JP2008161111A - Method for discriminating repeated motif in protein - Google Patents

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楠本  正博
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of discriminating repeated motives in a protein clearly and in a good reproducibility, and a reagent therefor. <P>SOLUTION: This method for discriminating the repeated motives in the protein is provided by performing a nucleic acid amplification reaction by using a primer (D1) having 3'-terminal in a specific sequence (D), a primer (P1) of which mutual elongated products have a property of becoming mutual templates with the primer (D1), having 3'-terminal within any of two regions at the outside of the specific sequence and being common in nucleic acid sequences encoding the family of the proteins, and a primer (C1) of which mutual elongated products have a property of becoming the mutual templates with the primer (P1) and having a 3'-terminal within a specific sequence (C) which is a variant of the specific sequence (D). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、繰り返しモチーフを持つタンパク質の識別方法に関するものである。本発明は、細菌の産生する毒素タンパク質の分類、それにもとづいた該細菌の分類または病原性の推測などに際して特に有用である。   The present invention relates to a method for identifying a protein having a repetitive motif. The present invention is particularly useful for classification of toxin proteins produced by bacteria, classification of the bacteria based on the classification, or estimation of pathogenicity.

タンパク質の中には、ある一定の機能を持つと期待される特徴的なアミノ酸配列を含むモチーフ(motif)と呼ばれる領域があり、その有無によってタンパク質の機能推定を行うことができる。モチーフとしては、ロイシン−不特定6アミノ酸の繰り返しからなるDNA結合(ロイシンジッパー)モチーフ、セリン−グリシン−不特定1アミノ酸−グリシンからなるグリコサミノグリカン結合モチーフ、アルギニン−グリシン−アスパラギン酸からなる細胞付着(RGD)モチーフなど数個のアミノ酸で構成される小さなものから、遺伝子調節タンパク質に多く見られるホメオドメイン、ジンクフィンガー、ヘリックス−ループ−ヘリックス、ヘアピンβシートなど数十個のアミノ酸で構成される大きなものまで多数が知られている。   Among proteins, there is a region called a motif containing a characteristic amino acid sequence expected to have a certain function, and the function of the protein can be estimated by the presence or absence of the region. As motifs, DNA binding (leucine zipper) motif consisting of repeating leucine-unspecified 6 amino acids, glycosaminoglycan binding motif consisting of serine-glycine-unspecified 1 amino acid-glycine, cells consisting of arginine-glycine-aspartic acid It consists of dozens of amino acids such as homeodomain, zinc finger, helix-loop-helix, and hairpin β sheet, which are often found in gene regulatory proteins, from small ones composed of several amino acids such as adhesion (RGD) motifs. Many are known to big ones.

モチーフの繰り返しにより、その機能が増強される例も報告されている。例えばヘリコバクター・ピロリ菌の病原因子の一つである細胞空胞化毒素関連タンパク質(CagA)のカルボキシル末端(C末端)領域には、C配列、D配列と名付けられたリン酸化を受けるモチーフが存在する。C配列は主に欧米人に多く感染するヘリコバクター・ピロリ菌に存在し、D配列は主に東アジア人に多く感染するヘリコバクター・ピロリ菌に存在する、それぞれ類似した配列(バリアント)である。CagAタンパク質は、胃の上皮細胞に感染したヘリコバクター・ピロリ菌によって細胞内に送り込まれるとSrcによってリン酸化を受け、Src homology phosphatase-2(SHP-2)と結合することで、Ras、ERKを介した異常な細胞増殖と細胞接着に関連するfocal adhesion kinase(FAK)を脱リン酸化することで細胞の運動能向上を引き起こす。SHP-2はCagAタンパク質のC配列またはD配列に結合することが分かっており、また、CagAタンパク質がC配列またはD配列を複数持つ場合にSHP-2との結合力が強くなり、毒性が強くなり発ガンしやすくなることが知られている(例えば、非特許文献1〜4参照)。 An example in which the function is enhanced by repeating the motif has been reported. For example, in the carboxyl terminal (C-terminal) region of cytoplasmic toxin related protein (CagA), which is one of the pathogenic factors of Helicobacter pylori, there is a motif that undergoes phosphorylation named C sequence and D sequence. . The C sequence is mainly present in Helicobacter pylori that infects many Westerners, and the D sequence is a similar sequence (variant) present in Helicobacter pylori that mainly infects East Asians. CagA protein is phosphorylated by Src when sent into cells by Helicobacter pylori infected with stomach epithelial cells, and binds to Src homology phosphatase-2 (SHP-2), thereby mediated by Ras and ERK. Dephosphorylation of focal adhesion kinase (FAK) associated with abnormal cell growth and cell adhesion causes improvement in cell motility. SHP-2 is known to bind to the C or D sequence of CagA protein, and when CagA protein has multiple C or D sequences, the binding power to SHP-2 is strong and the toxicity is strong. It is known that it becomes easy to cause cancer (see, for example, Non-Patent Documents 1 to 4).

このように、ある特定のモチーフを解析することにより、タンパク質の機能を推定することができる。上記の一例では、ヘリコバクター・ピロリ菌の産生するCagAタンパク質のC配列またはD配列の種類および/または繰り返し数を解析することにより、該菌の分類または病原性の推測が可能となる。 Thus, the function of a protein can be estimated by analyzing a specific motif. In the above example, by analyzing the type and / or number of repeats of the C sequence or D sequence of the CagA protein produced by Helicobacter pylori, it is possible to classify the bacterium or to infer pathogenicity.

タンパク質のモチーフを解析するための従来技術としては、例えば該タンパク質をコードする核酸の配列を決定するシークエンシング法がある。シークエンシング法では、核酸配列を解析することによりアミノ酸配列の解析に必要な情報を得ることができるが、判定可能な核酸配列の長さが実質的に500〜700塩基程度であるため、おおよそ200アミノ酸より長いモチーフ、特に繰り返しモチーフの解析は困難である。また、鋳型核酸の調製、DNAポリメラーゼ反応、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、核酸配列の解析などを行うため多大な労力と時間が必要であり、近年の自動シークエンサーを用いることで省力化を行うことはできるが、高価な装置が必要であるという問題がある。その他の従来技術として、該タンパク質を構成するアミノ酸の配列を直接解析することも可能であるが、判定可能な長さが10アミノ酸程度と短いため、極めて小さなモチーフしか解析できない欠点を有する。
Asahiら、J. Exp. Med. 第191巻、第593〜602頁、(2000年) Higashiら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 第99巻、第14428〜14433頁、(2002年) Azumaら、J. Infect. Dis. 第189巻、第820〜827頁、(2004年) Azumaら、J. Clin. Microbiol. 第42巻、第2508〜2517頁、(2004年)
As a conventional technique for analyzing a protein motif, for example, there is a sequencing method for determining the sequence of a nucleic acid encoding the protein. In the sequencing method, information necessary for the analysis of the amino acid sequence can be obtained by analyzing the nucleic acid sequence. However, since the length of the determinable nucleic acid sequence is substantially about 500 to 700 bases, it is approximately 200. It is difficult to analyze motifs longer than amino acids, especially repetitive motifs. In addition, it takes a lot of labor and time to prepare template nucleic acid, DNA polymerase reaction, polyacrylamide gel electrophoresis, analysis of nucleic acid sequence, etc., and labor can be saved by using a recent automatic sequencer. However, there is a problem that an expensive device is required. As another conventional technique, it is possible to directly analyze the sequence of amino acids constituting the protein. However, since the determinable length is as short as about 10 amino acids, there is a defect that only a very small motif can be analyzed.
Asahi et al., J. Exp. Med. 191, 593-602, (2000) Higashi et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 14428-14433, (2002) Azuma et al., J. Infect. Dis. 189, 820-827, (2004). Azuma et al., J. Clin. Microbiol. 42, 2508-2517, (2004).

本発明の目的は、上記のような問題点を解決して、明確にかつ再現性よくタンパク質のモチーフを識別することができる方法を提供することである。   An object of the present invention is to solve the above problems and provide a method capable of clearly and reproducibly identifying a protein motif.

本発明者らは、上記事情に鑑み、鋭意研究の結果、本発明を完成させるに至った。   In view of the above circumstances, the present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies.

すなわち、本発明は以下のような構成からなる。
1.タンパク質における繰り返しモチーフを識別する方法であって、下記の(a)〜(b)の工程を含み、該タンパク質をコードする核酸配列中の特定配列の繰り返し数を判定することを特徴とする方法。
(a)次の(i)、(ii)及び(iii)のプライマーを用いて、核酸増幅を行う工程:
(i)特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)
(ii) プライマー(D1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、 特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)
(iii) プライマー(P1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C1)
(b)工程(a)で得られた1つまたはそれ以上のプライマー(D1)から得られる増幅核酸断片の種類と、プライマー(C1)から得られる増幅核酸断片の種類を解析する工程
2.タンパク質における繰り返しモチーフを識別する方法であって、下記の(a)〜(b)の工程を含み、該タンパク質をコードする核酸配列中の特定配列の繰り返し数を判定することを特徴とする方法。
(a)次の(i)、(ii)及び(iii)のプライマーを用いて、核酸増幅を行う工程:
(i)特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)
(ii) プライマー(D1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、 特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)
(iii)プライマー(P1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、特定配列外の2つの領域のうち、プライマー(P1)を設定した領域とは異なる他方の領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーに共通のプライマー(P2)
(iv) プライマー(P2)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C2)
(b)工程(a)で得られた1つまたはそれ以上のプライマー(D1)から得られる増幅核酸断片の種類と、プライマー(C2)から得られる増幅核酸断片の種類と、プライマー(P1)および(P2)から得られる増幅核酸断片の有無を解析する工程
3.プライマー(D1)の3’末端から2番目以降の少なくとも一つのヌクレオチドがリガンドにより標識されていることを特徴とする1または2の識別方法。
4.プライマー(D1)及びプライマー(C1またはC2)の3’末端から2番目以降の少なくとも一つのヌクレオチドが、それぞれ異なるリガンドにより標識されていることを特徴とする1〜3のいずれかの識別方法。
5.リガンドが抗原、抗体、蛍光物質、発光団および酵素からなる群より選ばれた少なくとも1種以上であることを特徴とする3または4の識別方法。
6.特定配列内に3’末端を有するプライマーの3’末端から2番目以降の少なくとも一つのヌクレオチドに結合したリガンドを検出することにより、該特定配列の繰り返し数を判定することを特徴とする3〜5のいずれかの識別方法。
7.繰り返しモチーフが、ヘリコバクター・ピロリ菌のCagAタンパク質のC末端領域に存在するC配列またはD配列であることを特徴とする1〜6のいずれかの識別方法。
That is, the present invention has the following configuration.
1. A method for identifying a repetitive motif in a protein, comprising the steps of (a) to (b) below, wherein the number of repetitions of a specific sequence in a nucleic acid sequence encoding the protein is determined.
(A) A step of performing nucleic acid amplification using the following primers (i), (ii) and (iii):
(i) Primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D)
(ii) The primer (D1) and the extension products of each other serve as templates for each other, and have a 3 ′ end in any one of the two regions outside the specific sequence, and encode the family of the protein Primer common to nucleic acid sequences to be performed (P1)
(iii) Primer (C1) having the property that the extension product of the primer (P1) and each other serves as a template, and having a 3 ′ end in the specific sequence (C) which is a variant of the specific sequence (D)
(B) Analyzing the type of the amplified nucleic acid fragment obtained from the one or more primers (D1) obtained in step (a) and the type of the amplified nucleic acid fragment obtained from the primer (C1) A method for identifying a repetitive motif in a protein, comprising the steps of (a) to (b) below, wherein the number of repetitions of a specific sequence in a nucleic acid sequence encoding the protein is determined.
(A) A step of performing nucleic acid amplification using the following primers (i), (ii) and (iii):
(i) Primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D)
(ii) The primer (D1) and the extension products of each other serve as templates for each other, and have a 3 ′ end in any one of the two regions outside the specific sequence, and encode the family of the protein Primer common to nucleic acid sequences to be performed (P1)
(iii) The primer (P1) and the extension products of each other serve as templates for each other. Of the two regions outside the specific sequence, 3 ′ is present in the other region different from the region where the primer (P1) is set. Primer with ends and common to the family of proteins (P2)
(iv) Primer (C2) having the property that primer (P2) and the extension products of each other serve as templates for each other, and having 3 ′ end in specific sequence (C) which is a variant of specific sequence (D)
(B) the type of amplified nucleic acid fragment obtained from one or more primers (D1) obtained in step (a), the type of amplified nucleic acid fragment obtained from primer (C2), the primer (P1) and 2. Analyzing presence or absence of amplified nucleic acid fragment obtained from (P2) The identification method according to 1 or 2, wherein at least one nucleotide after the 3 'end of the primer (D1) is labeled with a ligand.
4). 4. The identification method according to any one of 1 to 3, wherein at least one nucleotide after the 3 ′ end of the primer (D1) and the primer (C1 or C2) is labeled with a different ligand.
5. 3. The identification method according to 3 or 4, wherein the ligand is at least one selected from the group consisting of an antigen, an antibody, a fluorescent substance, a luminophore, and an enzyme.
6). 3-5, wherein the number of repeats of the specific sequence is determined by detecting a ligand bound to at least one nucleotide after the 3 ′ end of the primer having a 3 ′ end in the specific sequence. Either identification method.
7). 7. The identification method according to any one of 1 to 6, wherein the repetitive motif is a C sequence or a D sequence present in the C-terminal region of the CagA protein of Helicobacter pylori.

本発明により、タンパク質が保有するモチーフを明確にまた簡便に識別できる方法が提供される。また本発明の方法によれば、タンパク質が繰り返しモチーフを持つ場合に、その繰り返し数も判定することができ、より詳細にモチーフやタンパク質を識別することが可能である。   The present invention provides a method that can clearly and easily identify a motif possessed by a protein. Further, according to the method of the present invention, when a protein has a repeated motif, the number of repetitions can be determined, and the motif and protein can be identified in more detail.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、プライマーとは、識別の対象となるタンパク質をコードする核酸または該核酸を含む染色体、あるいはその断片に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドであって、核酸増幅のために一般的に利用される特性を有していれば良く、必要に応じて修飾されていても良い。プライマー鎖長は、9〜35塩基であればよく、好ましくは、11〜30塩基である。これらのプライマーを用いた増幅方法は特に限定はされない。既知の増幅方法を用いればよい。既知の増幅方法としては、例えば、PCR、NASBA、LCR、SDA、RCA、TMA、LAMP、ICANおよびUCAN法などがある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, a primer is an oligonucleotide having a sequence complementary to a nucleic acid encoding a protein to be identified, a chromosome containing the nucleic acid, or a fragment thereof, and is generally used for nucleic acid amplification. As long as it has the characteristics to be achieved, it may be modified as necessary. The primer chain length may be 9 to 35 bases, and preferably 11 to 30 bases. The amplification method using these primers is not particularly limited. A known amplification method may be used. Known amplification methods include, for example, PCR, NASBA, LCR, SDA, RCA, TMA, LAMP, ICAN, and UCAN methods.

本発明において核酸の増幅とは、試料中の核酸から増幅したい核酸(標的核酸)をその固有の配列の相補性を利用して増幅することを指す。本発明におけるタンパク質の繰り返しモチーフの識別方法に適用可能な核酸増幅の方法としては、基本的には、従来の方法を用いて行うことができ、通常、一本鎖に変性させた、識別の対象となるタンパク質をコードする核酸または該核酸を含む染色体、あるいはその断片に、4種類のデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)およびDNAポリメラーゼおよび2種類以上のオリゴヌクレオチドすなわちプライマーを作用させることで、標的核酸を鋳型として用いたプライマー間の配列が増幅される。また、標的核酸が検出するのに十分な量が含まれていない場合、あらかじめ前記識別の対象となるタンパク質をコードする核酸または該核酸を含む染色体、あるいはその断片を以下に示す増幅反応によって、増幅しておくことも可能である。 In the present invention, nucleic acid amplification refers to amplification of a nucleic acid to be amplified from a nucleic acid in a sample (target nucleic acid) using complementarity of its inherent sequence. As a nucleic acid amplification method applicable to the method for identifying a repetitive motif of a protein in the present invention, it can be basically performed using a conventional method, and is usually an object of identification that has been denatured into a single strand. A target nucleic acid by allowing 4 types of deoxynucleoside triphosphates (dNTP) and DNA polymerase and 2 or more types of oligonucleotides or primers to act on a nucleic acid encoding the protein to be obtained or a chromosome containing the nucleic acid, or a fragment thereof The sequence between the primers using as a template is amplified. In addition, when the target nucleic acid does not contain an amount sufficient for detection, the nucleic acid encoding the protein to be identified or the chromosome containing the nucleic acid or a fragment thereof is amplified by the amplification reaction shown below. It is also possible to keep it.

核酸増幅方法としては、PCR(特公平4−67960号公報、特公平4−67957号公報)、NASBA(Nucleic acid sequence-basedamplification method;Nature 第350巻、第91頁(1991年))、LCR(国際公開89/12696号公報、特開平2−2934号公報)、SDA(Strand Displacement Amplification:Nucleic Acids Res. 第20巻、第1691頁(1992年))、RCA(国際公開90/1069号公報)、TMA(Transcription mediated amplification method;J. Clin. Microbiol. 第31巻、第3270頁(1993年))、LAMP(loop-mediated isothermal amplification method:J. Clin Microbiol. 第42巻:第1,956頁(2004年))、ICAN(isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids:Kekkaku. 第78巻、第533頁(2003年))、UCAN(日本癌学会(H13.9.26〜H13.9.28、横浜にて開催)または日本鑑識科学技術学会(H13.11.8〜H13.11.9、東京にて開催)参照)などが挙げられる。 Examples of nucleic acid amplification methods include PCR (Japanese Patent Publication No. 4-67960, Japanese Patent Publication No. 4-67957), NASBA (Nucleic acid sequence-based amplification method; Nature 350, 91 (1991)), LCR ( International Publication No. 89/12696, JP-A-2-2934), SDA (Strand Displacement Amplification: Nucleic Acids Res. 20, 1691 (1992)), RCA (International Publication No. 90/1069) TMA (Transcription mediated amplification method; J. Clin. Microbiol. Vol. 31, p. 3270 (1993)), LAMP (loop-mediated isothermal amplification method: J. Clin Microbiol. Vol. 42: p. 1, 956) (2004)), ICAN (isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids: Kekkaku. 78, 533 (2003)), UCA N (see the Japanese Cancer Association (H13.9.26 to H13.9.28, held in Yokohama) or the Japan Society for Expertise on Science and Technology (H13.11.8 to H13.11.9, held in Tokyo)).

なかでもPCR法は、試料核酸、4種類のデオキシヌクレオシド三リン酸、一対のプライマー及び耐熱性DNAポリメラーゼの存在下で、変性、アニーリング、伸長の3工程からなるサイクルを繰り返すことにより、上記一対のプライマーで挟まれる試料核酸の領域を指数関数的に増幅させる方法である。すなわち、変性工程で試料の核酸を変性し、続くアニーリング工程において各プライマーと、それぞれに相補的な一本鎖試料核酸上の領域とをハイブリダイズさせ、続く伸長工程で、各プライマーを起点としてDNAポリメラーゼの働きにより鋳型となる各一本鎖試料核酸に相補的なDNA鎖を伸長させ、二本鎖DNAとする。この1サイクルにより、1本の二本鎖DNAが2本の二本鎖DNAに増幅される。従って、このサイクルをn回繰り返せば、理論上、上記一対のプライマーで挟まれた試料DNAの領域は2のn乗倍に増幅される。増幅されたDNA領域は大量に存在するので、電気泳動等の方法により容易に検出できる。よって、遺伝子増幅法を用いれば、従来では検出不可能であった、極めて微量(1分子でも可)の試料核酸をも検出することが可能であり、最近非常に広く用いられている技術である。 In particular, the PCR method repeats a cycle consisting of three steps of denaturation, annealing, and extension in the presence of a sample nucleic acid, four types of deoxynucleoside triphosphates, a pair of primers, and a heat-resistant DNA polymerase. In this method, the region of the sample nucleic acid sandwiched between the primers is exponentially amplified. That is, the sample nucleic acid is denatured in the denaturation step, each primer is hybridized with a region on the single-stranded sample nucleic acid complementary to each in the subsequent annealing step, and DNA is started from each primer in the subsequent extension step. A DNA strand complementary to each single-stranded sample nucleic acid serving as a template is extended by the action of the polymerase to form double-stranded DNA. By this one cycle, one double-stranded DNA is amplified into two double-stranded DNAs. Therefore, if this cycle is repeated n times, the region of the sample DNA sandwiched between the pair of primers is theoretically amplified to 2 n times. Since the amplified DNA region exists in a large amount, it can be easily detected by a method such as electrophoresis. Therefore, if a gene amplification method is used, it is possible to detect even a very small amount of sample nucleic acid that could not be detected in the past (one molecule is acceptable), which is a very widely used technique recently. .

増幅に使用する核酸を含有する試料は、例えば、バクテリア、動物または植物組織、個体細胞由来の溶解物などのあらゆる材料から調製することができる。該試料の調製法は特に限定されないが、例えば、患者の血液、組織から、既知の方法により調製してもよい。代表的なものとして、フェノール/クロロホルム抽出法(Biochimica et Biophysica acta 第72巻、第619〜629頁、1963年)、アルカリSDS法(Nucleic Acids Res. 第7巻、第1513〜1523頁、1979年)などの液相で行う方法がある。また、核酸の単離に核酸結合用担体を用いる系としては、ガラス粒子とヨウ化ナトリウム溶液を使用する方法(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 第76−2巻、第615〜619頁、1979年)、ハイドロキシアパタイトを用いる方法(特開昭63−263093号公報)等がある。その他の方法としてはシリカ粒子とカオトロピックイオンを用いた方法(J.Clin.Microbiol.第28−3巻、第495〜503頁、1990年、特開平2−289596号公報)が挙げられる。また、核酸は試料中に溶解させてもよいし、固相に固定させてもよい。 The sample containing the nucleic acid used for amplification can be prepared from any material such as bacteria, animal or plant tissue, lysates from individual cells. The method for preparing the sample is not particularly limited. For example, the sample may be prepared from a patient's blood or tissue by a known method. Typical examples include phenol / chloroform extraction method (Biochimica et Biophysica acta 72, 619-629, 1963), alkaline SDS method (Nucleic Acids Res. 7, 1513-1523, 1979). ) Etc. in the liquid phase. As a system using a nucleic acid binding carrier for nucleic acid isolation, a method using glass particles and a sodium iodide solution (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 76-2, pages 615 to 619, 1979) and a method using hydroxyapatite (Japanese Patent Laid-Open No. 63-263093). Other methods include a method using silica particles and chaotropic ions (J. Clin. Microbiol. Vol. 28-3, pages 495-503, 1990, JP-A-2-289596). Moreover, the nucleic acid may be dissolved in the sample, or may be fixed to a solid phase.

本発明において、特定配列(D)とは、タンパク質が保有するモチーフまたはモチーフに含まれる繰り返し単位をコードする核酸配列または該配列に相補的な核酸配列である。また、特定配列(C)とは、特定配列(D)に類似した核酸配列(バリアント)であり、タンパク質が保有するモチーフまたはモチーフに含まれる繰り返し単位をコードする核酸配列または該配列に相補的な核酸配列である。 In the present invention, the specific sequence (D) is a nucleic acid sequence encoding a motif carried by a protein or a repeating unit contained in the motif, or a nucleic acid sequence complementary to the sequence. The specific sequence (C) is a nucleic acid sequence (variant) similar to the specific sequence (D) and is complementary to the nucleic acid sequence encoding a motif possessed by a protein or a repeating unit contained in the motif, or the sequence. Nucleic acid sequence.

本発明のタンパク質における繰り返しモチーフの識別方法に適用可能な増幅核酸断片の解析法としては従来公知の核酸解析法を使用することができ、特に限定されるものではないが、簡便性の観点からアガロースゲル電気泳動が好ましい。アガロースゲル電気泳動を使用する場合は、一例として、特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)と該プライマー(D1)とともに核酸増幅反応における一対のプライマーとなり得る核酸配列を含有するプライマーにより生成される増幅核酸断片と、特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C1またはC2)と該プライマー(C1またはC2)とともに核酸増幅反応における一対のプライマーとなり得る核酸配列を含有するプライマーにより生成される増幅核酸断片の鎖長が異なるように各プライマーを設計する。これらのプライマーを混合して核酸を増幅することにより、特定配列(D)および/または(C)に対応するモチーフの有無および繰り返し数について、増幅された核酸断片のパターンから迅速に判定できる。また、該プライマー(D1)および該プライマー(C1またはC2)をそれぞれ異なるリガンドで標識しておけば、該プライマー(D1)により生成される増幅核酸断片と該プライマー(C1またはC2)により生成される増幅核酸断片の鎖長が同じであっても、アガロースゲル電気泳動の後で各リガンドを検出することにより増幅核酸断片が特定配列(D)または(C)のどちらに由来するかを判定することができる。 As a method for analyzing an amplified nucleic acid fragment applicable to the method for identifying a repetitive motif in the protein of the present invention, a conventionally known nucleic acid analysis method can be used, and is not particularly limited. Gel electrophoresis is preferred. When using agarose gel electrophoresis, as an example, it contains a primer (D1) having a 3 ′ end in a specific sequence (D) and a nucleic acid sequence that can be a pair of primers in a nucleic acid amplification reaction together with the primer (D1). Contains an amplified nucleic acid fragment generated by a primer, a primer (C1 or C2) having a 3 ′ end in a specific sequence (C), and a nucleic acid sequence that can be a pair of primers in a nucleic acid amplification reaction together with the primer (C1 or C2) Each primer is designed such that the length of the amplified nucleic acid fragment generated by the primer to be different is different. By mixing these primers and amplifying the nucleic acid, the presence or absence of the motif corresponding to the specific sequence (D) and / or (C) and the number of repetitions can be quickly determined from the pattern of the amplified nucleic acid fragment. Further, if the primer (D1) and the primer (C1 or C2) are labeled with different ligands, the amplified nucleic acid fragment generated by the primer (D1) and the primer (C1 or C2) are generated. Whether the amplified nucleic acid fragment is derived from the specific sequence (D) or (C) by detecting each ligand after agarose gel electrophoresis even if the chain length of the amplified nucleic acid fragment is the same Can do.

本発明の重要な開示の一つは、特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)と、特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)と、特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C2)と、特定配列外の2つの領域のうち、プライマー(P1)を設定した領域とは異なる他方の領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーに共通のプライマー(P2)とを、一例として図1に示すように設定し、核酸増幅反応を行い、対象とするタンパク質において特定配列(D)および/または(C)に対応するモチーフの有無および繰り返し数について明確に判定できるような顕著な効果を見出したことにある。 One of the important disclosures of the present invention is a primer (D1) having a 3 ′ end in a specific sequence (D) and a 3 ′ end in any one of two regions outside the specific sequence, A primer (P1) common to the nucleic acid sequence encoding the protein family, a primer (C2) having a 3 ′ end in a specific sequence (C) which is a variant of the specific sequence (D), and two outside the specific sequence Among the two regions, a primer (P2) having a 3 ′ end in the other region different from the region where the primer (P1) is set and common to the protein family is set as shown in FIG. 1 as an example. Then, a nucleic acid amplification reaction is performed, and a remarkable effect is found such that the presence or absence of the motif corresponding to the specific sequence (D) and / or (C) and the number of repetitions can be clearly determined in the target protein. It lies in the fact.

例えば、タンパク質をコードする核酸に特定配列(D)が1個存在する場合は、図1(A)に示すように、特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)と特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)により1種類の増幅核酸断片が生成する。また、タンパク質をコードする核酸に特定配列(D)が2個存在する場合は、図1(B)に示すように、特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)と特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)により鎖長の異なる2種類の増幅核酸断片が生成する。さらに、タンパク質をコードする核酸に特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)が1個存在する場合は、図1(C)に示すように、特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C2)と特定配列外の2つの領域のうち、プライマー(P1)を設定した領域とは異なる他方の領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーに共通のプライマー(P2)により1種類の増幅核酸断片が生成する。また、タンパク質をコードする核酸に特定配列(C)が2個存在する場合は、図1(D)に示すように、特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C2)と特定配列外の2つの領域のうち、プライマー(P1)を設定した領域とは異なる他方の領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーに共通のプライマー(P2)により鎖長の異なる2種類の増幅核酸断片が生成する。 For example, when one specific sequence (D) is present in a nucleic acid encoding a protein, as shown in FIG. 1 (A), a primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D) and the specific sequence One amplified nucleic acid fragment is generated by a primer (P1) having a 3 ′ end in one of the two outer regions and common to the nucleic acid sequence encoding the protein family. When two specific sequences (D) are present in the nucleic acid encoding the protein, as shown in FIG. 1 (B), the primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D) and the specific sequence Two kinds of amplified nucleic acid fragments having different chain lengths are generated by a primer (P1) having a 3 ′ end in any one of the two outer regions and a common nucleic acid sequence encoding the protein family. Furthermore, when one specific sequence (C), which is a variant of the specific sequence (D), is present in the nucleic acid encoding the protein, as shown in FIG. 1 (C), the 3 ′ end in the specific sequence (C) Primer (C2) having a 3′-end in the other region different from the region where primer (P1) is set out of two regions outside the specific sequence and primer (P2) common to the protein family Produces one type of amplified nucleic acid fragment. In addition, when two specific sequences (C) are present in the nucleic acid encoding the protein, as shown in FIG. 1 (D), the primer (C2) having a 3 ′ end in the specific sequence (C) and the specific sequence Two types of amplifications that have 3 ′ ends in the other two regions different from the region where the primer (P1) is set, and have different chain lengths by using the primer (P2) common to the protein family Nucleic acid fragments are generated.

本発明に用いるプライマー(D1,C1,C2,P1,P2)は、核酸増幅のために一般的に利用される特性を有していれば良く、必要に応じて修飾されていても良い。リガンドは核酸の増幅反応を阻害しない位置に結合させることが好ましい。該リガンドを結合させる位置としては、該プライマー(D1,C1,C2,P1,P2)の3’末端から2番目以降の少なくとも一つのヌクレオチドにリガンドを結合させることが好ましく、該プライマー((D1,C1,C2,P1,P2)の5’末端にリガンドを結合させることがより好ましい。 The primers (D1, C1, C2, P1, P2) used in the present invention need only have properties generally used for nucleic acid amplification, and may be modified as necessary. The ligand is preferably bound to a position that does not inhibit the nucleic acid amplification reaction. As a position for binding the ligand, it is preferable to bind the ligand to at least one nucleotide after the 3 ′ end of the primer (D1, C1, C2, P1, P2). More preferably, a ligand is bound to the 5 ′ end of C1, C2, P1, P2).

本発明の別の重要な開示の一つは、第一のリガンドが結合しており特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)と、第二のリガンドが結合しており特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C1)と、特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)とを、一例として図2に示すように設定し、核酸増幅反応を行い、第一のリガンドおよび第二のリガンドをそれぞれ検出することにより、対象とするタンパク質において特定配列(D)および/または(C)に対応するモチーフの有無および繰り返し数について明確に判定できるような顕著な効果を見出したことにある。 Another important disclosure of the present invention is that the first ligand is bound and the primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D) is bound to the second ligand. A primer (C1) having a 3 ′ end in a specific sequence (C) which is a variant of the sequence (D), and a 3 ′ end in any one of two regions outside the specific sequence, The primer (P1) common to the nucleic acid sequence encoding the family is set as shown in FIG. 2 as an example, a nucleic acid amplification reaction is performed, and the first ligand and the second ligand are detected, respectively. And the presence of the motif corresponding to the specific sequence (D) and / or (C) and the number of repetitions have been found to be remarkable.

例えば、タンパク質をコードする核酸に、図2に示すように特定配列(D)および該特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)が並んでいる場合は、図2に示すように、第一のリガンドが結合しており特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)と特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)により1種類の増幅核酸断片が生成し、第二のリガンドが結合しており特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C1)と特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)により2種類の増幅核酸断片が生成する。アガロースゲル電気泳動を行い、各リガンドを検出することにより、増幅核酸断片が特定配列(D)または(C)のどちらに由来するかを判定することができる。 For example, when a specific sequence (D) and a specific sequence (C) that is a variant of the specific sequence (D) are arranged in a nucleic acid encoding a protein as shown in FIG. 2, as shown in FIG. A primer (D1) having a first ligand bound thereto and having a 3 ′ end in the specific sequence (D) and a 3 ′ end in any one of the two regions outside the specific sequence; A primer (C1) having a 3 ′ end in a specific sequence (C), wherein a single amplified nucleic acid fragment is generated by a primer (P1) common to a nucleic acid sequence encoding a family, Two kinds of amplified nucleic acid fragments are generated by a primer (P1) having a 3 ′ end in any one of two regions outside the specific sequence and common to the nucleic acid sequence encoding the protein family. By performing agarose gel electrophoresis and detecting each ligand, it can be determined whether the amplified nucleic acid fragment is derived from the specific sequence (D) or (C).

リガンドは核酸の増幅を妨げるものでないのであれば、特に限定されるものではないが、好適には抗体、オリゴヌクレオチド、レセプター、核酸特異的結合物質、アビジン、ビオチン、ジゴケシゲニン、蛍光化学物質、発光団、酵素、蛍光蛋白質、発光蛋白質、磁性体、導電性物質よりなる群より選ぶことができる。好ましくはアビジン、ビオチン、ジゴケシゲニン、蛍光化学物質、蛍光蛋白質、発光団、酵素、導電性物質がよく、さらに好ましくはアビジン、ビオチン、ジゴケシゲニン、蛍光化学物質がよく、特に好ましくは蛍光化学物質がよい。   The ligand is not particularly limited as long as it does not interfere with nucleic acid amplification, but is preferably an antibody, oligonucleotide, receptor, nucleic acid-specific binding substance, avidin, biotin, digokesigenin, fluorescent chemical, luminophore , An enzyme, a fluorescent protein, a photoprotein, a magnetic substance, and a conductive substance. Avidin, biotin, digokesigenin, fluorescent chemicals, fluorescent proteins, luminophores, enzymes, and conductive substances are preferred, avidin, biotin, digokesigenin, and fluorescent chemicals are more preferred, and fluorescent chemicals are particularly preferred.

リガンドの検出は既知の方法であれば特に限定されるものではないが、リガンドが蛍光化学物質または蛍光蛋白質の場合、特定波長の光を照射し蛍光化学物質または蛍光蛋白質を励起させ、基底状態に変換される際に生じる特定波長の蛍光量を測定することが可能である。これらに用いられる蛍光化学物質としては、FITC、FAM、TAMRA、TexasRed、VIC、Cy3、Cy5、HEX等が挙げられ、蛍光蛋白質としては、GFP、YFP、RFP等を挙げることができる。標識が酵素である場合、酵素の基質を添加することによって生成される反応生成物を検出することによって測定が可能である。これらに用いられる酵素と基質の組み合わせとしては、アルカリフォスファターゼとパラニトロフェニルリン酸、CDP−star、AMPPD、DDAOphospate、BCIP−NBT等の組み合わせ、パーオキシダーゼとTMB、Lumi−Light(ロッシュ・ダイアグノスティックス)、SAT−1(同仁化学)等の組み合わせ、ジアホラーゼとNTB等の組み合わせ、各種オキシダーゼと基質、各種デヒドロゲナーゼと基質の組み合わせ等、反応性生物が検出されるものであれば、これらに限定されることはなく用いることが可能である。標識が磁性体の場合、磁気を検出することによって測定が可能である。標識が導電性物質、電流値を検出することによって測定が可能である。   The detection of the ligand is not particularly limited as long as it is a known method. However, when the ligand is a fluorescent chemical substance or fluorescent protein, light of a specific wavelength is irradiated to excite the fluorescent chemical substance or fluorescent protein to bring it to the ground state. It is possible to measure the amount of fluorescence of a specific wavelength generated when converted. Examples of the fluorescent chemical substance used in these include FITC, FAM, TAMRA, Texas Red, VIC, Cy3, Cy5, HEX, and the like, and examples of the fluorescent protein include GFP, YFP, and RFP. When the label is an enzyme, it can be measured by detecting the reaction product produced by adding the enzyme substrate. Examples of combinations of enzymes and substrates used in these include alkaline phosphatase and paranitrophenyl phosphate, CDP-star, AMPPD, DDAOphosphate, BCIP-NBT, etc., peroxidase and TMB, Lumi-Light (Roche Diagnostics) ), Combinations of SAT-1 (Dojindo), combinations of diaphorase and NTB, various oxidases and substrates, combinations of various dehydrogenases and substrates, etc. It can be used without any problems. When the label is a magnetic substance, measurement can be performed by detecting magnetism. The label can be measured by detecting a conductive substance and a current value.

本発明のタンパク質における繰り返しモチーフの識別方法は、例えばヘリコバクター・ピロリ菌による発ガンの危険性を予測するために用いられることができる。上記ガンとしては、胃ガンなどを挙げることができる。上述したように、本発明の識別方法を用いれば、対象とするタンパク質の繰り返しモチーフにおいて特定配列の有無および繰り返し数について明確に判定できることを利用して、CagAタンパク質のC末端領域の多型を検出することができる。更に詳細には、本発明の識別方法を用いれば、発ガンに関係が深いC配列および/またはD配列の有無を検出することができるとともに、C配列および/またはD配列の数をも検出することができる。そして、C配列および/またはD配列の有無によって、発ガンの可能性の有無を予測することができるとともに、上記C配列および/またはD配列の数によって、発ガンの可能性の大小(C配列および/またはD配列が多いほど、発ガンの危険度が大きい)を予測することができる。一例として、欧米人に多く感染するヘリコバクター・ピロリ菌について、発ガンの可能性の有無をC配列の有無によって予測することができるとともに、発ガンの可能性の大小(C配列が多いほど、発ガンの危険度が大きい)を上記C配列の数によって予測することができる。また、東アジア人に多く感染するヘリコバクター・ピロリ菌について、発ガンの可能性の有無をD配列の有無によって予測することができるとともに、発ガンの可能性の大小(D配列が多いほど、発ガンの危険度が大きい)を上記D配列の数によって予測することができる。 The method for identifying repetitive motifs in the protein of the present invention can be used, for example, to predict the risk of carcinogenesis caused by Helicobacter pylori. Examples of the cancer include stomach cancer. As described above, if the identification method of the present invention is used, the presence or absence of a specific sequence and the number of repeats can be clearly determined in the repeat motif of the target protein, thereby detecting the polymorphism of the C-terminal region of the CagA protein. can do. More specifically, by using the identification method of the present invention, it is possible to detect the presence or absence of C sequences and / or D sequences that are closely related to carcinogenesis, and also detect the number of C sequences and / or D sequences. be able to. The presence or absence of carcinogenesis can be predicted by the presence or absence of the C sequence and / or the D sequence, and the possibility of carcinogenesis (the C sequence is determined by the number of the C and / or D sequences). And / or the greater the D sequence, the greater the risk of carcinogenesis). As an example, for Helicobacter pylori that frequently infects Westerners, the possibility of carcinogenesis can be predicted by the presence or absence of the C sequence, and the possibility of carcinogenesis (the larger the C sequence, the more The risk of cancer is high) can be predicted by the number of C sequences. In addition, for Helicobacter pylori that infects many East Asians, the possibility of carcinogenesis can be predicted by the presence or absence of the D sequence, and the possibility of carcinogenesis (the more the D sequence, the more The risk of cancer is high) can be predicted by the number of D sequences.

以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely. However, the present invention is not limited to the following examples.

実施例1
ヘリコバクター・ピロリ菌のCagAタンパク質における繰り返しモチーフの識別
(1)オリゴヌクレオチドの合成
パーキンエルマー社製DNAシンセサイザー392型を用いて、ホスホアミダイト法にて、配列番号1〜3に示される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(以下、オリゴ1〜3と示す)を合成した。合成はマニュアルに従い、各種オリゴヌクレオチドの脱保護はアンモニア水で55℃、一夜実施した。オリゴヌクレオチドの精製はパーキンエルマー社OPCカラムにて実施した。もしくはDNA合成受託会社((株)日本バイオサービス、シグマアルドリッチジャパン(株)、オペロンバイオテクノロジー(株)等)に依頼した。
オリゴ1がセンス鎖であり、CagAタンパク質のD配列をコードする核酸配列すなわち特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)であり、アンチセンス鎖のオリゴ3と組み合わせて増幅反応のオリゴヌクレオチドとして使用される。オリゴ2はCagAタンパク質のC配列をコードする核酸配列すなわち特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C1)であり、アンチセンス鎖のオリゴ3と組み合わせて増幅反応のオリゴヌクレオチドとして使用される。オリゴ3はCagAタンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマーすなわちプライマー(D1)または(C1)とともに核酸増幅反応における一対のプライマーとなり得る核酸配列を含有するプライマー(P1)である。オリゴ1は5’末端をFITCにより標識され、オリゴ2は5’末端をTAMRAにより標識されている。
Example 1
Identification of repetitive motifs in the CagA protein of Helicobacter pylori (1) Synthesis of oligonucleotides Oligos having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 3 by the phosphoamidite method using DNA synthesizer type 392 manufactured by PerkinElmer Nucleotides (hereinafter referred to as oligos 1 to 3) were synthesized. The synthesis was performed according to the manual, and the deprotection of each oligonucleotide was carried out overnight at 55 ° C. with ammonia water. Oligonucleotide purification was carried out on a Perkin Elmer OPC column. Alternatively, DNA commissioned companies (Nippon Bioservice, Sigma-Aldrich Japan, Operon Biotechnology, etc.) were requested.
Oligo 1 is a sense strand, a nucleic acid sequence encoding the D sequence of the CagA protein, that is, a primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D), and combined with oligo 3 of the antisense strand for amplification reaction Used as an oligonucleotide. Oligo 2 is a nucleic acid sequence encoding C sequence of CagA protein, that is, a primer (C1) having a 3 ′ end in a specific sequence (C), and is used as an oligonucleotide for amplification reaction in combination with oligo 3 of the antisense strand. The Oligo 3 is a primer (P1) containing a nucleic acid sequence that can be a pair of primers in a nucleic acid amplification reaction together with a primer common to a nucleic acid sequence encoding a family of CagA proteins, ie, primer (D1) or (C1). Oligo 1 is labeled with FITC at the 5 ′ end, and oligo 2 is labeled with TAMRA at the 5 ′ end.

(2)PCR法によるヘリコバクター・ピロリ菌cagA遺伝子の解析
表1におけるサンプル番号1〜6のヘリコバクター・ピロリ菌からそれぞれフェノール・クロロホルム法により抽出したDNA溶液をサンプルとして使用して、下記試薬を添加して、下記条件によりPCR法によるヘリコバクター・ピロリ菌のcagA遺伝子を解析した。
(2) Analysis of Helicobacter pylori cagA gene by PCR method Using DNA solutions extracted from Helicobacter pylori bacteria of sample numbers 1 to 6 in Table 1 by the phenol / chloroform method as samples, the following reagents were added. Then, the cagA gene of Helicobacter pylori by PCR was analyzed under the following conditions.

試薬
以下の試薬を含む25μl溶液を調製した。
KOD DNAポリメラーゼ反応液
オリゴ1(5’末端をFITCにより標識) 10pmol、
オリゴ2(5’末端をTAMRAにより標識) 10pmol、
オリゴ3 10pmol、
×10緩衝液 2.5μl、
2mM dNTP 2.5μl、
25mM MgCl 1μl、
KOD DNAポリメラーゼ 0.5U、
抽出DNA溶液 100ng
Reagents A 25 μl solution containing the following reagents was prepared.
KOD DNA polymerase reaction solution Oligo 1 (5 ′ end labeled with FITC) 10 pmol,
Oligo 2 (5 ′ end labeled with TAMRA) 10 pmol,
Oligo 3 10 pmol,
X10 buffer 2.5 μl,
2.5 μl of 2 mM dNTP,
1 μl of 25 mM MgCl 2 ,
KOD DNA polymerase 0.5U,
Extracted DNA solution 100ng

増幅条件
94℃・5分
94℃・15秒、
60℃・30秒、
68℃・30秒(35サイクル)
25℃・15分。
Amplification conditions 94 ° C, 5 minutes 94 ° C, 15 seconds,
60 ° C for 30 seconds,
68 ℃, 30 seconds (35 cycles)
25 ° C for 15 minutes.

(3)アガロースゲル電気泳動を用いた検出
増幅反応液5μlを3%アガロースゲルにて電気泳動し、蛍光撮影用LED光源装置ビジレイズAE−6935(ATTO(株)製)にて検出した。オリゴ1の標識であるFITCをブルー光源下、オリゴ2の標識であるTAMRAグリーン(ロング)光源下で観察し、増幅バンドの蛍光を目視によって確認した。表2に、試料No.1〜6で示すサンプルについて、明らかに確認できた増幅バンドの数を示す。
(3) Detection Using Agarose Gel Electrophoresis 5 μl of the amplification reaction solution was electrophoresed on a 3% agarose gel and detected with a fluorescent light-emitting LED light source device VISEIRAISE AE-6935 (manufactured by ATTO). FITC, which is a label for oligo 1, was observed under a blue light source and under a TAMRA green (long) light source, which was a label for oligo 2, and the fluorescence of the amplified band was visually confirmed. In Table 2, Sample No. The number of amplification bands clearly confirmed for the samples indicated by 1 to 6 is shown.

(4)結果
表2(および表1)のサンプル番号1〜6より明らかなように、本発明のタンパク質における繰り返しモチーフの識別方法によれば、ヘリコバクター・ピロリ菌のCagAタンパク質における繰り返しモチーフの種類と繰り返し数を判定することが可能である。これらの結果は、核酸配列を直接解析することにより判別に必要な情報を得ることができるが多大な労力と時間が必要であるなどの欠点を有するシークエンシング法を用いた該6株の識別結果(表1)と一致する。
(4) Results As is clear from the sample numbers 1 to 6 in Table 2 (and Table 1), according to the method for identifying a repeated motif in the protein of the present invention, the types of repeated motifs in the CagA protein of Helicobacter pylori It is possible to determine the number of repetitions. These results indicate that the six strains were identified using the sequencing method, which can obtain information necessary for discrimination by directly analyzing the nucleic acid sequence, but has the disadvantages that a great deal of labor and time are required. Consistent with (Table 1).

すなわち、本発明のタンパク質における繰り返しモチーフの識別方法では従来の方法と同様の識別能力を実現しながら、解析に必要な作業工程数を大幅に短縮し、容易にかつ迅速にタンパク質におけるモチーフの有無および該モチーフの繰り返し数を明確に判定することが可能である。 That is, the identification method of the repeated motif in the protein of the present invention achieves the same identification ability as the conventional method, while greatly reducing the number of work steps required for the analysis, and easily and quickly the presence or absence of the motif in the protein. It is possible to clearly determine the number of repetitions of the motif.

本発明により、タンパク質におけるモチーフの有無および該モチーフの繰り返し数を明確に判定することが可能となり、これまでの方法のように煩雑な操作を必要とせず、迅速で容易に再現性の良い結果が得られることからも、産業界に大きく寄与することが期待される。 According to the present invention, it is possible to clearly determine the presence or absence of a motif in a protein and the number of repetitions of the motif, and it is possible to quickly and easily obtain a reproducible result without requiring a complicated operation as in the conventional methods. It is expected that this will contribute greatly to the industry.

各プライマーの設定方法を示す一例An example of how to set each primer 各プライマーの設定方法を示す一例と、第一のリガンドおよび第二のリガンドをによる検出例An example showing how to set each primer, and a detection example using the first and second ligands

Claims (7)

タンパク質における繰り返しモチーフを識別する方法であって、下記の(a)〜(b)の工程を含み、該タンパク質をコードする核酸配列中の特定配列の繰り返し数を判定することを特徴とする方法。
(a)次の(i)、(ii)及び(iii)のプライマーを用いて、核酸増幅を行う工程:
(i)特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)
(ii) プライマー(D1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、 特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)
(iii) プライマー(P1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C1)
(b)工程(a)で得られた1つまたはそれ以上のプライマー(D1)から得られる増幅核酸断片の種類と、プライマー(C1)から得られる増幅核酸断片の種類を解析する工程
A method for identifying a repetitive motif in a protein, comprising the steps of (a) to (b) below, wherein the number of repetitions of a specific sequence in a nucleic acid sequence encoding the protein is determined.
(A) A step of performing nucleic acid amplification using the following primers (i), (ii) and (iii):
(i) Primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D)
(ii) The primer (D1) and the extension products of each other serve as templates for each other, and have a 3 ′ end in any one of the two regions outside the specific sequence, and encode the family of the protein Primer common to nucleic acid sequences to be performed (P1)
(iii) Primer (C1) having the property that the extension product of the primer (P1) and each other serves as a template, and having a 3 ′ end in the specific sequence (C) which is a variant of the specific sequence (D)
(B) analyzing the type of the amplified nucleic acid fragment obtained from the one or more primers (D1) obtained in step (a) and the type of the amplified nucleic acid fragment obtained from the primer (C1)
タンパク質における繰り返しモチーフを識別する方法であって、下記の(a)〜(b)の工程を含み、該タンパク質をコードする核酸配列中の特定配列の繰り返し数を判定することを特徴とする方法。
(a)次の(i)、(ii)及び(iii)のプライマーを用いて、核酸増幅を行う工程:
(i)特定配列(D)内に3’末端を有するプライマー(D1)
(ii) プライマー(D1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、 特定配列外の2つの領域のうちいずれかの領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーをコードする核酸配列に共通のプライマー(P1)
(iii)プライマー(P1)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、特定配列外の2つの領域のうち、プライマー(P1)を設定した領域とは異なる他方の領域に3’末端を有し、該タンパク質のファミリーに共通のプライマー(P2)
(iv) プライマー(P2)と互いの伸長産物が相互の鋳型となる性質を有し、特定配列(D)のバリアントである特定配列(C)内に3’末端を有するプライマー(C2)
(b)工程(a)で得られた1つまたはそれ以上のプライマー(D1)から得られる増幅核酸断片の種類と、プライマー(C2)から得られる増幅核酸断片の種類と、プライマー(P1)および(P2)から得られる増幅核酸断片の有無を解析する工程
A method for identifying a repetitive motif in a protein, comprising the steps of (a) to (b) below, wherein the number of repetitions of a specific sequence in a nucleic acid sequence encoding the protein is determined.
(A) A step of performing nucleic acid amplification using the following primers (i), (ii) and (iii):
(i) Primer (D1) having a 3 ′ end in the specific sequence (D)
(ii) The primer (D1) and the extension products of each other serve as templates for each other, and have a 3 ′ end in any one of the two regions outside the specific sequence, and encode the family of the protein Primer common to nucleic acid sequences to be performed (P1)
(iii) The primer (P1) and the extension products of each other serve as templates for each other. Of the two regions outside the specific sequence, 3 ′ is present in the other region different from the region where the primer (P1) is set. Primer with ends and common to the family of proteins (P2)
(iv) Primer (C2) having the property that primer (P2) and the extension product of each other serve as a template for each other, and having 3 ′ end in specific sequence (C) which is a variant of specific sequence (D)
(B) the type of amplified nucleic acid fragment obtained from one or more primers (D1) obtained in step (a), the type of amplified nucleic acid fragment obtained from primer (C2), the primer (P1) and Step of analyzing presence or absence of amplified nucleic acid fragment obtained from (P2)
プライマー(D1)の3’末端から2番目以降の少なくとも一つのヌクレオチドがリガンドにより標識されていることを特徴とする請求項1または2に記載の識別方法。 The identification method according to claim 1 or 2, wherein at least one nucleotide after the 3 'end of the primer (D1) is labeled with a ligand. プライマー(D1)及びプライマー(C1またはC2)の3’末端から2番目以降の少なくとも一つのヌクレオチドが、それぞれ異なるリガンドにより標識されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の識別方法。 The primer (D1) and at least one nucleotide from the 3 'end of the primer (C1 or C2) after the 3' end are labeled with different ligands, respectively. Identification method. リガンドが抗原、抗体、蛍光物質、発光団および酵素からなる群より選ばれた少なくとも1種以上であることを特徴とする請求項3または4に記載の識別方法。 The identification method according to claim 3 or 4, wherein the ligand is at least one selected from the group consisting of an antigen, an antibody, a fluorescent substance, a luminophore, and an enzyme. 特定配列内に3’末端を有するプライマーの3’末端から2番目以降の少なくとも一つのヌクレオチドに結合したリガンドを検出することにより、該特定配列の繰り返し数を判定することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の識別方法。 The number of repetitions of the specific sequence is determined by detecting a ligand bound to at least one nucleotide after the 3 'end of the primer having a 3' end in the specific sequence. The identification method in any one of -5. 繰り返しモチーフが、ヘリコバクター・ピロリ菌のCagAタンパク質のC末端領域に存在するC配列またはD配列であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の識別方法。 The identification method according to any one of claims 1 to 6, wherein the repetitive motif is a C sequence or a D sequence present in the C-terminal region of the CagA protein of Helicobacter pylori.
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