (b) consists of 10 bases or less, or the regions (a) and (b) are adjacent to each other, <1> ~ Primer set according to any one of <4>.
<6> The primer set according to any one of <1> to <5>, wherein the regions (a) and (b) are composed of only adenine (A) and thymine (T). .
<7> The primer set according to any one of <1> to <6>, wherein the Tm value of the region (c) is higher than the Tm value of the region (a).
<8> Nucleic acid amplification in which a target nucleic acid sequence in a nucleic acid sample is amplified in a reaction system in which the nucleic acid sample containing the target nucleic acid sequence and the primer set according to any one of <1> to <7> are present Method.
<9> The nucleic acid amplification method according to <8>, comprising the following steps.
(1) Step (2) in which a primer (A) is hybridized to a target nucleic acid sequence and a nucleic acid synthesis reaction starting from the 3 ′ end of the primer (A) is performed (2) A primer (B ) To the target nucleic acid sequence, the nucleic acid synthesis reaction starting from the 3 ′ end of the primer (B) (3) the primer (A) is hybridized to the nucleic acid synthesized in step (2), and the primer Step (4) of performing nucleic acid synthesis reaction starting from the 3 ′ end of (A) Primer (B) is hybridized to the target nucleic acid sequence to the nucleic acid synthesized in Step (3), and the 3 ′ end of primer (B) The nucleic acid synthesis reaction starting from step (5) The 3 ′ end of the nucleic acid synthesized in step (4) is hybridized to a region consisting of a complementary base sequence on the same strand, and the 3 ′ end is the starting point. Toss Nucleic acid synthesis reaction step (6) The nucleic acid synthesized in step (5) is hybridized to a region consisting of a complementary base sequence on the same strand, and the nucleic acid starting from the 3 'end <10> The method according to <8> or <9>, wherein a mutation recognition protein is further present in the <10> reaction system for performing the synthesis reaction.
<11> The method according to <10>, wherein the mutation recognition protein is MutS, MSH2 or MSH6, or a mixture of two or more thereof.
<12> The method according to any one of <8> to <11>, wherein a melting temperature adjusting agent is further present in the reaction system.
<13> The method according to <12>, wherein the melting temperature adjusting agent is dimethyl sulfoxide, betaine, formamide, or glycerol, or a mixture of two or more thereof.
<14> The method according to any one of <8> to <13>, wherein the nucleic acid amplification reaction is performed isothermally.
<15> A method for detecting the presence or absence of a mutation in a target nucleic acid sequence, comprising the following steps.
(1) A step of performing an amplification reaction of a target nucleic acid sequence in a nucleic acid sample in a reaction system in which the nucleic acid sample containing the target nucleic acid sequence and the primer set according to any one of <1> to <7> are present ( 2) A method for detecting the presence or absence of methylation in a target nucleic acid sequence, comprising the following steps: <16> determining the presence or absence of a mutation in a target nucleic acid sequence based on the presence or absence of a product of a nucleic acid amplification reaction
(1) A step of replacing a methylated base in a nucleic acid sample containing a target nucleic acid sequence with another base (2) containing a primer containing a test methylation site <1> to <7> (3) A step of determining the presence or absence of methylation in the target nucleic acid sequence based on the presence or absence of the product of the nucleic acid amplification reaction <17 > The method according to <16>, wherein the treatment of converting the methylated base into another base in the step (2) is treatment with bisulfite.
<18> The method according to any one of <15> to <17>, wherein the method according to any one of <8 to <14> is used.
<19> A kit for nucleic acid amplification, comprising at least the primer set according to any one of <1> to <7>, a nucleic acid synthase, a substrate, and a buffer.
<20> Nucleic acid amplification according to <19> or <20>, comprising a nucleic acid amplification kit <21> melting temperature adjusting agent according to <19>, comprising a mutation recognition protein For kit.

本発明におけるプライマーは図2に示すように、鋳型核酸にハイブリダイズする領域は一領域を有していればよく、プライマー設計における自由度が高いという利点がある。   As shown in FIG. 2, the primer in the present invention is only required to have a single region that hybridizes to the template nucleic acid, and has the advantage of a high degree of freedom in primer design.

本発明による核酸増幅反応の作用機序を、を図3および4(工程1〜5)、図5(工程6〜9)に基づいて説明する。   The action mechanism of the nucleic acid amplification reaction according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 (steps 1 to 5) and FIG. 5 (steps 6 to 9).

工程1:標的核酸配列を含む核酸試料と試薬を混合し、60℃でインキュベートする。標的核酸は60℃付近では動的平衡状態にあり、第一のプライマー(図3のFTP)および第二のプライマー(図4のBTP)のいずれかが標的核酸の相補的な部分にハイブリダイズし、そこから伸長することで、片側の鎖が剥がされて一本鎖状態となる。 Step 1: A nucleic acid sample containing a target nucleic acid sequence and a reagent are mixed and incubated at 60 ° C. The target nucleic acid is in a dynamic equilibrium at around 60 ° C., and either the first primer (FTP in FIG. 3) or the second primer (BTP in FIG. 4) hybridizes to the complementary portion of the target nucleic acid. By extending from there, the chain on one side is peeled off to be in a single-stranded state.

工程2:鎖置換型核酸合成酵素の働きにより、図3のFTP(図4のBTP)の図3のF1(図4のB1)領域の3´末端を起点として鋳型核酸と相補的な核酸鎖が合成される。この核酸鎖は、5´末端側に自己相補的な領域FT、FTcを有するため、自己分子内でハイブリダイズして折り返し領域を形成している。 Step 2: Nucleic acid strand complementary to the template nucleic acid starting from the 3 ′ end of the F1 (B1 in FIG. 4) region of FIG. 3 of the FTP of FIG. 3 (BTP in FIG. 4) by the action of the strand displacement type nucleic acid synthase Is synthesized. Since this nucleic acid chain has self-complementary regions FT and FTc on the 5 ′ end side, it hybridizes within the self molecule to form a folded region.

工程3:図3のFTP(図4のBTP)の外側に図3のF2(図4のB2)プライマーがハイブリダイズし、その3´末端を起点として、鎖置換型核酸合成酵素の働きにより、先に合成されている図3のFTP(図4のBTP)からの核酸鎖を剥がしながら核酸合成が伸長していく。 Step 3: The F2 (B2 in FIG. 4) primer in FIG. 3 hybridizes to the outside of the FTP in FIG. 3 (BTP in FIG. 4). Nucleic acid synthesis is extended while peeling the nucleic acid chain from the previously synthesized FTP of FIG. 3 (BTP of FIG. 4).

工程4:図3のF2(図4のB2)プライマーから合成された核酸鎖と鋳型核酸が二本鎖となる。工程3で剥がされて一本鎖となった図3のFTP(図4のBTP)から合成された核酸鎖に図3のBTP(図4のFTP)がハイブリダイズし、この図3のBTP(図4のFTP)の3´末端を起点として、相補的な核酸合成が行われる。 Step 4: The nucleic acid strand synthesized from the F2 primer in FIG. 3 (B2 in FIG. 4) and the template nucleic acid become double stranded. The BTP (FIG. 4 FTP) in FIG. 3 hybridizes to the nucleic acid chain synthesized from the FTP of FIG. 3 (BTP in FIG. 4) peeled off in step 3 to become a single strand, and the BTP (FIG. 3) Complementary nucleic acid synthesis is performed starting from the 3 ′ end of FTP) in FIG.

工程5:図3のBTP(図4のFTP)の外側に図3のB2(図4のF2)プライマーがハイブリダイズし、その3´末端を起点として、鎖置換型核酸合成酵素の働きによって、先に合成されている図3のBTP(図4のFTP)からの核酸鎖を剥がしながら核酸合成が伸長していく。この過程により二本鎖核酸ができる。また、工程5の過程で剥がされた図3のBTP(図4のFTP)から合成された核酸鎖は両端に自己相補的な配列を持つため、自己分子内でハイブリダイズし、折り返し領域を形成してダンベル型の構造(5)となる。この構造は工程6以降の増幅サイクルの起点構造となる。 Step 5: The B2 (F2 in FIG. 4) primer in FIG. 3 hybridizes outside the BTP in FIG. 3 (FTP in FIG. 4), and its 3 ′ end serves as a starting point by the action of the strand displacement type nucleic acid synthase. Nucleic acid synthesis is extended while stripping the nucleic acid strand from the BTP of FIG. 3 (FTP of FIG. 4) synthesized earlier. This process produces a double-stranded nucleic acid. In addition, since the nucleic acid chain synthesized from the BTP of FIG. 3 peeled off in the process of step 5 (FTP of FIG. 4) has a self-complementary sequence at both ends, it hybridizes within the self-molecule and forms a folded region. Thus, a dumbbell structure (5) is obtained. This structure becomes the starting point structure of the amplification cycle after step 6.

工程6:図3のダンベル型構造以降の工程を図5に基づいて説明するが、図4のダンベル型構造以降の工程についても同様である。工程5(図3)で形成されたダンベル型の構造(5)は、3´末端のFT領域を起点として自己を鋳型とした核酸合成が伸長し、この時、5´末端側のループは剥がされて延びる。さらに、3´末端側のループのF1c領域は一本鎖であるためFTPがハイブリダイズすることができ、そのF1領域の3´末端を起点として、FT領域から先に合成されている核酸鎖を剥がしながら核酸合成が伸長していく。 Step 6: The steps after the dumbbell structure in FIG. 3 will be described with reference to FIG. 5, but the same applies to the steps after the dumbbell structure in FIG. In the dumbbell-shaped structure (5) formed in step 5 (FIG. 3), nucleic acid synthesis using the FT region at the 3 ′ end as a starting point is elongated, and at this time, the loop on the 5 ′ end side is peeled off. Extended. Furthermore, since the F1c region of the loop on the 3 ′ end side is a single strand, FTP can hybridize, and the nucleic acid chain synthesized earlier from the FT region starts from the 3 ′ end of the F1 region. Nucleic acid synthesis extends while peeling.

工程7:工程6において、FTPから伸長合成された核酸鎖によって剥がされて一本鎖となったFT領域から伸長した核酸鎖は、その3´末端側に自己相補的な領域を持つためループを形成する。このループのBT領域の3´末端から、一本鎖となった自己を鋳型として核酸合成を開始する。そして、この核酸鎖が二本鎖部分となっているFTPからの核酸鎖を剥がしながら伸長し、構造(7)となる。 Step 7: In Step 6, the nucleic acid chain extended from the FT region that has been peeled off by the nucleic acid strand extended and synthesized from FTP to become a single strand has a self-complementary region on its 3 ′ end side, so that a loop is formed. Form. Nucleic acid synthesis is started from the 3 ′ end of the BT region of this loop using the single-stranded self as a template. Then, this nucleic acid chain is elongated while peeling off the nucleic acid chain from the FTP in which the double-stranded part is formed, and the structure (7) is obtained.

工程8:工程7の過程によってFTPから合成された核酸鎖は一本鎖となり、その両端にそれぞれ自己相補的な領域FT、FTc及びBTc、BTを持っているため、自己分子内でハイブリダイズして折り返し領域を形成する。この構造(8)は工程5で形成された構造(5)と相補的な構造となる。この構造(8)では、構造(5)の場合と同様にBT領域の3´末端を起点として自己を鋳型とした核酸合成が行われ、さらに一本鎖となっているB1c領域にBTPがハイブリダイズしてBT領域からの核酸鎖を剥がしながら核酸合成を行う。それにより、工程5、6、8と同様の過程を経て再び構造(5)ができる。 Step 8: The nucleic acid strand synthesized from FTP in the process of Step 7 becomes a single strand and has self-complementary regions FT, FTc and BTc, BT at both ends thereof, so that it hybridizes within the self molecule. To form a folded region. This structure (8) is complementary to the structure (5) formed in step 5. In this structure (8), as in the case of structure (5), nucleic acid synthesis is performed using the 3 ′ end of the BT region as a starting point, and BTP is hybridized to the single-stranded B1c region. Nucleic acid synthesis is carried out while peeling off the nucleic acid strand from the BT region. As a result, the structure (5) is formed again through the same processes as those in the steps 5, 6, and 8.

工程9:構造(7)において、一本鎖となっているB1領域にBTPがハイブリダイズし、二本鎖部分を剥がしながら核酸鎖が合成される。そしてこれらの過程の結果、同一鎖上に互いに相補的な配列を繰り返す構造の増幅産物がいろいろな鎖長で合成されることとなる。以上の反応を繰り返すことにより、鋳型核酸中の標的核酸配列に相補的な核酸を大量に合成することが可能となる。 Step 9: In the structure (7), BTP is hybridized to the B1 region which is a single strand, and a nucleic acid strand is synthesized while peeling off the double strand portion. As a result of these processes, amplification products having a structure that repeats complementary sequences on the same strand are synthesized with various chain lengths. By repeating the above reaction, a large amount of nucleic acid complementary to the target nucleic acid sequence in the template nucleic acid can be synthesized.

本発明によるプライマーセットは、以上のような核酸増幅反応による標的核酸配列の増幅を可能とする少なくとも2種のプライマーを含んでなるものである。すなわち、本発明のプライマーセットに含まれるプライマー(A)は、5´末端側から3´末端側にかけて、同一鎖上の配列領域(b)(図2のFTcおよびBTc)に対して相補的な配列領域(a)(図2のFTおよびBT)、領域(a)に相補的な配列領域(b)、標的核酸にハイブリダイズし増幅起点となりうる3´末端側の配列領域(c)(図2のF1およびB1)を有するプライマーである。   The primer set according to the present invention comprises at least two kinds of primers that enable amplification of a target nucleic acid sequence by the nucleic acid amplification reaction as described above. That is, the primer (A) contained in the primer set of the present invention is complementary to the sequence region (b) (FTc and BTc in FIG. 2) on the same strand from the 5 ′ end to the 3 ′ end. Sequence region (a) (FT and BT in FIG. 2), sequence region complementary to region (a) (b), sequence region (c) on the 3 ′ end side that can hybridize to the target nucleic acid and serve as an amplification origin (FIG. 2 primers with F1 and B1).

本発明に用いるプライマーは、デオキシ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ており、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。本発明に用いるプライマーの鎖長は、プライマー(A)の場合、標的核酸配列以外に自己相補的な領域(a)、(b)を含むため、通常PCR法で知られているプライマーより長い方が好ましい。好ましくは15〜100塩基、より好ましくは25〜50塩基である。また、プライマー(B)の場合、通常PCR法で用いられているプライマーと同じく、好ましくは、10〜50塩基、より好ましくは、15〜30塩基である。   The primer used in the present invention is composed of deoxynucleotides and / or ribonucleotides, and has a chain length that allows base pairing with a target nucleic acid while maintaining the required specificity under given conditions. It is what has. In the case of the primer (A), the primer length used in the present invention includes self-complementary regions (a) and (b) in addition to the target nucleic acid sequence. Is preferred. Preferably it is 15-100 bases, More preferably, it is 25-50 bases. In the case of the primer (B), it is preferably 10 to 50 bases, more preferably 15 to 30 bases, in the same manner as the primer usually used in the PCR method.

本発明のプライマーを構成する領域(a)、(b)の各鎖長は、好ましくは50塩基以下、より好ましくは10塩基以下とし、さらに好ましくは、5塩基である。また、必要に応じて、領域(a)と領域(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。該介在配列の鎖長は好ましくは10塩基以下、より好ましくは5塩基以下とする。標的核酸配列と相補的でない配列を有していることが好ましい。上記したように領域(a)と領域(b)は相補的な塩基配列からなることが好ましい。例えば、領域(a)と(b)がアデニン(A)とチミン(T)のみで構成されていてもよい。   Each chain length of the regions (a) and (b) constituting the primer of the present invention is preferably 50 bases or less, more preferably 10 bases or less, and even more preferably 5 bases. If necessary, an intervening sequence that does not affect the reaction may be inserted between the region (a) and the region (b). The chain length of the intervening sequence is preferably 10 bases or less, more preferably 5 bases or less. It preferably has a sequence that is not complementary to the target nucleic acid sequence. As described above, the region (a) and the region (b) are preferably composed of complementary base sequences. For example, the regions (a) and (b) may be composed of only adenine (A) and thymine (T).

また、本発明に用いるプライマーを構成する領域(c)は、核酸増幅反応において鋳型の相補鎖合成の起点となり得るものであればよい。領域(c)の鎖長は、好ましくは、10〜50塩基、より好ましくは、15〜30塩基である。   Further, the region (c) constituting the primer used in the present invention may be any as long as it can serve as a starting point for template complementary strand synthesis in a nucleic acid amplification reaction. The chain length of the region (c) is preferably 10 to 50 bases, more preferably 15 to 30 bases.

本発明に用いるプライマーにおいては、領域(c)のTm値を領域(a)のTm値より高く設定することが好ましい。領域(c)と領域(a)のTm値の差は好ましくは0〜20℃、より好ましくは、5〜10℃である。   In the primer used in the present invention, it is preferable to set the Tm value of region (c) higher than the Tm value of region (a). The difference in Tm value between the region (c) and the region (a) is preferably 0 to 20 ° C, more preferably 5 to 10 ° C.

本発明に用いるプライマーには、未修飾デオキシヌクレオチドおよび/または修飾デオキシ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、未修飾デオキシヌクレオチドおよび/または修飾デオキシ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。   Primers used in the present invention include oligonucleotide primers composed of unmodified deoxynucleotides and / or modified deoxynucleotides, oligonucleotide primers composed of unmodified ribonucleotides and / or modified ribonucleotides, unmodified deoxynucleotides and Chimeric oligonucleotide primers containing modified deoxynucleotides and unmodified ribonucleotides and / or modified ribonucleotides are also included.

本発明によるプライマーセットは、少なくとも2種の前記プライマー(A)に加えて、標的核酸配列領域(d’)に相補的な配列領域(d)を有するプライマー(B)を、少なくとも2種含むことが好ましい(ただし、鋳型核酸配列において、配列領域(d’)は配列領域(c’)より3´末端側に存在する。)。   The primer set according to the present invention includes at least two types of primers (B) having a sequence region (d) complementary to the target nucleic acid sequence region (d ′) in addition to at least two types of the primers (A). (However, in the template nucleic acid sequence, the sequence region (d ′) is present on the 3 ′ end side of the sequence region (c ′)).

本発明による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。前記第一および第二のプライマーは、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 included in the primer set according to the present invention can be synthesized by any method that can be used for the synthesis of oligonucleotides, such as the phosphate triester method, the H-phosphonate method, the thiophosphonate method, and the like. The first and second primers can be easily obtained by, for example, synthesizing by the phosphoramidite method using a DNA synthesizer 394 type manufactured by ABI (Applied Biosystem Inc.).

本発明に用いるプライマーは、公知の標識物質によって標識することができる。標識物質としては、ジゴキシンやビオチンのような結合性リガンド、酵素、蛍光物質や発光物質、あるいは放射性同位元素などを示すことができる。   The primer used in the present invention can be labeled with a known labeling substance. Examples of labeling substances include binding ligands such as digoxin and biotin, enzymes, fluorescent substances, luminescent substances, and radioisotopes.

本明細書において単に「5´末端側」、あるいは「3´末端側」と表現するときには、いずれも鋳型となっている方の鎖における方向を意味する。また3´末端側が相補鎖合成の起点となるというときには、その3´末端側の−OH基が相補鎖合成の起点となっていることを意味する。   In the present specification, when the expression “5 ′ end side” or “3 ′ end side” is simply used, it means the direction in the chain that is the template. Further, when the 3 ′ end side is the starting point for complementary strand synthesis, it means that the —OH group on the 3 ′ end side is the starting point for complementary strand synthesis.

本発明における「オリゴヌクレオチド」とは、ポリヌクレオチドの中でも特に構成塩基数が少ないものを示す。一般にオリゴヌクレオチドは、2〜100、より一般的には、2〜50程度の塩基数のポリヌクレオチドを指してオリゴヌクレオチドと呼ぶが、これらの数値には限定されない。   The “oligonucleotide” in the present invention indicates a polynucleotide having a particularly small number of bases. Generally, an oligonucleotide refers to a polynucleotide having a base number of 2 to 100, more generally about 2 to 50, and is called an oligonucleotide, but is not limited to these numerical values.

本発明において「標的核酸」または「標的核酸配列」とは、本発明において合成を目的とする核酸を構成する塩基配列を示す。また本発明の核酸増幅方法に基づいて、核酸の増幅を行う場合には、増幅すべき核酸を構成する塩基配列が標的核酸配列である。   In the present invention, the “target nucleic acid” or “target nucleic acid sequence” refers to a base sequence constituting a nucleic acid intended for synthesis in the present invention. In addition, when nucleic acid is amplified based on the nucleic acid amplification method of the present invention, the base sequence constituting the nucleic acid to be amplified is the target nucleic acid sequence.

一般に核酸の塩基配列は、5´末端側から3´末端側に向けてセンス鎖の塩基配列を記載する。本発明における標的塩基配列とは、センス鎖の塩基配列に加えて、その相補鎖、すなわちアンチセンス鎖の塩基配列も含む。すなわち、前記「標的核酸」または「標的核酸配列」とは、増幅すべき塩基配列、およびその相補鎖の少なくともいずれかを意味する用語として用いる。   In general, the base sequence of a nucleic acid describes the base sequence of the sense strand from the 5 ′ end to the 3 ′ end. In addition to the base sequence of the sense strand, the target base sequence in the present invention includes its complementary strand, that is, the base sequence of the antisense strand. That is, the “target nucleic acid” or “target nucleic acid sequence” is used as a term meaning at least one of a base sequence to be amplified and its complementary strand.

本発明において、標的核酸配列は、鋳型として利用する核酸の塩基配列に限定されない。したがって、標的核酸配列は、鋳型と同じ塩基配列からなる場合もあるし、異なる塩基配列とすることもできる。鋳型の塩基配列に変異を導入してもよく、あるいは鋳型の塩基配列の一部をつなぎ合わせた塩基配列からなる標的塩基配列を合成することもできる。   In the present invention, the target nucleic acid sequence is not limited to the base sequence of the nucleic acid used as a template. Therefore, the target nucleic acid sequence may be composed of the same base sequence as the template or may be a different base sequence. Mutations may be introduced into the base sequence of the template, or a target base sequence consisting of a base sequence obtained by joining a part of the base sequence of the template may be synthesized.

本発明において「鋳型」とは、相補鎖合成の鋳型となる側の核酸を意味する。鋳型に相補的な塩基配列を持つ相補鎖は、鋳型に対応する鎖としての意味を持つが、両者の関係はあくまでも相対的なものに過ぎない。すなわち、相補鎖として合成された鎖は、再び鋳型として機能することができる。   In the present invention, the “template” means a nucleic acid on the side serving as a template for complementary strand synthesis. A complementary strand having a base sequence complementary to the template has a meaning as a strand corresponding to the template, but the relationship between them is merely relative. That is, the strand synthesized as a complementary strand can function as a template again.

本発明においては、鋳型核酸に含まれる塩基配列をそのまま標的核酸配列として合成する場合と、鋳型核酸とは異なる塩基配列を有する核酸の合成を目的とする場合とがある。鋳型核酸とは異なる塩基配列を有する核酸とは、例えば鋳型核酸に含まれる塩基配列に対して変異を導入したり、あるいは鋳型核酸上で離れて存在する領域を連続する塩基配列として合成する場合が挙げられる。更に本発明における標的核酸配列は、異なる核酸に由来する塩基配列を連結した塩基配列とすることもできる。   In the present invention, there are a case where the base sequence contained in the template nucleic acid is synthesized as it is as a target nucleic acid sequence, and a case where the purpose is to synthesize a nucleic acid having a base sequence different from the template nucleic acid. A nucleic acid having a base sequence different from that of the template nucleic acid is, for example, a case where a mutation is introduced into the base sequence contained in the template nucleic acid, or a region that is separated from the template nucleic acid is synthesized as a continuous base sequence. Can be mentioned. Furthermore, the target nucleic acid sequence in the present invention may be a base sequence in which base sequences derived from different nucleic acids are linked.

本発明において「核酸の合成」とは、合成起点となったオリゴヌクレオチドからの核酸の伸長を意味する。合成に加えて、更に他の核酸の生成と、この生成された核酸の伸長反応とが連続して起きるとき、一連の反応を総合して「核酸の増幅」という。   In the present invention, “nucleic acid synthesis” means extension of a nucleic acid from an oligonucleotide that is the origin of synthesis. In addition to synthesis, when the production of other nucleic acids and the elongation reaction of the produced nucleic acids occur continuously, the series of reactions are collectively referred to as “nucleic acid amplification”.

本発明において「ハイブリダイズ」とは、核酸がワトソン−クリックのモデルに基づく塩基対結合によって2重らせん構造を形成することを示す。したがって、塩基対結合を構成する核酸鎖が1本鎖であっても、分子内の相補的な塩基配列が塩基対結合を形成すれば、ハイブリダイズである。本発明において、「アニール」と「ハイブリダイズ」は、核酸が塩基対結合による2重らせん構造を構成する点で同義である。   In the present invention, “hybridize” indicates that a nucleic acid forms a double helical structure by base pairing based on the Watson-Crick model. Therefore, even if the nucleic acid chain constituting the base pair bond is a single strand, it is hybridized if a complementary base sequence in the molecule forms a base pair bond. In the present invention, “annealing” and “hybridization” are synonymous in that a nucleic acid forms a double helix structure by base pairing.

本発明に用いるプライマーを構成する塩基配列の特徴付けのために用いられる「相補的」という用語には、完全に相補的でない塩基配列が含まれる。すなわち、ある配列と相補的とは、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズすることができ、相補鎖合成の起点を提供することができる配列を意味する。   The term “complementary” used for characterization of the base sequence constituting the primer used in the present invention includes base sequences that are not completely complementary. That is, complementary to a certain sequence means a sequence that can hybridize under stringent conditions and can provide a starting point for complementary strand synthesis.

前記ストリンジェントな条件とは、本発明によるプライマーとその相補鎖との二重鎖のTm値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。   The stringent conditions can be determined depending on the Tm value of the duplex of the primer according to the present invention and its complementary strand, the salt concentration of the hybridization solution, and the like. Sambrook, E .; F. Frisch, T .; Reference can be made to Maniatis; Molecular Cloning 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory (1989).

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。   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.

本発明において「核酸」とは、DNA、またはRNA、あるいはそれらのキメラ分子を示す。「核酸」は、用語「ポリヌクレオチド」と同義である。核酸は、天然のものであってもよく、人工的に合成されたものであってもよい。また部分的に、あるいは全体が完全に人工的な構造からなるヌクレオチド誘導体であっても、それが塩基対結合を形成しうるものであるかぎり、本発明の核酸に含まれる。また、本発明における核酸の構成塩基数は、特に限定されない。   In the present invention, “nucleic acid” refers to DNA, RNA, or a chimeric molecule thereof. “Nucleic acid” is synonymous with the term “polynucleotide”. The nucleic acid may be natural or artificially synthesized. Moreover, even if it is a nucleotide derivative which consists of an artificial structure partially or entirely, it is contained in the nucleic acid of this invention as long as it can form a base pair bond. Moreover, the number of bases constituting the nucleic acid in the present invention is not particularly limited.

本発明の核酸増幅反応において用いられる標的核酸配列を含む核酸試料または鋳型核酸は、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、または食品、土壌、排水等から分離された微生物由来試料から単離することができる。核酸試料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。   The nucleic acid sample or template nucleic acid containing the target nucleic acid sequence used in the nucleic acid amplification reaction of the present invention is separated from, for example, blood, tissue, cells, biological samples such as animals and plants, or food, soil, drainage, etc. Isolated from the microorganism-derived sample. Isolation of the nucleic acid sample can be performed by any method, and examples thereof include a method using dissolution treatment with a surfactant, sonication, shaking and stirring using glass beads, and a French press. In addition, 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、前記核酸試料または鋳型核酸としては、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 nucleic acid sample or template nucleic acid includes genomic DNA isolated by the above method, double-stranded nucleic acid such as a PCR fragment, cDNA prepared by reverse transcription from total RNA or mRNA, and the like. Any single stranded nucleic acid can be used. In the case of the above double-stranded nucleic acid, it can be used more optimally by carrying out denaturing to make it a single strand.

前記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。   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 Examples include reverse transcriptases 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.

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.

本発明の核酸増幅反応に用いるDNAポリメラーゼは、鎖置換(strand displacement)活性(鎖置換能)を有するものであればよく、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DNA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。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。   The DNA polymerase used in the nucleic acid amplification reaction of the present invention only needs to have strand displacement activity (strand displacement ability), and any of room temperature, intermediate temperature, and heat resistance can be suitably used. . Further, this DNA polymerase may be either a natural body or a mutant with artificial mutation. Furthermore, it is preferable that this DNA polymerase has substantially no 5 ′ → 3 ′ exonuclease activity.

本発明の核酸増幅反応に使用する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)、バチルス・カルドテナックス(Bacillus caldotenax、以下「B.ca」という)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。   Examples of the DNA polymerase used in the nucleic acid amplification reaction of the present invention include Bacillus stearothermophilus (hereinafter referred to as “B.st”), Bacillus caldotenax (hereinafter referred to as “B.ca”), and the like. Examples include mutants lacking the 5 ′ → 3 ′ exonuclease activity of thermophilic Bacillus-derived DNA polymerase, Klenow fragment of E. coli-derived DNA polymerase I, and the like.

また、本発明の核酸増幅反応に使用するDNAポリメラーゼとしては、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、Therminater DNAポリメラーゼ等が挙げられる。   The DNA polymerase used in the nucleic acid amplification reaction of the present invention includes Vent DNA polymerase, Vent (Exo-) DNA polymerase, Deep Vent DNA polymerase, Deep Vent (Exo-) DNA polymerase, Φ29 phage DNA polymerase, MS-2 phage DNA Examples include polymerase, Z-Taq DNA polymerase, Pfu DNA polymerase, Pfu turbo DNA polymerase, KOD DNA polymerase, 9 ° Nm DNA polymerase, and Terminator DNA polymerase.

さらに、本発明の核酸増幅反応においては、逆転写活性を併せ持つDNAポリメラーゼ、例えば、BcaBEST DNAポリメラーゼ、Bca(exo−)DNAポリメラーゼ等を使うことにより、全RNAもしくはmRNAからの逆転写反応とcDNAを鋳型にしたDNAポリメラーゼ反応を1種類のポリメラーゼで行なうことが可能である。また、DNAポリメラーゼと、MMLV逆転写酵素などの逆転写酵素とを組み合わせて用いてもよい。   Furthermore, in the nucleic acid amplification reaction of the present invention, by using a DNA polymerase having reverse transcription activity, for example, BcaBEST DNA polymerase, Bca (exo-) DNA polymerase, etc., reverse transcription reaction from total RNA or mRNA and cDNA are performed. The template DNA polymerase reaction can be carried out with one kind of polymerase. Alternatively, a DNA polymerase and a reverse transcriptase such as MMLV reverse transcriptase may be used in combination.

本発明の核酸増幅反応に使用するその他の試薬としては、例えば、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塩、dNTP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 of the present invention include, for example, salts such as magnesium chloride, magnesium acetate, magnesium sulfate, substrates such as dNTP, Tris-HCl buffer, tricine buffer, sodium phosphate buffer, potassium phosphate A buffer solution such as a buffer can be used. Further, additives such as dimethyl sulfoxide and betaine (N, N, N-trimethylglycine), acidic substances described in International Publication No. 99/54455 pamphlet, and cation complexes may be used.

本発明の核酸増幅反応系に変異認識タンパク質を添加してもよい。ここで「変異」とは、対照核酸と比較した場合における標的核酸中の異なる塩基(二本鎖核酸の場合には塩基対)を指す。また、「変異認識タンパク質」とは、二本鎖核酸中にミスマッチが含まれている場合に、そのミスマッチ部位に結合するタンパク質である。   A mutation recognition protein may be added to the nucleic acid amplification reaction system of the present invention. As used herein, “mutation” refers to a different base (a base pair in the case of a double-stranded nucleic acid) in a target nucleic acid when compared to a control nucleic acid. A “mutation recognition protein” is a protein that binds to a mismatch site when a mismatch is contained in a double-stranded nucleic acid.

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、一つのミスマッチのみならず、複数の連続したミスマッチ、一つ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 a plurality of consecutive mismatches, mismatches caused by insertion and / or deletion of one or more bases, and combinations thereof.

変異認識タンパク質(ミスマッチ結合タンパク質、ミスマッチ認識タンパク質ともいう)を反応系に添加することで、二本鎖核酸中の変異部分に変異認識タンパク質が結合し、核酸の増幅反応が阻害される。このことにより、二本鎖核酸に変異がある場合における非特異的な核酸増幅が抑えられる、という利点がある。   By adding a mutation recognition protein (also referred to as a mismatch binding protein or a mismatch recognition protein) to the reaction system, the mutation recognition protein binds to the mutation portion in the double-stranded nucleic acid, and the nucleic acid amplification reaction is inhibited. This has the advantage that non-specific nucleic acid amplification is suppressed when there is a mutation in the double-stranded nucleic acid.

変異認識タンパク質として、例えばMutS、MSH2、MSH6が好適に挙げられるが、二本鎖核酸中の変異を認識しうる限りその由来に制限はない。   Preferred examples of the mutation recognition protein include MutS, MSH2, and MSH6. However, the origin of the mutation recognition protein is not limited as long as it can recognize the mutation in the double-stranded nucleic acid.

本発明に用いる変異認識タンパク質は、二本鎖核酸中の変異を認識しうる限り、これらタンパク質の部分ペプチドであってもよい。さらにまた、変異認識タンパク質はグルタチオン-S-トランスフェラーゼ等、他のタンパク質との融合タンパク質等であってもよい。   The mutation recognition protein used in the present invention may be a partial peptide of these proteins as long as the mutation in the double-stranded nucleic acid can be recognized. Furthermore, the mutation recognition protein may be a fusion protein with another protein such as glutathione-S-transferase.

また、変異認識タンパク質は、二本鎖核酸中の変異を認識しうる限り、天然型のタンパク質のアミノ酸配列中、1つ若しくは複数のアミノ酸を置換、欠失、付加、および/または挿入したアミノ酸配列からなるタンパク質(変異体)であってもよい。このような変異体は、自然界において生じることもあるが、公知の方法を適宜利用して人為的に調製することも可能である。   In addition, the mutation recognition protein is an amino acid sequence obtained by substituting, deleting, adding, and / or inserting one or more amino acids in the amino acid sequence of a natural protein as long as it can recognize a mutation in a double-stranded nucleic acid. It may be a protein (mutant) consisting of Such a mutant may occur in nature, but can be artificially prepared by appropriately using a known method.

変異認識タンパク質は、天然のタンパク質として、または組換えタンパク質として、陰イオン交換カラム、陽イオン交換カラム、ゲル濾過カラムクロマトグラフィー、硫酸アンモニウム分画等の公知の方法を適宜組み合わせて調製することが可能である。また、組換えタンパク質で発現量が多い場合には、陽イオン交換カラムおよびゲル濾過カラムを用いたクロマトグラフィーのみにより容易に調製することも可能である。   The mutation recognition protein can be prepared as a natural protein or as a recombinant protein by appropriately combining known methods such as anion exchange column, cation exchange column, gel filtration column chromatography, and ammonium sulfate fractionation. is there. When the recombinant protein has a high expression level, it can be easily prepared only by chromatography using a cation exchange column and a gel filtration column.

本発明の方法における二本鎖核酸と変異認識タンパク質との接触は、該タンパク質が該二本鎖核酸中の変異領域に結合しうる条件(例えば、適当なpH、溶媒、イオン環境、温度)で行なわれる。反応温度や塩濃度、イオンの種類、バッファーのpH等の詳細な条件は適宜調整することができる。   The contact between the double-stranded nucleic acid and the mutation-recognizing protein in the method of the present invention is performed under conditions (for example, appropriate pH, solvent, ionic environment, temperature) that allow the protein to bind to the mutated region in the double-stranded nucleic acid. Done. Detailed conditions such as reaction temperature, salt concentration, ion type, buffer pH and the like can be appropriately adjusted.

変異認識タンパク質は、一本鎖にも結合することがあり、このような変異認識タンパク質の一本鎖核酸への結合は一本鎖結合タンパク質により阻害されることが知られている。そのため、本発明の核酸増幅法において変異認識タンパク質を用いる場合には、一本鎖結合タンパク質(SSB)を併用することが好ましい。該一本鎖結合タンパク質は、当技術分野において任意のSSBとすることができる。   It is known that a mutation recognition protein may also bind to a single strand, and the binding of such a mutation recognition protein to a single-stranded nucleic acid is inhibited by the single-stranded binding protein. Therefore, when a mutation recognition protein is used in the nucleic acid amplification method of the present invention, it is preferable to use a single-stranded binding protein (SSB) in combination. The single chain binding protein can be any SSB in the art.

また、変異認識タンパク質は、ミスマッチを含まない二本鎖核酸に結合することがあり、このような誤った結合は、あらかじめ活性剤を用いて変異認識タンパク質を活性化しておくことにより防ぐことができることが知られている。したがって、本発明の核酸増幅方法において変異認識タンパク質を用いる場合には、活性剤によりあらかじめ活性化されたものを用いることが好ましい。   In addition, mutation recognition proteins may bind to double-stranded nucleic acids that do not contain mismatches, and such erroneous binding can be prevented by activating the mutation recognition protein with an activator in advance. It has been known. Therefore, when a mutation recognition protein is used in the nucleic acid amplification method of the present invention, it is preferable to use a protein activated in advance by an activator.

前記の変異認識タンパク質を活性化するための活性剤は当業者であれば適宜選択することができ、特に限定されないが、好ましくはATP(アデノシン5´−三リン酸)、ADP(アデノシン5´−二リン酸)、ATP−γ−S(アデノシン5´−O−(3−チオ三リン酸))、AMP−PNP(アデノシン5´[β,γ−イミド]三リン酸)などの化合物とされ、あるいは変異認識タンパク質に結合できるヌクレオチドの一つとされる。変異認識タンパク質の活性化は、変異認識タンパク質と活性剤を、室温で数秒〜数分間インキュベートすることにより行うことができる。   An activator for activating the mutation recognition protein can be appropriately selected by those skilled in the art and is not particularly limited, but is preferably ATP (adenosine 5'-triphosphate), ADP (adenosine 5'-). Diphosphate), ATP-γ-S (adenosine 5′-O- (3-thiotriphosphate)), AMP-PNP (adenosine 5 ′ [β, γ-imido] triphosphate) and the like. Or one of the nucleotides that can bind to the mutation recognition protein. Activation of the mutation recognition protein can be performed by incubating the mutation recognition protein and the active agent at room temperature for several seconds to several minutes.

本発明の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。   In the nucleic acid amplification reaction of the present invention, a melting temperature adjusting agent can be added to the reaction solution in order to increase the nucleic acid amplification efficiency. The melting temperature of a nucleic acid is generally determined by the specific nucleotide sequence of the duplex forming 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.

前記融解温度調整剤を添加することにより、二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。   By adding the melting temperature adjusting agent, it is possible to lower the melting temperature of the double-stranded forming part between two nucleic acids, in other words, to reduce the strength of the double-stranded formation. . 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 easy for the next primer to hybridize to the target region after the extension reaction with the primer is completed, so that the nucleic acid amplification efficiency can be increased.

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限定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る。   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 affect the hybridization conditions, such as salt concentration, reaction temperature, etc. The Accordingly, the melting temperature adjusting agent is not particularly limited, but is preferably dimethyl sulfoxide (DMSO), betaine, formamide or glycerol, or any combination thereof.

本発明の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、特に限定されない。   In the nucleic acid amplification reaction of the present invention, 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, saccharides, etc., and is not particularly limited.

また、本発明の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、特に限定されないが、トレハロース、ソルビトールもしくはマンニトール、またはこれらの二種以上の混合物とされる。   In the nucleic acid amplification reaction of the present invention, a reagent for enhancing the heat resistance of an enzyme such as DNA polymerase or reverse transcriptase can also be added to the reaction solution. 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, and is trehalose, sorbitol or mannitol, or a mixture of two or more thereof.

本発明は標的核酸配列を含む核酸試料と、本発明のプライマーセットが存在する反応系で、核酸試料中の標的核酸配列の増幅反応を行う核酸増幅方法を提供する。本発明によるプライマーセットを用いる核酸増幅反応は、等温で実施可能である。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。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。例えば、0〜10℃程度の温度変化であれば許容される。   The present invention provides a nucleic acid amplification method for performing an amplification reaction of a target nucleic acid sequence in a nucleic acid sample in a reaction system in which the nucleic acid sample containing the target nucleic acid sequence and the primer set of the present invention are present. The nucleic acid amplification reaction using the primer set according to the present invention can be performed isothermally. Here, “isothermal” refers to maintaining an approximately constant temperature condition such that the enzyme and the primer can substantially function. 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. For example, a temperature change of about 0 to 10 ° C. is acceptable.

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、当該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Tm値付近の温度、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Tm値を考慮し、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。当該核酸増幅反応においては、酵素が失活するか、またはプライマーをはじめとする試薬のうちの一つが使い尽くされるかのいずれかまで増幅反応が繰り返される。   The nucleic acid amplification reaction under a certain temperature condition can be carried out by keeping the temperature at which the activity of the enzyme used can be maintained. In the 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 close to or lower than the Tm value of the primer. It is preferable to set the stringency level in consideration of the value. Therefore, this temperature is preferably about 20 ° C to about 75 ° C, more preferably about 35 ° C to about 65 ° C. In the nucleic acid amplification reaction, the amplification reaction is repeated until either the enzyme is inactivated or one of the reagents including the primer is used up.

上記のように、本発明の核酸増幅反応は、等温で行うことが可能であるため、従来のPCR法と比較して核酸増幅酵素(DNAポリメラーゼ等)が失活する可能性が低い。したがって、本発明によるプライマーセットによる核酸増幅反応は、耐熱性を持たない核酸増幅酵素が用いられる非天然ヌクレオチドを含む標的核酸の増幅にも有効である。ここで、「非天然ヌクレオチド」とは、天然ヌクレオチドに含まれる塩基(アデニン、グアニンシトシン、およびチミン若しくはウラシル)以外の塩基を含むヌクレオチドであって、核酸配列空に取り込まれうるものを意味し、例えば、キサントシン類、ジアミノピリミジン類、isoG、isoC等が挙げられる。   As described above, since the nucleic acid amplification reaction of the present invention can be carried out isothermally, it is less likely that a nucleic acid amplification enzyme (DNA polymerase or the like) is inactivated compared to the conventional PCR method. Therefore, the nucleic acid amplification reaction using the primer set according to the present invention is also effective for amplifying a target nucleic acid containing a non-natural nucleotide in which a nucleic acid amplification enzyme having no heat resistance is used. Here, `` non-natural nucleotide '' means a nucleotide containing a base other than the base (adenine, guanine cytosine, and thymine or uracil) contained in the natural nucleotide, which can be incorporated into the nucleic acid sequence empty, Examples thereof include xanthosines, diaminopyrimidines, isoG, isoC and the like.

非天然ヌクレオチドを含む核酸の増幅に用いられる酵素は、そのような標的核酸を増幅可能なものであれば特に限定されない。さらに、核酸増幅酵素の耐熱性を向上させる、例えばトレハロースなどの物質を反応液に添加することもでき、これにより効率的に非天然ヌクレオチドを含む標的核酸配列の増幅を行うことができる。   The enzyme used for amplification of a nucleic acid containing a non-natural nucleotide is not particularly limited as long as it can amplify such a target nucleic acid. Furthermore, a substance such as trehalose that improves the heat resistance of the nucleic acid amplification enzyme can also be added to the reaction solution, whereby the target nucleic acid sequence containing unnatural nucleotides can be efficiently amplified.

本発明の核酸増幅方法においては、標的核酸配列の各々について本発明によるプライマーセットを用意し、これら複数のプライマーセットを相互に識別可能な形で固相担体に固定化し、これらの固定化プライマーセットを用いて核酸増幅反応を行ってもよい。これにより、複数の標的核酸を同時に増幅し、それぞれについての増幅産物を識別可能な形で検出することが可能となる。増幅産物の検出は、インターカレーターなどを用いて行うことができる。例えば、平面状の固相担体上において、複数のプライマーをそれぞれ特定の位置に固定化しておくことにより、核酸増幅反応および増幅産物の検出の後に増幅産物が検出された位置によって、増幅された標的核酸を特定することができる。   In the nucleic acid amplification method of the present invention, a primer set according to the present invention is prepared for each target nucleic acid sequence, the plurality of primer sets are immobilized on a solid phase carrier in a form that can be distinguished from each other, and these immobilized primer sets The nucleic acid amplification reaction may be performed using This makes it possible to simultaneously amplify a plurality of target nucleic acids and detect the amplification products for each of them in a distinguishable form. Detection of the amplification product can be performed using an intercalator or the like. For example, by immobilizing a plurality of primers at specific positions on a planar solid phase carrier, the amplified target is detected depending on the position where the amplified product is detected after the nucleic acid amplification reaction and the detection of the amplified product. Nucleic acids can be identified.

また、本発明の核酸増幅方法により得られる増幅産物の存在は、他のあらゆる方法により検出することができる。他の検出方法を実施する場合において、固相担体に固定化したプライマーセットを用いた場合、必要に応じて固相担体を増幅産物から分離してもよい。増幅産物からの固相担体の分離は、当技術分野で公知の方法により行うことができる。   The presence of the amplification product obtained by the nucleic acid amplification method of the present invention can be detected by any other method. When performing other detection methods, when a primer set immobilized on a solid phase carrier is used, the solid phase carrier may be separated from the amplification product as necessary. Separation of the solid phase carrier from the amplification product can be performed by a method known in the art.

他の検出方法として、一般的なアガロースゲル電気泳動による増幅産物の検出が挙げられる。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。さらに別の検出方法としては、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。   Other detection methods include detection of amplification products by general agarose gel electrophoresis. In this method, for example, it can be detected by a fluorescent substance such as ethidium bromide or cyber green. As yet another detection method, detection can be performed 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.

本発明の核酸増幅反応によって合成された核酸は相補的な塩基配列から構成されるため、その大部分が塩基対結合を形成している。この特徴を利用して、核酸増幅反応の生成物の検出が可能である。エチジウムブロマイド、サイバーグリーンのような二本鎖特異インターカレーターである蛍光色素をあらかじめ反応系に添加しておき、本発明による核酸増幅反応を実施すれば、生成物の増加に伴って蛍光強度の増大が観察される。これをモニターすることで、リアルタイムに核酸増幅反応の追跡が可能となる。   Since nucleic acids synthesized by the nucleic acid amplification reaction of the present invention are composed of complementary base sequences, most of them form base pair bonds. This feature can be used to detect the product of the nucleic acid amplification reaction. If a fluorescent dye that is a double-strand specific intercalator such as ethidium bromide or cyber green is added to the reaction system in advance and the nucleic acid amplification reaction according to the present invention is performed, the fluorescence intensity increases as the number of products increases. Is observed. By monitoring this, the nucleic acid amplification reaction can be traced in real time.

本発明による核酸増幅反応によって得られた増幅断片は通常の塩基により構成されるため、増幅断片内部の制限酵素部位を用いて適当なベクターにサブクローニングすることも可能である。さらに、前記増幅断片は、RFLPのように、制限酵素処理することも可能であり、遺伝子検査の分野においても広く利用することができる。また、前記増幅断片は、RNAポリメラーゼのプロモーター配列を含むものとして生成させることができ、これにより増幅断片から直接RNAを合成することが可能となる。このようにして合成されたRNAは、RNAプローブ、siRNA等として使用することができる。   Since the amplified fragment obtained by the nucleic acid amplification reaction according to the present invention is composed of ordinary bases, it can be subcloned into an appropriate vector using a restriction enzyme site inside the amplified fragment. Furthermore, the amplified fragment can be treated with a restriction enzyme like RFLP, and can be widely used in the field of genetic testing. Further, the amplified fragment can be generated as containing an RNA polymerase promoter sequence, which makes it possible to synthesize RNA directly from the amplified fragment. The RNA synthesized in this way can be used as an RNA probe, siRNA or the like.

また、本発明による核酸増幅法においては、通常のdNTPの代わりに、ビオチンや蛍光物質で標識された塩基を基質として使用することができ、これにより、ビオチンや蛍光物質で標識されたDNAプローブを調製することも可能である。さらに、ビオチンや蛍光物質などの何らかの構造を介して増幅産物の有無を確認することも可能である。   In addition, in the nucleic acid amplification method according to the present invention, a base labeled with biotin or a fluorescent substance can be used as a substrate instead of the usual dNTP, whereby a DNA probe labeled with biotin or a fluorescent substance can be used. It is also possible to prepare. Furthermore, it is also possible to confirm the presence or absence of an amplification product through some structure such as biotin or a fluorescent substance.

本発明によるプライマーセットを用いた核酸増幅反応を利用して、核酸試料中の標的核酸配列における変異の有無を判定することが可能である。この目的のためには、被検変異部位がプライマー(好ましくはプライマーを構成する領域(c)、より好ましくは領域(c)の3´末端付近)に含まれるように本発明のプライマーセットを設計し、これにより増幅産物の有無を確認することにより、変異の有無を判定することが可能となる。   Using a nucleic acid amplification reaction using the primer set according to the present invention, it is possible to determine the presence or absence of a mutation in a target nucleic acid sequence in a nucleic acid sample. For this purpose, the primer set of the present invention is designed so that the test mutation site is contained in a primer (preferably in the region (c) constituting the primer, more preferably in the vicinity of the 3 ′ end of the region (c)). Thus, by confirming the presence or absence of the amplification product, it is possible to determine the presence or absence of the mutation.

したがって、本発明は以下の工程を含む、標的核酸配列における変異の有無を検出するための方法を提供する。
(1)標的核酸配列を含む核酸試料と、本発明のプライマーセットが存在する反応系で、核酸試料中の標的核酸配列の増幅反応を行う工程
(2)核酸増幅反応の生成物の有無により、標的核酸配列における変異の有無を判定する工程
Accordingly, the present invention provides a method for detecting the presence or absence of a mutation in a target nucleic acid sequence, comprising the following steps.
(1) A step of performing an amplification reaction of the target nucleic acid sequence in the nucleic acid sample in a reaction system in which the nucleic acid sample containing the target nucleic acid sequence and the primer set of the present invention are present (2) Depending on the presence or absence of a product of the nucleic acid amplification reaction, A step of determining the presence or absence of mutation in the target nucleic acid sequence

本発明による変異検出法では、目的とする変異の存在により鋳型核酸とミスマッチを生じるプライマーセットを用いる場合には、核酸増幅反応後における増幅産物の存在が該変異の不存在を示し、増幅産物の不存在または減少が該変異の存在を示す。一方、目的とする変異の不存在により鋳型核酸とミスマッチを生じるプライマーセットを用いて増幅産物が得られた場合、核酸試料中に該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。ここで、「増幅産物の減少」とは、得られた増幅産物の量が核酸試料中に標的核酸配列が存在する場合に得られる増幅産物の量に比較して減少していることを示す。   In the mutation detection method according to the present invention, when a primer set that causes a mismatch with the template nucleic acid due to the presence of the target mutation is used, the presence of the amplification product after the nucleic acid amplification reaction indicates the absence of the mutation. Absence or reduction indicates the presence of the mutation. On the other hand, if an amplification product is obtained using a primer set that mismatches with the template nucleic acid due to the absence of the target mutation, it can be determined that the mutation is present in the nucleic acid sample, and conversely the amplification product Can not be obtained, it can be determined that the mutation does not exist. Here, “decrease in amplification product” indicates that the amount of amplification product obtained is reduced compared to the amount of amplification product obtained when the target nucleic acid sequence is present in the nucleic acid sample.

また、本発明によるプライマーセットを用いた核酸増幅反応を利用して、核酸試料中の標的核酸配列におけるメチル化の有無を判定することが可能である。この目的のためには、核酸増幅反応の前に核酸試料中のメチル化されている塩基を別の塩基に置換する処理をした後に、被検メチル化部位がプライマー(好ましくはプライマーを構成する領域(c)、より好ましくは領域領域(c)の3´末端付近)に含まれるように設計した本発明のプライマーセット使用して核酸増幅反応を行う。そして、増幅産物の有無を確認することで変異の有無を判定することが可能となる。   Further, it is possible to determine the presence or absence of methylation in a target nucleic acid sequence in a nucleic acid sample using a nucleic acid amplification reaction using the primer set according to the present invention. For this purpose, the methylated base in the nucleic acid sample is replaced with another base before the nucleic acid amplification reaction, and then the test methylation site is a primer (preferably a region constituting the primer). The nucleic acid amplification reaction is performed using the primer set of the present invention designed to be included in (c), more preferably in the vicinity of the 3 ′ end of the region (c). The presence or absence of mutation can be determined by confirming the presence or absence of the amplification product.

メチル化されている塩基を別の塩基に置換する処理としては、当該技術分野において周知の方法を適宜用いればよく、特に限定されない。標的試料核酸を亜硫酸水素塩で処理を行うと、メチル化されていないC(シトシン)は、U(ウラシル)に変換されるのに対して、メチル化されたCは、変換されない。そこで、亜硫酸水素塩処理後、それぞれの塩基に対応したプライマーセットを用いて増幅反応を行うことにより、メチル化された試料とメチル化されていない試料を分けることが出来る。   The treatment for substituting a methylated base with another base is not particularly limited, and any method known in the art may be used as appropriate. When the target sample nucleic acid is treated with bisulfite, unmethylated C (cytosine) is converted to U (uracil), whereas methylated C is not converted. Therefore, after the bisulfite treatment, an amplification reaction is performed using a primer set corresponding to each base, whereby a methylated sample and an unmethylated sample can be separated.

したがって、本発明は以下の工程を含む、標的核酸配列におけるメチル化の有無を検出するための方法を提供する。
(1)標的核酸配列を含む核酸試料中のメチル化されている塩基を別の塩基に置換する処理を行う工程
(2)被検メチル化部位を含むプライマーを含有する本発明のプライマーセットを用いて、標的核酸配列の増幅反応を行う工程
(3)核酸増幅反応の生成物の有無により、標的核酸配列におけるメチル化の有無を判定する工程
Accordingly, the present invention provides a method for detecting the presence or absence of methylation in a target nucleic acid sequence, comprising the following steps.
(1) A step of replacing a methylated base in a nucleic acid sample containing a target nucleic acid sequence with another base (2) Using the primer set of the present invention containing a primer containing a test methylation site And (3) a step of determining the presence or absence of methylation in the target nucleic acid sequence based on the presence or absence of a product of the nucleic acid amplification reaction.

本発明によるメチル化検出法では、被検メチル化部位における変異の存在により鋳型核酸とミスマッチを生じるプライマーセットを用いる場合には、核酸増幅反応後における増幅産物の存在がメチル化の不存在を示し、増幅産物の不存在または減少が該メチル化の存在を示す。一方、被検メチル化部位における変異の不存在により鋳型核酸とミスマッチを生じるプライマーセットを用いて増幅産物が得られた場合、核酸試料中に該メチル化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該メチル化が存在しないものと判定することができる。   In the methylation detection method according to the present invention, when a primer set that mismatches with the template nucleic acid due to the presence of mutation at the test methylation site is used, the presence of the amplification product after the nucleic acid amplification reaction indicates the absence of methylation. The absence or reduction of amplification product indicates the presence of the methylation. On the other hand, when an amplification product is obtained using a primer set that mismatches with the template nucleic acid due to the absence of mutation at the test methylation site, it can be determined that the methylation is present in the nucleic acid sample, Conversely, when no amplification product is obtained, it can be determined that the methylation does not exist.

本発明の変異検出法およびメチル化検出法は、変異認識タンパク質を利用することによりその特異性を向上させることができる。具体的には、核酸試料に含まれる被検核酸が、被検変異部位または被検メチル化部位において標的核酸配列と異なるヌクレオチドを有する場合には、本発明のプライマーにおける標的核酸にハイブリダイズし増幅起点となりうる領域(c)の被検核酸へのハイブリダイゼーションが妨げられるため、増幅産物が得られないか、または増幅産物の量が減少することとなる。   The mutation detection method and methylation detection method of the present invention can improve their specificity by using a mutation recognition protein. Specifically, when the test nucleic acid contained in the nucleic acid sample has a nucleotide different from the target nucleic acid sequence at the test mutation site or test methylation site, it hybridizes to the target nucleic acid in the primer of the present invention and amplifies it. Since the hybridization to the test nucleic acid in the region (c) that can serve as a starting point is hindered, an amplification product cannot be obtained or the amount of the amplification product is reduced.

しかしながら、前記ハイブリダイゼーションは完全には妨げられない場合があり、その場合には、これらの配列において少量のヘテロ二本鎖構造が生じる。ここで「ヘテロ二本鎖構造」とは、実質的には相補的な二本鎖構造であり、一つまたは複数のミスマッチを有することにより非相補的な領域を含む二本鎖構造を意味する。このようなヘテロ二本鎖構造により、誤った増幅産物が生成する。この場合、核酸増幅反応に用いる反応液中に変異認識タンパク質を添加しておくことにより、前記へテロ二本鎖構造にこの変異認識タンパク質が結合し、その後の増幅反応が妨げられる。したがって、変異認識タンパク質を利用することにより、誤った増幅産物の生成を防ぐことが可能になる。   However, the hybridization may not be completely prevented, in which case a small amount of heteroduplex structure results in these sequences. The term “heteroduplex structure” as used herein refers to a duplex structure that is substantially complementary and includes a non-complementary region by having one or more mismatches. . Such a heteroduplex structure generates an erroneous amplification product. In this case, by adding the mutation recognition protein to the reaction solution used for the nucleic acid amplification reaction, the mutation recognition protein binds to the heteroduplex structure, and the subsequent amplification reaction is hindered. Therefore, by using the mutation recognition protein, it becomes possible to prevent generation of erroneous amplification products.

本発明による核酸増幅法または核酸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、本発明によるキットは、本発明によるプライマーセットを含んでなる。   In order to carry out the nucleic acid amplification method or nucleic acid detection method according to the present invention, necessary reagents can be put together into a kit. Accordingly, the kit according to the present invention comprises the primer set according to the present invention.

さらに、本発明によるプライマーセットの少なくとも一方が固相担体と結合可能な部位を含む場合には、本発明によるキットは該固相担体をさらに含んでなることが好ましい。また、核酸増幅反応に用いられる基質が固相担体と結合可能な部位を含む場合にも、本発明によるキットは該固相担体をさらに含んでいることが好ましい。本発明によるキットはさらに、DNAポリメラーゼ等の核酸合成酵素、dNTP等の基質、緩衝液、変異認識タンパク質、融解温度調整剤などの上記した試薬類、反応容器、説明書を含んでいてもよい。このようなキットを用いることにより、前記反応容器に鋳型核酸または核酸試料を添加し、該反応容器を一定の温度に保つだけで核酸増幅反応を行うことが可能となる。   Furthermore, when at least one of the primer sets according to the present invention includes a site capable of binding to a solid phase carrier, the kit according to the present invention preferably further comprises the solid phase carrier. In addition, when the substrate used in the nucleic acid amplification reaction includes a site capable of binding to the solid phase carrier, the kit according to the present invention preferably further includes the solid phase carrier. The kit according to the present invention may further contain the above-mentioned reagents such as a nucleic acid synthesizing enzyme such as DNA polymerase, a substrate such as dNTP, a buffer solution, a mutation recognition protein, a melting temperature adjusting agent, a reaction container, and instructions. By using such a kit, a nucleic acid amplification reaction can be carried out simply by adding a template nucleic acid or a nucleic acid sample to the reaction vessel and keeping the reaction vessel at a constant temperature.

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.

2本の自己相補配列を有するプライマーを含むプライマーセットを用いて、ヒトβ−アクチン遺伝子中の標的核酸配列の増幅を行った。   A target nucleic acid sequence in the human β-actin gene was amplified using a primer set including a primer having two self-complementary sequences.

(1)標的核酸配列を含む核酸試料液の調製
HumanGenomicDNA(Clontech社製)100ngを98℃にて3分間加熱し、1本鎖にした後、β−アクチン遺伝子中の配列の増幅を以下の条件で行った。ネガティブコントロールとして、水を上記同様の条件で加熱したサンプルも作成した。
(1) Preparation of nucleic acid sample solution containing target nucleic acid sequence 100 ng of HumanGenomic cDNA (manufactured by Clontech) was heated at 98 ° C. for 3 minutes to make a single strand, and then the amplification of the sequence in the β-actin gene was performed under the following conditions: I went there. As a negative control, a sample in which water was heated under the same conditions as described above was also prepared.

<プライマー>
プライマーは、ヒトβアクチン遺伝子(GenBankアクセッション番号:AC006483、標的核酸配列:5´末端から171170〜171282番目のヌクレオチド)を鋳型として設計を行った。フォワードプライマー〈1〉(配列番号1)、リバースプライマー〈2〉(配列番号2)ともに、鋳型と相補的な3´末端領域とそれ自身が折りたたみ構造をとるように設計されている5´末端領域からなる。また、フォワードプライマー〈1〉、リバースプライマー〈2〉のそれぞれ外側にアウタープライマー〈3〉および〈4〉(OF、OR)(配列番号3、4)を設計した。
<Primer>
The primer was designed using a human β-actin gene (GenBank accession number: AC006483, target nucleic acid sequence: nucleotides 171170 to 171282 from the 5 ′ end) as a template. Both forward primer <1> (SEQ ID NO: 1) and reverse primer <2> (SEQ ID NO: 2) are complementary to the template and are designed to have a folded structure. Consists of. Moreover, outer primer <3> and <4> (OF, OR) (sequence number 3, 4) were designed on the outer side of each of forward primer <1> and reverse primer <2>.

以下にプライマーの配列を示す。フォワードプライマーおよびリバースプライマーにおける折り返し構造に下線を施す。
フォワードプライマー〈1〉:
5´−tttatatatatatataaaGGGCATGGGTCAGAAGGATT−3´(配列番号1)
リバースプライマー〈2〉:
5´−tttatatatatatataaaCATGTCGTCCCAGTTGGTGA−3´(配列番号2)
アウタープライマー〈3〉(OF)
5´−GGGCTTCTTGTCCTTTCCTTC−3´(配列番号3)
アウタープライマー〈4〉(OR)
5´−CCACACGCAGCTCATTGTAG−3´(配列番号4)
The primer sequences are shown below. The folded structure in the forward primer and reverse primer is underlined.
Forward primer <1>:
5'- tttatatatatatataaa GGGCATGGGTCAGAAGGATT-3 '(SEQ ID NO: 1)
Reverse primer <2>:
5'- tttatatatatatataaa CATGTCGTCCCAGTTGGTGA-3 '(SEQ ID NO: 2)
Outer primer <3> (OF)
5'-GGGCTTCTTGTCCTTTCCTTC-3 '(SEQ ID NO: 3)
Outer primer <4> (OR)
5′-CCACACGCAGCTCATTGTAG-3 ′ (SEQ ID NO: 4)

(2)核酸増幅反応
以下に示す反応液の組成で、60℃にて90分間反応させることで増幅反応を実施した。
(2) Nucleic acid amplification reaction The amplification reaction was carried out by reacting at 60 ° C for 90 minutes with the composition of the reaction solution shown below.

<反応液の組成>
10×Bst Buffer(DF) 2.5μl
100mM MgSO 1.5μl
10%(v/v)Tween20 0.25μl
100%DMSO 1.25μl
25mM dNTP 各1.4μl
SYBR GreenI 0.5μl
50μMプライマー〈1〉 1.6μl
50μMプライマー〈2〉 1.6μl
50μMプライマー〈3〉 0.2μl
50μMプライマー〈4〉 0.2μl
Bst.ポリメラーゼ 1.0μl
TaqMutS 1.0μl
(1)で得た核酸断片試料液(100ng/μl)1.0μl
精製水 11.0μl

全量 25.0μl
<Composition of reaction solution>
10 × Bst Buffer (DF) 2.5 μl
100 mM MgSO 4 1.5 μl
10% (v / v) Tween 20 0.25 μl
100% DMSO 1.25 μl
25 mM dNTP 1.4 μl each
SYBR Green I 0.5 μl
50 μM primer <1> 1.6 μl
50 μM primer <2> 1.6 μl
50 μM primer <3> 0.2 μl
50 μM primer <4> 0.2 μl
Bst. Polymerase 1.0 μl
TaqMutS 1.0μl
Nucleic acid fragment sample solution obtained in (1) (100 ng / μl) 1.0 μl
Purified water 11.0μl

Total volume 25.0μl

(3)増幅産物の検出
前記(2)における増幅反応を行った後の反応液5μlを2%アガロースゲル(1×TAE)にアプライして電気泳動を行い、増幅産物を確認した。その結果を図6に示す。
(3) Detection of amplification product 5 μl of the reaction solution after the amplification reaction in (2) above was applied to a 2% agarose gel (1 × TAE) and subjected to electrophoresis to confirm the amplification product. The result is shown in FIG.

核酸由来のサンプルからのみ、増幅産物が認められた。また、120bp付近に明瞭なピークが認められたが、これは、プライマーの設計情報から予測されるものであり、確かに狙った増幅産物が得られていることがわかった。   Amplification products were observed only from samples derived from nucleic acids. In addition, a clear peak was observed in the vicinity of 120 bp, which was predicted from the primer design information, and it was found that the targeted amplification product was obtained.

LAMP法に用いるプライマーの略図を示す。The schematic of the primer used for LAMP method is shown. 本発明による核酸増幅方法に用いるプライマーの略図を示す。1 shows a schematic diagram of primers used in the nucleic acid amplification method according to the present invention. 本発明による核酸増幅方法の基本的な反応原理を示す。The basic reaction principle of the nucleic acid amplification method according to the present invention will be described. 本発明による核酸増幅方法の基本的な反応原理を示す。The basic reaction principle of the nucleic acid amplification method according to the present invention will be described. 本発明による核酸増幅方法の基本的な反応原理を示す。The basic reaction principle of the nucleic acid amplification method according to the present invention will be described. 増幅反応により得られた増幅産物を2%アガロースゲル(1×TAE)による電気泳動で確認した。上段は核酸試料を、中段は水を、下段は100bpラダーを示す。(実施例1)The amplification product obtained by the amplification reaction was confirmed by electrophoresis on a 2% agarose gel (1 × TAE). The upper row shows a nucleic acid sample, the middle row shows water, and the lower row shows a 100 bp ladder. (Example 1)

Claims (21)

5´末端側から3´末端側にかけて、核酸配列領域(a)、領域(a)の配列と相補的な核酸配列領域(b)、および、標的核酸配列における領域(c’)に相補的な核酸配列領域(c)を含有するプライマー(A)を、少なくとも2種含むことを特徴とする、標的核酸配列増幅用プライマーセット。   From the 5 ′ end to the 3 ′ end, the nucleic acid sequence region (a), the nucleic acid sequence region (b) complementary to the sequence of the region (a), and the region complementary to the region (c ′) in the target nucleic acid sequence A primer set for amplifying a target nucleic acid sequence, comprising at least two kinds of primers (A) containing a nucleic acid sequence region (c). プライマー(A)に加え、標的核酸配列における領域(d’)に相補的な核酸配列領域(d)を有するプライマー(B)を、少なくとも2種含むことを特徴とする、請求項1に記載の標的核酸配列増幅用プライマーセット(ただし、標的核酸配列において、領域(d’)は領域(c’)より3´末端側に存在する。)。   The primer (B) having a nucleic acid sequence region (d) complementary to the region (d ') in the target nucleic acid sequence in addition to the primer (A) is included. Primer set for target nucleic acid sequence amplification (however, in the target nucleic acid sequence, the region (d ′) is present on the 3 ′ end side from the region (c ′)). 等温下における標的核酸配列の増幅に用いるための請求項1または2に記載のプライマーセット。   The primer set according to claim 1 or 2 for use in amplification of a target nucleic acid sequence under isothermal conditions. 領域(a)および(b)が各々50塩基以下からなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプライマーセット。   The primer set according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the regions (a) and (b) comprises 50 bases or less. 領域(a)と(b)との間に存在する配列が10塩基以下からなるか、あるいは領域(a)と(b)とが隣接していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプライマーセット。   The sequence present between the regions (a) and (b) consists of 10 bases or less, or the regions (a) and (b) are adjacent to each other. The primer set according to any one of the above. 領域(a)と(b)がアデニン(A)とチミン(T)のみで構成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプライマーセット。   The primer set according to any one of claims 1 to 5, wherein the regions (a) and (b) are composed of only adenine (A) and thymine (T). 領域(c)のTm値が領域(a)のTm値より高いことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のプライマーセット。   The primer set according to any one of claims 1 to 6, wherein the Tm value of the region (c) is higher than the Tm value of the region (a). 標的核酸配列を含む核酸試料と、請求項1〜7のいずれか1項に記載のプライマーセットが存在する反応系で、核酸試料中の標的核酸配列の増幅反応を行う核酸増幅方法。   A nucleic acid amplification method for performing an amplification reaction of a target nucleic acid sequence in a nucleic acid sample in a reaction system in which the nucleic acid sample containing the target nucleic acid sequence and the primer set according to any one of claims 1 to 7 are present. 下記工程を含む、請求項8に記載の核酸増幅方法。
(1)プライマー(A)を標的核酸配列にハイブリダイズさせ、プライマー(A)の3´末端を起点とする核酸合成反応を行う工程
(2)工程(1)で合成された核酸にプライマー(B)を標的核酸配列にハイブリダイズさせ、プライマー(B)の3´末端を起点として核酸合成反応を行う工程
(3)工程(2)で合成された核酸にプライマー(A)をハイブリダイズさせ、プライマー(A)の3´末端を起点として核酸合成反応を行う工程
(4)工程(3)で合成された核酸にプライマー(B)を標的核酸配列にハイブリダイズさせ、プライマー(B)の3´末端を起点として核酸合成反応を行う工程
(5)工程(4)で合成された核酸の3´末端を、同一鎖上の相補的な塩基配列からなる領域にハイブリダイズさせ、その3´末端を起点とする核酸合成反応を行う工程
(6)工程(5)で合成された核酸の3´末端を、同一鎖上の相補的な塩基配列からなる領域にハイブリダイズさせ、その3´末端を起点とする核酸合成反応を行う工程
The nucleic acid amplification method according to claim 8, comprising the following steps.
(1) Step (2) in which a primer (A) is hybridized to a target nucleic acid sequence and a nucleic acid synthesis reaction starting from the 3 ′ end of the primer (A) is performed (2) A primer (B ) To the target nucleic acid sequence, the nucleic acid synthesis reaction starting from the 3 ′ end of the primer (B) (3) the primer (A) is hybridized to the nucleic acid synthesized in step (2), and the primer Step (4) of performing nucleic acid synthesis reaction starting from the 3 ′ end of (A) Primer (B) is hybridized to the target nucleic acid sequence to the nucleic acid synthesized in Step (3), and the 3 ′ end of primer (B) The nucleic acid synthesis reaction starting from step (5) The 3 ′ end of the nucleic acid synthesized in step (4) is hybridized to a region consisting of a complementary base sequence on the same strand, and the 3 ′ end is the starting point. Toss Nucleic acid synthesis reaction step (6) The nucleic acid synthesized in step (5) is hybridized to a region consisting of a complementary base sequence on the same strand, and the nucleic acid starting from the 3 'end Process for performing synthesis reaction
反応系に、さらに変異認識タンパク質が存在することを特徴とする、請求項8または9に記載の方法。   The method according to claim 8 or 9, wherein a mutation recognition protein is further present in the reaction system. 変異認識タンパク質がMutS、MSH2もしくはMSH6、またはこれらの2種以上の混合物である、請求項10に記載の方法。   The method according to claim 10, wherein the mutation recognition protein is MutS, MSH2 or MSH6, or a mixture of two or more thereof. 反応系に、さらに融解温度調整剤が存在することを特徴とする、請求項8〜11のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 8 to 11, wherein a melting temperature adjusting agent is further present in the reaction system. 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. 核酸増幅反応が等温で行われることを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 8 to 13, wherein the nucleic acid amplification reaction is performed isothermally. 以下の工程を含む、標的核酸配列における変異の有無を検出するための方法。
(1)標的核酸配列を含む核酸試料と、請求項1〜7のいずれか1項に記載のプライマーセットが存在する反応系で、核酸試料中の標的核酸配列の増幅反応を行う工程
(2)核酸増幅反応の生成物の有無により、標的核酸配列における変異の有無を判定する工程
A method for detecting the presence or absence of a mutation in a target nucleic acid sequence, comprising the following steps.
(1) A step of performing an amplification reaction of a target nucleic acid sequence in a nucleic acid sample in a reaction system in which the nucleic acid sample containing the target nucleic acid sequence and the primer set according to any one of claims 1 to 7 are present (2) A step of determining the presence or absence of a mutation in a target nucleic acid sequence based on the presence or absence of a product of a nucleic acid amplification reaction
以下の工程を含む、標的核酸配列におけるメチル化の有無を検出するための方法。
(1)標的核酸配列を含む核酸試料中のメチル化されている塩基を別の塩基に置換する処理を行う工程
(2)被検メチル化部位を含むプライマーを含有する請求項1〜7のいずれか1項に記載のプライマーセットを用いて、標的核酸配列の増幅反応を行う工程
(3)核酸増幅反応の生成物の有無により、標的核酸配列におけるメチル化の有無を判定する工程
A method for detecting the presence or absence of methylation in a target nucleic acid sequence, comprising the following steps.
(1) A step of replacing a methylated base in a nucleic acid sample containing a target nucleic acid sequence with another base (2) A primer containing a test methylation site (3) A step of determining the presence or absence of methylation in the target nucleic acid sequence based on the presence or absence of a product of the nucleic acid amplification reaction, using the primer set according to claim 1
工程(2)のメチル化されている塩基を別の塩基に変換する処理が、亜硫酸水素塩による処理であることを特徴とする請求項16に記載の方法。   The method according to claim 16, wherein the treatment for converting the methylated base into another base in the step (2) is treatment with bisulfite. 請求項8〜14のいずれか1項に記載の方法を用いることを特徴とする、請求項15〜17のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the method according to any one of claims 8 to 14 is used. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のプライマーセット、核酸合成酵素、基質、緩衝液を少なくとも含むことを特徴とする、核酸増幅用キット。   A kit for nucleic acid amplification, comprising at least the primer set according to any one of claims 1 to 7, a nucleic acid synthase, a substrate, and a buffer solution. 変異認識タンパク質を含むことを特徴とする、請求項19に記載の核酸増幅用キット   The kit for nucleic acid amplification according to claim 19, comprising a mutation recognition protein. 融解温度調整剤を含むことを特徴とする請求項19または20に記載の核酸増幅用キット。   The nucleic acid amplification kit according to claim 19 or 20, further comprising a melting temperature adjusting agent.
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