JP2008196997A - Quantitative determination method for nucleic acid - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quantitative determination method for nucleic acid for quantitatively and accurately determining each of a plurality of kinds of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample, and to provide a quantitative determination device for nucleic acid used for the quantitative determination method. <P>SOLUTION: This quantitative determination method for quantitatively determining the plurality of kinds of target nucleic acids contained in the nucleic acid sample/nucleic acid quantitative determination device used for the quantitative determination method has (a) a process for labeling the plurality of kinds of target nucleic acids, respectively, using two kinds of ligands different in combinations in every kind of target nucleic acids; (b) a process for detecting and determining quantitatively one kind from among the plurality of kinds of target nucleic acids, by using two kinds of receptors coupled specifically with one kind of the ligand used for labeling of one kind of the target nucleic acid in the process (a); and (c) a process for correcting the value obtained in the process (b), by using an affinity of the receptor used for the detection in the process (b) to each of the respective kinds of ligands used in the process (a). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、それぞれ高精度に定量するための核酸の定量方法、及び該定量方法に用いられる核酸の定量装置に関する。   The present invention relates to a nucleic acid quantification method for quantifying a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample with high accuracy, and a nucleic acid quantification apparatus used for the quantification method.

生体試料中に存在する標的核酸を検出して定量する方法は、生体内で発現・機能しているタンパク質の核酸分子レベルでの解析、特にタンパク質の発現制御の研究等において重要であるのみならず、遺伝的疾患の変異遺伝子の検出、癌の診断、ウィルス関連遺伝子の検出等の遺伝子診断においても極めて重要である。特に、遺伝子診断等における核酸の検出及び定量では、多検体を処理するため、迅速性が要求される一方、確定診断として用いられるため、高い精度が要求される。しかしながら、従来の核酸の検出方法は、多くの工程を含み煩雑であり、また、検出や定量の精度も充分ではない。このため、迅速性を保ちながら高い精度を有する核酸の検出・定量方法の改良が望まれている。   The method for detecting and quantifying target nucleic acids present in biological samples is not only important in the analysis of proteins expressed and functioning in vivo at the nucleic acid molecule level, particularly in the study of protein expression control. It is also extremely important in genetic diagnosis such as detection of mutant genes of genetic diseases, diagnosis of cancer, detection of virus-related genes, and the like. In particular, in detection and quantification of nucleic acids in genetic diagnosis and the like, rapid processing is required to process many samples, while high accuracy is required because it is used as a definitive diagnosis. However, conventional methods for detecting nucleic acids are complicated and involve many steps, and the accuracy of detection and quantification is not sufficient. For this reason, improvement of the detection and quantification method of a nucleic acid which has high precision while maintaining rapidity is desired.

試料中に存在する標的核酸を検出する代表的な方法としては、ハイブリダイゼーション法がある。核酸のハイブリダイゼーション法は、検出すべき標的核酸の塩基配列と相補的な配列を有するプローブを用いて、多種類の核酸の中から非常に少数の標的核酸を検出する方法であり、該方法を応用した核酸検出法として、種々の方法が開示されている。例えば、(1)写真平板技術を用いてマトリックス上にオリゴヌクレオチドを合成する方法が開示されている(例えば、非特許文献1参照。)。該方法によって固相上に多種類のDNAプローブが合成されたDNAチップは、従来のハイブリダイゼーション法に比べて操作が非常に簡便であるうえに、一度に多検体を処理することが可能であり、又、B/F分離性も良好であるため、核酸検出の迅速性を極めて向上させ得る方法である。   A typical method for detecting a target nucleic acid present in a sample is a hybridization method. The nucleic acid hybridization method is a method for detecting a very small number of target nucleic acids from among many types of nucleic acids using a probe having a sequence complementary to the base sequence of the target nucleic acid to be detected. Various methods have been disclosed as applied nucleic acid detection methods. For example, (1) a method of synthesizing an oligonucleotide on a matrix using a photolithographic technique has been disclosed (for example, see Non-Patent Document 1). A DNA chip in which many types of DNA probes are synthesized on a solid phase by this method is very easy to operate compared to conventional hybridization methods, and can process many samples at once. In addition, since the B / F separation property is also good, this method can greatly improve the rapidity of nucleic acid detection.

しかしながら、ハイブリダイゼーション法には、ハイブリダイゼーション条件によっては、標的核酸以外の核酸であって、標的核酸の塩基配列と類似した塩基配列を有する核酸も検出されるという、偽陽性ハイブリダイゼーションの問題がある。特に、塩基配列は基本的に4種類の塩基からなる配列にすぎないため、タンパク質等を検出する場合よりも偽陽性ハイブリダイゼーションが起こりやすい。このような偽陽性ハイブリダイゼーションを避けるためには、各プローブの至適条件でハイブリダイゼーションを行えばよいが、プローブが極めて密に固相化されているDNAチップを用いる場合には、プローブ毎に最適な条件を与えることは不可能である。
加えて、従来のDNAチップでは、検出すべき標的核酸の種類が変われば、新たにそれらと相補的な塩基配列を有するプローブを固相化し直さなければならないため、極めて多種類の核酸が検出対象とされる臨床検査に適用するには汎用性が十分ではないという欠点をも有している。
このようなDNAチップによるハイブリダイゼーション法の問題を解決しようと、DNAチップ法によらない蛍光beads法、qPCR(Polymerase Chain Reaction)法、TaqMan法、スニプレックス法といった方法が考案されているが、ハイブリダイゼーション法を基本としているため、偽陽性ハイブリダイゼーションの問題は解決されていない。さらに、高価なチップ、蛍光試薬ならびに蛍光リーダーを必要とするため、経済的にも好ましくはない。
However, depending on the hybridization conditions, the hybridization method has a problem of false positive hybridization in which a nucleic acid other than the target nucleic acid and having a base sequence similar to the base sequence of the target nucleic acid is also detected. . In particular, since the base sequence is basically only a sequence consisting of four types of bases, false positive hybridization is more likely to occur than when a protein or the like is detected. In order to avoid such false positive hybridization, hybridization may be performed under the optimum conditions of each probe. However, when using a DNA chip on which the probe is extremely solid-phased, for each probe, It is impossible to give optimum conditions.
In addition, with conventional DNA chips, if the type of target nucleic acid to be detected changes, a probe having a base sequence complementary to them must be re-immobilized. Therefore, it has a drawback that it is not versatile enough to be applied to clinical tests.
In order to solve the problem of the hybridization method using a DNA chip, methods such as a fluorescent beads method, a qPCR (Polymerase Chain Reaction) method, a TaqMan method, and a sniplex method have been devised. Since it is based on a hybridization method, the problem of false positive hybridization has not been solved. Furthermore, since an expensive chip, a fluorescent reagent and a fluorescent reader are required, it is not economically preferable.

そこで、近年、ハイブリダイゼーション法に代わる方法として、従来はタンパク質の検出・定量方法として用いられてきた方法が、核酸の検出・定量方法に応用されてきている。該方法として、例えば、免疫凝集法がある(例えば、非特許文献2参照。)。
免疫凝集法は、抗体を感作したラテックスビーズを抗原と混合すると凝集し、結果として凝集塊がスライド上に目視できることを原理とする。近年、粒径が小さくなりコロイド状のサブナノオーダーのラテックスビーズ(以下、ラテックス粒子という)が開発されたことに伴い、ラテックス粒子による近赤外線光の散乱を測定することによって、タンパク質の定量を行うことを原理とする、ラテックス免疫比濁法が開発された。具体的には、標的タンパク質と結合する抗体を結合したラテックス粒子に、標的タンパク質を混合させると、連鎖反応的にラテックス粒子の連結が起こり、凝集塊が生じる。該凝集塊は、見かけ上、粒径が大きいため、より粒径が小さい単体のラテックス粒子に比べて、高い波長の近赤外光領域において光の散乱を生じさせることができる。現在ラテックス粒子は主にポリスチレンからなり、粒径が数十nm程度の小さい粒子も存在している。
Therefore, in recent years, as an alternative to the hybridization method, a method conventionally used as a protein detection / quantification method has been applied to a nucleic acid detection / quantification method. As this method, for example, there is an immunoaggregation method (for example, see Non-Patent Document 2).
The immunoaggregation method is based on the principle that the antibody-sensitized latex beads are aggregated when mixed with the antigen, and as a result, the aggregate can be visually observed on the slide. In recent years, with the development of colloidal sub-nano-order latex beads (hereinafter referred to as latex particles), the protein has been quantified by measuring near-infrared light scattering by latex particles. A latex immunoturbidimetric method was developed based on this principle. Specifically, when the target protein is mixed with latex particles to which an antibody that binds to the target protein is bound, the latex particles are linked in a chain reaction, resulting in an aggregate. Since the aggregate has an apparently large particle size, light can be scattered in the near-infrared light region having a higher wavelength than single latex particles having a smaller particle size. At present, latex particles are mainly made of polystyrene, and there are also small particles having a particle size of about several tens of nanometers.

免疫凝集法を応用した核酸の検出方法として、例えば、(1)抗原または抗体を結合した遺伝子断片を使用して増幅した2重鎖遺伝子を、前記抗原または抗体を認識する抗体または抗原を結合した粒子、あるいは前記抗原または抗体と特異的に結合する物質を結合した粒子と反応させ、粒子の凝集程度を測定することにより目的遺伝子を検出することを特徴とする遺伝子検出法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   Examples of nucleic acid detection methods applying immunoagglutination include (1) a double-chain gene amplified using a gene fragment to which an antigen or antibody is bound, and an antibody or antigen that recognizes the antigen or antibody bound thereto A gene detection method is disclosed in which a target gene is detected by reacting with a particle or a particle bound with a substance that specifically binds to the antigen or antibody, and measuring the degree of aggregation of the particle ( For example, see Patent Document 1.)

その他、免疫凝集法と双璧をなす公知のタンパク質の検出・定量法として、ELISA法がある。該方法は、スチレン樹脂等のマイクロウェルプレートの内壁に、標的タンパク質を認識する第一の抗体を固相し、次にこの第一の抗体により標的タンパク質を補足し洗浄する。次いで、酵素や蛍光物質等で標識された第二の抗体により標的タンパク質を認識させ、最終的に第二の抗体に標識した酵素活性や蛍光物質の蛍光を測定することにより、標的タンパク質を検出して定量する。該方法は、B/F分離のための工程が必要であり、免疫凝集法と比較して工程が複雑であるが、感度が高いため、臨床検査の微量生体物質の検出・定量に役立ち、簡易検査から全自動分析に至るまで幅広く応用されている。   In addition, there is an ELISA method as a known protein detection and quantification method that is the same as the immunoagglutination method. In this method, a first antibody that recognizes a target protein is solid-phased on the inner wall of a microwell plate such as styrene resin, and then the target protein is captured and washed with the first antibody. Next, the target protein is detected by causing the second antibody labeled with an enzyme or a fluorescent substance to recognize the target protein, and finally measuring the enzyme activity or fluorescence of the fluorescent substance labeled on the second antibody. To quantify. This method requires a step for B / F separation and is more complicated than immunoaggregation, but its sensitivity is high, so it is useful for detection and quantification of trace biological substances in clinical examinations. It is widely applied from inspection to fully automatic analysis.

上記の免疫比濁法やELISA法を、核酸の検出・定量に応用する場合には、標的核酸をリガンドで標識し、該リガンドと特異的に結合する受容体を用いて標的核酸を検出して定量することになる。つまり、抗原抗体反応のようなリガンドと受容体の結合反応を基礎としているため、使用する受容体のリガンドに対する親和性及び特異性が高い場合には、非常に精度の高い標的物質の検出・定量が可能である。また、標的核酸の配列情報をリガンドの組み合わせにマルチプレックスに変換することができるため、上記のDNAチップを用いた方法と異なり、検出又は定量すべき標的核酸の種類が変わっても、個々の標的核酸毎にそれぞれ特異的な検出用プローブを必要としない。さらに、免疫比濁法やELISA法は、既に広く普及しており、操作も簡便であるため、免疫比濁法やELISA法を応用した核酸の検出・定量方法は、極めて多種類の核酸が検出対象とされる臨床検査等にも適用することが可能である。   When applying the above immunoturbidimetric method or ELISA method to nucleic acid detection / quantification, the target nucleic acid is labeled with a ligand, and the target nucleic acid is detected using a receptor that specifically binds to the ligand. It will be quantified. In other words, it is based on the binding reaction between a ligand and a receptor, such as an antigen-antibody reaction, so if the affinity and specificity of the receptor to be used are high, the target substance can be detected and quantified with high accuracy. Is possible. In addition, since the sequence information of the target nucleic acid can be converted into a combination of ligands into a multiplex, unlike the method using the above-mentioned DNA chip, even if the type of target nucleic acid to be detected or quantified changes, There is no need for a specific detection probe for each nucleic acid. Furthermore, the immunoturbidimetric method and ELISA method are already widely used and the operation is simple. Therefore, nucleic acid detection and quantification methods using the immunoturbidimetric method and ELISA method can detect a wide variety of nucleic acids. It can be applied to targeted clinical tests.

但し、免疫比濁法やELISA法には、受容体のリガンドに対する親和性及び特異性が低い場合には、リガンド以外の物質と受容体が交差するため、正確な核酸の検出や定量が不可能となる、という問題がある。したがって、標的核酸の検出・定量には、リガンドに対する親和性及び特異性の高い受容体を用いることが好ましい。
Fodor et al.(1991)Science 251(4995):p767〜773 Singer et al.(1956)The American journal of medicine 21(6):p888〜892 特開平9−304383号公報
However, in the immunoturbidimetric method or ELISA method, when the affinity and specificity of the receptor for the ligand are low, the substance other than the ligand and the receptor cross each other, so that accurate nucleic acid detection and quantification is impossible. There is a problem of becoming. Therefore, it is preferable to use a receptor with high affinity and specificity for the ligand for detection and quantification of the target nucleic acid.
Fodor et al. (1991) Science 251 (4995): p767-773. Singer et al. (1956) The American journal of medicine 21 (6): p888-892. Japanese Patent Laid-Open No. 9-304383

しかしながら、標的物質を高精度に定量することが可能であるほど、リガンドに対する親和性及び特異性が充分に高い受容体を得ることは、通常は困難である。特に、核酸の標識に用いられるような低分子のリガンドの場合には、立体構造上非常に良く似た物質が多く存在していることが多いため、他の物質と交差しない特異性の高い受容体を得ることは難しい。受容体として抗体を用いる場合には、抗体の種類によっては、抗原による免疫誘導が起こりにくい等の理由により、抗原に対する親和性の低い抗体しか得られない場合も多い。
このため、試料中に含まれる標的核酸が1種類である場合には、上記(1)の方法により、非常に精度よく標的核酸を検出・定量することができるが、複数種類の標的核酸が含まれている場合には、それぞれの標的核酸の検出・定量において、充分な精度を得ることは期待できない。核酸に結合し得るリガンドの種類は、現在では未だ充分ではないため、複数種類の標的核酸を検出・定量する場合には、例えばローダミンとTAMRAといった非常に構造が類似したリガンド同士の組み合わせを用いなければならないことも多く、通常、リガンドに対する親和性及び特異性が充分に高い受容体のみを用いることはできないためである。
However, it is usually difficult to obtain a receptor having a sufficiently high affinity and specificity for a ligand such that the target substance can be quantified with high accuracy. In particular, in the case of low molecular weight ligands used for nucleic acid labeling, there are many substances that are very similar in three-dimensional structure, and therefore, highly specific receptors that do not cross other substances. It is difficult to get a body. When an antibody is used as a receptor, depending on the type of antibody, it is often possible to obtain only an antibody having a low affinity for an antigen because immunity induction by the antigen is difficult to occur.
For this reason, when there is only one type of target nucleic acid contained in the sample, the target nucleic acid can be detected and quantified with high accuracy by the method (1) above, but multiple types of target nucleic acids are included. In such a case, sufficient accuracy cannot be expected in detection and quantification of each target nucleic acid. Since the types of ligands that can bind to nucleic acids are not yet sufficient, when detecting and quantifying multiple types of target nucleic acids, a combination of ligands with very similar structures such as rhodamine and TAMRA must be used. This is because it is often impossible to use only a receptor having a sufficiently high affinity and specificity for a ligand.

本発明は、免疫凝集法やELISA法を応用して、複数種類の標的核酸を検出して定量する場合において、リガンドに対する親和性及び特異性が充分ではない受容体を用いる場合であっても、標的核酸を高精度に検出して定量することを可能とする方法、及び該方法に用いられる核酸の定量装置を提供することを目的とする。   The present invention applies an immunoagglutination method or an ELISA method to detect and quantify a plurality of types of target nucleic acids, even when using a receptor with insufficient affinity and specificity for a ligand, It is an object of the present invention to provide a method capable of detecting and quantifying a target nucleic acid with high accuracy, and a nucleic acid quantification apparatus used in the method.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、異なる種類のリガンドで標識した複数種類の標的核酸を、それぞれのリガンドに対する受容体を用いて検出して定量する場合に、実際の測定値を、核酸試料中に存在する各リガンドに対する各受容体の親和性を用いて補正することにより、リガンドに対する親和性及び特異性が充分ではない受容体を用いる場合であっても、標的核酸を高精度に検出して定量することが可能であることを見出し、本発明を完成させた。具体的には、吸光度、酵素活性、蛍光強度等を測定することにより得られた標的核酸の概ねの存在量に、該標的核酸を認識し結合する受容体の、該標的核酸に対する親和性を、該標的核酸を認識し結合する受容体の、核酸試料中に同時に存在する全ての標識された標的核酸に対する親和性の総和で除した値を掛けることによって補正することができる。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that when a plurality of types of target nucleic acids labeled with different types of ligands are detected and quantified using receptors for the respective ligands, By correcting the measured value using the affinity of each receptor for each ligand present in the nucleic acid sample, even if a receptor with insufficient affinity and specificity for the ligand is used, the target nucleic acid The present invention has been completed by finding that it is possible to detect and quantitate with high accuracy. Specifically, the affinity for the target nucleic acid of a receptor that recognizes and binds to the target nucleic acid to the approximate abundance of the target nucleic acid obtained by measuring absorbance, enzyme activity, fluorescence intensity, etc. Correction can be made by multiplying the receptor that recognizes and binds to the target nucleic acid divided by the sum of the affinity for all labeled target nucleic acids present simultaneously in the nucleic acid sample.

すなわち、本発明は、核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する方法であって、(a) 複数種類の標的核酸を、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識する工程と、(b) 複数種類の中の1種類の標的核酸を、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する2種類の受容体を用いて、検出して定量する工程と、(c) 工程(b)において検出に用いた受容体の、工程(a)において用いられた各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を用いて、工程(b)により得られた値を補正する工程と、を有することを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する方法であって、(a) 複数種類の標的核酸を、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識する工程と、(b) 複数種類の中の1種類の標的核酸を、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する2種類の受容体を用いて、検出して定量する工程と、(d) 工程(b)において検出に用いた受容体の、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドに対する親和性と、前記受容体の、工程(a)において用いられた各種類のリガンドそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、工程(b)により得られた値を補正する工程と、を有することを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する方法であって、(a’) 複数種類の標的核酸を、全ての種類の標的核酸に共通する第一のリガンドと、全ての種類の標的核酸において異なる第二のリガンドからなる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識する工程と、(b) 複数種類の中の1種類の標的核酸を、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられた前記第一のリガンド及び前記第二のリガンドのそれぞれと特異的に結合する2種類の受容体を用いて、検出して定量する工程と、(d’) 工程(b)において検出に用いた2種類の受容体のうち、前記第二のリガンドと特異的に結合する受容体の、前記第二のリガンドに対する親和性と、前記第二のリガンドと特異的に結合する受容体の、前記核酸試料中に存在する、前記第一のリガンド以外の全ての種類のリガンドそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、工程(b)により得られた値を補正する工程と、を有することを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記工程(b)の後、前記工程(c)、前記工程(d)若しくは前記工程(d’)の前に、(e) 前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を測定する工程と、を有することを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記親和性が、Kd値(平衡解離定数)の逆数であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記親和性を測定する工程が、蛍光シグナルを解析する方法を用いて行われることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記蛍光シグナルを解析する方法が、FCS(蛍光自己相関関数、Fluorescence Correlation Spectroscopy)解析法であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記蛍光シグナルを解析する方法が、FIDA(蛍光強度分布、Fluorescence Intensity Distribution Analysis)解析法であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記リガンドが、蛍光物質、親水性有機化合物、ビオチン(biotin)、グルタチオン(Glutathione)、DNP(dinitorophenol)、ジゴキシゲニン(digoxigenin)、ジゴキシン(digoxin)、2以上の糖からなる糖鎖、6以上のアミノ酸からなるポリペプチド、オーキシン、ジベレリン、ステロイド、GST(グルタチオン−S−トランスフェラーゼ)、MBP(マルトース結合タンパク質)、アビジン、ストレプトアビジン、タンパク質、及び、それらの類縁体からなる群より選ばれる化合物であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記リガンドが、蛍光物質、親水性有機化合物、ビオチン(biotin)、グルタチオン(Glutathione)、DNP(dinitorophenol)、ジゴキシゲニン(digoxigenin)、ジゴキシン(digoxin)、2以上の糖からなる糖鎖、6以上のアミノ酸からなるポリペプチド、オーキシン、ジベレリン、ステロイド、GST(グルタチオン−S−トランスフェラーゼ)、MBP(マルトース結合タンパク質)、アビジン、ストレプトアビジン、タンパク質、及び、それらの類縁体からなる群より選ばれ、かつ、核酸に対するリンカーを結合した化合物であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記蛍光物質が、FITC(フルオレセインイソチオシアナート)、フルオレセイン、ローダミン(Rhodamin)、TAMRA、NBD、TMR(テトラメチルローダミン)、Alexa dyeシリーズ(Molecular Probes社製)、Cy dyeシリーズ(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)からなる群より選ばれる蛍光物質であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記6以上のアミノ酸からなるポリペプチドが、Hisタグ、HAタグ、Mycタグ、及びFlagタグからなる群より選ばれるポリペプチドであることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記工程(a)において、リガンドを用いて標識する方法が、1種類の標的核酸に対して、それぞれ異なるリガンドで標識された2種類のプライマーを用いてPCR(Polymerase Chain Reaction)増幅する方法であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、前記工程(b)において、検出し、定量する方法が、免疫比濁法又はELISA法であることを特徴とする核酸の定量方法を提供するものである。
また、本発明は、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて標識されている、核酸試料中の複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する装置であって、前記複数種類の標的核酸の中の1種類の標的核酸を、前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する受容体を用いて、検出して定量するための定量手段と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を入力するための入力手段と、前記受容体の、前記1種類の標的核酸に対する親和性と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、前記定量手段により得られた値を補正するための補正手段と、を有することを特徴とする核酸の定量装置を提供するものである。
また、本発明は、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて標識されている、核酸試料中の複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する装置であって、前記複数種類の標的核酸の中の1種類の標的核酸を、前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する受容体を用いて、検出して定量するための定量手段と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を測定するための測定手段と、前記測定手段により得られた親和性を入力するための入力手段と、前記受容体の、前記1種類の標的核酸に対する親和性と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、前記定量手段により得られた値を補正するための補正手段と、を有することを特徴とする核酸の定量装置を提供するものである。
また、本発明は、前記測定手段が、FCS解析法又はFIDA解析法を用いて行う手段であることを特徴とする核酸の定量装置を提供するものである。
また、本発明は、前記定量手段が、免疫比濁法又はELISA法を用いて行う手段であることを特徴とする核酸の定量装置を提供するものである。
That is, the present invention is a method for quantifying a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample, and (a) two types of combinations of different types of target nucleic acids for each type of target nucleic acid. And (b) specifically binding one type of target nucleic acid among a plurality of types to the ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a). (C) the affinity of the receptor used for detection in step (b) to each of the different types of ligands used in step (a). And a step of correcting the value obtained by the step (b) using the property.
In addition, the present invention is a method for quantifying a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample, and (a) two types of combinations of different types of target nucleic acids for each type of target nucleic acid. And (b) specifically binding one type of target nucleic acid among a plurality of types to the ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a). A step of detecting and quantifying using two types of receptors, and (d) used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a) of the receptor used for detection in step (b). Correcting the value obtained in step (b) using the ratio between the affinity for the ligand and the sum of the affinity of the receptor for each type of ligand used in step (a). And having There is provided a method of quantifying a nucleic acid, characterized.
The present invention is also a method for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample, wherein (a ′) a plurality of types of target nucleic acids is common to all types of target nucleic acids. Labeling with one ligand and two types of ligands consisting of different second ligands in all types of target nucleic acids, and (b) one type of target nucleic acid among a plurality of types, detecting and quantifying using two types of receptors that specifically bind to each of the first ligand and the second ligand used in the labeling of the one type of target nucleic acid in a); (D ′) Of the two types of receptors used for detection in step (b), the affinity of the receptor that specifically binds to the second ligand for the second ligand, Specifically binds to other ligands A step of correcting the value obtained by the step (b) by using the ratio of the receptor to the sum of the affinity for all kinds of ligands other than the first ligand present in the nucleic acid sample. And providing a nucleic acid quantification method characterized by comprising:
In addition, the present invention includes (e) the receptor contained in the nucleic acid sample after the step (b) and before the step (c), the step (d) or the step (d ′). And a step of measuring affinity for each of the various types of ligands. A method for quantifying nucleic acids, comprising:
The present invention also provides a nucleic acid quantification method, wherein the affinity is the reciprocal of the Kd value (equilibrium dissociation constant).
The present invention also provides a nucleic acid quantification method characterized in that the step of measuring affinity is performed using a method of analyzing a fluorescence signal.
The present invention also provides a nucleic acid quantification method characterized in that the method for analyzing the fluorescence signal is an FCS (Fluorescence Correlation Spectroscopy) analysis method.
The present invention also provides a nucleic acid quantification method characterized in that the method for analyzing the fluorescence signal is FIDA (fluorescence intensity distribution analysis) analysis method.
In the present invention, the ligand comprises a fluorescent substance, a hydrophilic organic compound, biotin (biotin), glutathione (Glutathione), DNP (dinitrophenol), digoxigenin, digoxin, and a sugar comprising two or more sugars. From the group consisting of a chain, a polypeptide comprising 6 or more amino acids, auxin, gibberellin, steroid, GST (glutathione-S-transferase), MBP (maltose binding protein), avidin, streptavidin, protein, and analogs thereof The present invention provides a nucleic acid quantification method characterized by being a selected compound.
In the present invention, the ligand comprises a fluorescent substance, a hydrophilic organic compound, biotin (biotin), glutathione (Glutathione), DNP (dinitrophenol), digoxigenin, digoxin, and a sugar comprising two or more sugars. From the group consisting of a chain, a polypeptide consisting of 6 or more amino acids, auxin, gibberellin, steroid, GST (glutathione-S-transferase), MBP (maltose binding protein), avidin, streptavidin, protein, and analogs thereof The present invention provides a method for quantifying a nucleic acid, which is a compound that is selected and has a linker bound to the nucleic acid.
In the present invention, the fluorescent substance may be FITC (fluorescein isothiocyanate), fluorescein, rhodamine, TAMRA, NBD, TMR (tetramethylrhodamine), Alexa dye series (manufactured by Molecular Probes), Cy dye series. The present invention provides a nucleic acid quantification method characterized by being a fluorescent substance selected from the group consisting of (GE Healthcare Bioscience).
The present invention also provides a nucleic acid quantification method, wherein the polypeptide comprising 6 or more amino acids is a polypeptide selected from the group consisting of a His tag, an HA tag, a Myc tag, and a Flag tag. To do.
In the step (a), the present invention provides a method of labeling with a ligand using PCR (Polymerase Chain Reaction) using two types of primers labeled with different ligands for one type of target nucleic acid. ) A nucleic acid quantification method characterized by being a method of amplification.
The present invention also provides a nucleic acid quantification method characterized in that the method of detecting and quantifying in the step (b) is an immunoturbidimetric method or an ELISA method.
Further, the present invention is an apparatus for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids in a nucleic acid sample labeled with two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid, A quantification means for detecting and quantifying one type of target nucleic acid in the target nucleic acid using a receptor that specifically binds to a ligand used for labeling the one type of target nucleic acid; Input means for inputting the affinity of each of the types of ligands contained in the nucleic acid sample, the affinity of the receptor for the one type of target nucleic acid, And a correction means for correcting the value obtained by the quantification means using a ratio of the affinity to the total of each type of ligand contained in the nucleic acid sample. Toss And it provides a quantification device of a nucleic acid.
Further, the present invention is an apparatus for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids in a nucleic acid sample labeled with two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid, A quantification means for detecting and quantifying one type of target nucleic acid in the target nucleic acid using a receptor that specifically binds to a ligand used for labeling the one type of target nucleic acid; Measuring means for measuring the affinity of the body for each type of ligand contained in the nucleic acid sample, input means for inputting the affinity obtained by the measuring means, and the acceptor Using the ratio of the affinity of the body to the one type of target nucleic acid and the sum of the affinity of the receptor to each of the types of ligands contained in the nucleic acid sample, And correcting means for correcting a value that has been, it is intended to provide a quantification device of a nucleic acid, comprising a.
In addition, the present invention provides a nucleic acid quantification apparatus, wherein the measurement means is a means that uses an FCS analysis method or a FIDA analysis method.
In addition, the present invention provides a nucleic acid quantification apparatus, wherein the quantification means is a means that uses an immunoturbidimetric method or an ELISA method.

本発明の核酸の定量方法を用いることにより、リガンドに対する親和性及び特異性が充分ではない受容体や、核酸試料中の複数種類のリガンドに交差する受容体を用いる場合であっても、免疫比濁法やELISA法によって、核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を高精度に検出して定量することが可能となる。
また、本発明の核酸の定量装置を用いることにより、ハイスループットでありかつ高精度な、複数種類の標的核酸の定量が可能となる。
By using the nucleic acid quantification method of the present invention, even if a receptor with insufficient affinity and specificity for a ligand or a receptor that crosses multiple types of ligands in a nucleic acid sample is used, the immune ratio By the turbidity method or ELISA method, it is possible to detect and quantify a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample with high accuracy.
In addition, by using the nucleic acid quantification apparatus of the present invention, it is possible to quantify a plurality of types of target nucleic acids with high throughput and high accuracy.

本発明における標的核酸とは、検出及び定量の標的である特定の塩基配列を有する核酸を意味する。該標的核酸は、天然由来のものであってもよく、合成されたものであってもよい。また、DNAとRNAのいずれであってもよく、核酸類似体であってもよい。該標的核酸として、例えば、ゲノムDNA、mRNA、hnRNA、PCR増幅等による合成DNA、RNAから逆転写酵素を用いて合成されたcDNA等がある。   The target nucleic acid in the present invention means a nucleic acid having a specific base sequence that is a target for detection and quantification. The target nucleic acid may be naturally derived or synthesized. Moreover, either DNA and RNA may be sufficient and a nucleic acid analog may be sufficient. Examples of the target nucleic acid include genomic DNA, mRNA, hnRNA, synthetic DNA obtained by PCR amplification, cDNA synthesized from RNA using reverse transcriptase, and the like.

本発明における核酸試料とは、該標的核酸を含有する試料であれば、特に限定されるものではない。該核酸試料は、動物等から採取した生体試料や培養細胞溶液等から調製することができる。生体試料等そのままでもよく、生体試料等から抽出・精製した核酸溶液でもよい。また、生体試料等をPCR等により増幅処理したものでもよい。   The nucleic acid sample in the present invention is not particularly limited as long as it is a sample containing the target nucleic acid. The nucleic acid sample can be prepared from a biological sample collected from an animal or the like, a cultured cell solution, or the like. A biological sample or the like may be used as it is, or a nucleic acid solution extracted and purified from a biological sample or the like. Further, a biological sample or the like may be amplified by PCR or the like.

本発明におけるリガンドは、標的核酸の標識に用いられるものを意味し、核酸の標識に用いることができるものであれば、特に限定されるものではない。該リガンドは、通常タンパク質等の標識に用いられるものであってもよい。該リガンドとして、例えば、蛍光物質、親水性有機化合物、ビオチン(biotin)、グルタチオン(Glutathione)、DNP(dinitorophenol)、ジゴキシゲニン(digoxigenin)、ジゴキシン(digoxin)、2以上の糖からなる糖鎖、6以上のアミノ酸からなるポリペプチド、オーキシン、ジベレリン、ステロイド、タンパク質、及び、それらの類縁体等がある。また、該リガンドは、核酸への標識を簡便にするために、核酸に対するリンカーを結合した化合物であってもよい。   The ligand in the present invention means one used for labeling a target nucleic acid, and is not particularly limited as long as it can be used for labeling a nucleic acid. The ligand may be one usually used for labeling proteins and the like. Examples of the ligand include a fluorescent substance, a hydrophilic organic compound, biotin (biotin), glutathione (Glutathione), DNP (dinitrophenol), digoxigenin, digoxinin, a sugar chain composed of two or more sugars, six or more There are polypeptides consisting of amino acids, auxins, gibberellins, steroids, proteins, and analogs thereof. Further, the ligand may be a compound in which a linker for a nucleic acid is bound in order to facilitate labeling of the nucleic acid.

標的核酸の検出感度が高いため、該リガンドは蛍光物質であることが好ましい。該蛍光物質として、例えば、FITC(フルオレセインイソチオシアナート)、フルオレセイン、ローダミン(Rhodamin)、TAMRA、NBD、TMR(テトラメチルローダミン)、Alexa dyeシリーズ(Molecular Probes社製)、Cy dyeシリーズ(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)等がある。   Since the detection sensitivity of the target nucleic acid is high, the ligand is preferably a fluorescent substance. Examples of the fluorescent substance include FITC (fluorescein isothiocyanate), fluorescein, rhodamine, TAMRA, NBD, TMR (tetramethylrhodamine), Alexa dye series (manufactured by Molecular Probes), Cy dye series (GE Healthcare). Bioscience).

化学構造のデザインに自由度が高く、複数種類を揃えることが容易であるため、該リガンドは、2以上の糖からなる糖鎖や6以上のアミノ酸からなるポリペプチドであることが好ましい。また、既に汎用されており、入手及び使用が簡便であることから、Hisタグ、HA(hem agglutinin)タグ、Mycタグ、及びFlagタグであることが好ましい。これらの汎用タグには、それぞれ多くの種類が存在しているが、最も汎用されているもののアミノ酸配列を表1に示す。また、核酸の標識として、これらの汎用タグを1種類のみで用いてもよく、複数種類を組み合わせたものを用いてもよい。   The ligand is preferably a sugar chain composed of 2 or more sugars or a polypeptide composed of 6 or more amino acids, since it has a high degree of freedom in designing chemical structures and it is easy to prepare a plurality of types. Moreover, since it is already widely used and is easy to obtain and use, it is preferably a His tag, an HA (hem agglutinin) tag, a Myc tag, and a Flag tag. There are many types of these general-purpose tags, but the amino acid sequences of the most widely used tags are shown in Table 1. Further, as a nucleic acid label, only one kind of these general-purpose tags may be used, or a combination of a plurality of kinds may be used.

Figure 2008196997
Figure 2008196997

本発明における受容体は、リガンドと特異的に結合するものを意味し、該リガンドと特異的に結合するものであれば、特に限定されるものではない。但し、本発明において、特異的に結合するとは、該リガンドの検出や精製等に通常用いることができる程度に特異的に結合し得ることを意味し、他の物質等と交差するものであってもよい。該受容体として、例えば、該リガンドの抗体や該リガンドの検出等に通常用いられている化合物等がある。   The receptor in the present invention means a substance that specifically binds to a ligand, and is not particularly limited as long as it specifically binds to the ligand. However, in the present invention, specifically binding means that it can be specifically bound to such an extent that it can be normally used for detection or purification of the ligand, and crosses with other substances. Also good. Examples of the receptor include an antibody of the ligand and a compound usually used for detection of the ligand.

該リガンドの抗体は、血清等の未精製の抗体や、ポリクローナル抗体であってもよいが、検出及び定量の精度の点から、精製したモノクローナル抗体であることが好ましい。また、本発明の核酸定量方法においては、標的核酸に結合したリガンドと受容体を結合させるため、抗原単体よりも、タンパク質等と結合した抗原に対して親和性の強い抗体であってもよい。
該リガンドの検出等に通常用いられている化合物とは、例えば、該リガンドがビオチンの場合にはアビジンやストレプトアビジン、該リガンドがグルタチオンの場合にはGST(グルタチオン−S−トランスフェラーゼ)、該リガンドがマルトース等のアミロースの場合にはMBP(マルトース結合タンパク質)等がある。
The ligand antibody may be an unpurified antibody such as serum, or a polyclonal antibody, but is preferably a purified monoclonal antibody from the viewpoint of detection and quantification accuracy. In the nucleic acid quantification method of the present invention, an antibody having a higher affinity for an antigen bound to a protein or the like than the antigen alone may be used in order to bind a ligand bound to a target nucleic acid and a receptor.
The compound usually used for detection of the ligand is, for example, avidin or streptavidin when the ligand is biotin, GST (glutathione-S-transferase) when the ligand is glutathione, Examples of amylose such as maltose include MBP (maltose binding protein).

上記で例示した受容体をリガンドとして、上記で例示したリガンドを受容体として、それぞれ用いることにより、標的核酸を検出して定量することもできる。例えば、リガンドとしてアビジンを、受容体としてビオチンをそれぞれ用いることもできる。但し、核酸への標識の簡便性から、リガンドが低分子化合物であることが好ましい。   By using the receptor exemplified above as a ligand and the ligand exemplified above as a receptor, the target nucleic acid can be detected and quantified. For example, avidin can be used as a ligand and biotin can be used as a receptor. However, the ligand is preferably a low molecular weight compound from the standpoint of easy labeling of nucleic acids.

本発明の核酸の定量方法では、まず、工程(a)として、核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識する。該工程により、標的核酸の配列情報をリガンドの組み合わせ情報に変換する。現在、核酸を標識し得るリガンドの種類は極めて限られているが、2種類のリガンドを組み合わせることにより、種類の少ないリガンドを有効に利用することができ、より多数の種類の標的核酸の検出及び定量が可能となる。   In the nucleic acid quantification method of the present invention, first, as step (a), a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample are used, using two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid, Label. By this step, the sequence information of the target nucleic acid is converted into the combination information of the ligand. At present, the types of ligands that can label nucleic acids are extremely limited, but by combining two types of ligands, fewer types of ligands can be used effectively, and more types of target nucleic acids can be detected and detected. Quantification is possible.

核酸試料中に含有されている標的核酸の種類があまり多くない場合には、全ての種類の標的核酸に共通する第一のリガンドと、全ての種類の標的核酸において異なる第二のリガンドからなる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識することが好ましい。後述する補正や必要な試薬等の調製が簡便となるためである。   When there are not many types of target nucleic acids contained in the nucleic acid sample, the first ligand common to all types of target nucleic acids and the second ligand that is different in all types of target nucleic acids 2 It is preferable to label each using a type of ligand. This is because correction described later and preparation of necessary reagents and the like are simplified.

リガンドを用いて標的核酸を標識する方法は、特に限定されるものではない。例えば、(i)光やプラチナを用いて、標的核酸の塩基にリガンドを共有結合させる方法、(ii)1種類の標的核酸に対して、それぞれ異なるリガンドで標識された2種類のプライマーを用いてPCR増幅する方法、(iii)リガンドを結合させたヌクレオチドを用いて、PCR増幅等により標的核酸を合成する方法、(iv)ターミナルデオキシジルトランスフェラーゼを用いて、リガンドを結合させたヌクレオチドを標的核酸の3’末端にテーリングする方法等がある。(i)、(iii)、及び(iv)の方法では、1種類のリガンドが、標的核酸の複数箇所に標識されるため、検出感度の点から好ましい。(ii)及び(iii)の方法では、PCR増幅により標的核酸の検出感度が上がるため、好ましい。リガンドを結合させたプライマーを用いることにより、標的核酸の両端にそれぞれのリガンドが標識されるため、それぞれのリガンドと受容体の結合が互いに阻害されるおそれが小さいため、特に(ii)の方法が好ましい。   The method for labeling a target nucleic acid with a ligand is not particularly limited. For example, (i) a method of covalently binding a ligand to a base of a target nucleic acid using light or platinum, and (ii) two types of primers labeled with different ligands for one type of target nucleic acid. A method of PCR amplification, (iii) a method of synthesizing a target nucleic acid by PCR amplification or the like using a nucleotide to which a ligand is bound, and (iv) a nucleotide to which a ligand is bound using a terminal deoxyzyltransferase. There is a method of tailing at the 3 ′ end. In the methods (i), (iii), and (iv), one kind of ligand is labeled at a plurality of locations on the target nucleic acid, which is preferable from the viewpoint of detection sensitivity. The methods (ii) and (iii) are preferable because the detection sensitivity of the target nucleic acid is increased by PCR amplification. By using a primer to which a ligand is bound, each ligand is labeled on both ends of the target nucleic acid, so that the binding between each ligand and the receptor is less likely to be inhibited from each other. preferable.

次に、工程(b)として、複数種類の中の1種類の標的核酸を、工程(a)において該1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する受容体を用いて、検出して定量する。すなわち、核酸試料中に存在する複数種類の標的核酸を、1種類ずつ、それぞれ検出して定量する。該検出して定量する方法は、通常リガンドで標識されたものを、受容体を用いて検出して定量する場合に用いられる方法であれば、特に限定されるものではないが、免疫比濁法又はELISA法を用いた方法であることが好ましい。既に広く普及しており、操作も簡便であるためである。   Next, as a step (b), using a receptor that specifically binds one type of target nucleic acid among a plurality of types to the ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a). Detect and quantify. That is, a plurality of types of target nucleic acids present in a nucleic acid sample are detected and quantified one by one. The method of detecting and quantifying is not particularly limited as long as it is a method that is usually used when detecting and quantifying a ligand-labeled substance using a receptor. Alternatively, a method using an ELISA method is preferable. This is because it is already widespread and easy to operate.

免疫比濁法を用いる場合には、具体的には以下のようにして、核酸試料中に存在する複数種類の中の1種類の標的核酸(以下、標的核酸1という。)を、検出して定量することができる。
まず、工程(a)において該標的核酸1の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する受容体を結合させた分散性微粒子を作製する。1の分散性微粒子には1種類の受容体のみを結合させる。したがって、該標的核酸1の標識に用いられた2種類のリガンド(以下、リガンドaとリガンドbという。)の受容体(以下、受容体Aと受容体Bという。)をそれぞれ結合させた、2種類の受容体結合分散性微粒子(以下、受容体A結合分散性微粒子と受容体B結合分散性微粒子という。)を作製する。
本発明に用いる分散性微粒子は、溶液中で分散する微粒子であれば、特に限定されるものではないが、親水性と分散性を高めるためメタクリル酸を共重合させたポリスチレンからなるラテックス粒子が好ましい。また、全自動免疫比濁法装置にて比濁を測定するには分散性微粒子の粒径は300nm以下であることが好ましい。
When using the immunoturbidimetric method, specifically, one type of target nucleic acid (hereinafter referred to as target nucleic acid 1) out of a plurality of types present in a nucleic acid sample is detected as follows. It can be quantified.
First, dispersible fine particles are prepared by binding a receptor that specifically binds to the ligand used for labeling the target nucleic acid 1 in the step (a). Only one type of receptor is bound to one dispersible fine particle. Therefore, the receptors of the two types of ligands (hereinafter referred to as ligand a and ligand b) used for labeling the target nucleic acid 1 (hereinafter referred to as receptor A and receptor B) are bound to each other. Types of receptor-bound dispersible fine particles (hereinafter referred to as receptor A-bound dispersible fine particles and receptor B-bound dispersible fine particles) are prepared.
The dispersible fine particles used in the present invention are not particularly limited as long as they are fine particles that can be dispersed in a solution, but latex particles made of polystyrene copolymerized with methacrylic acid are preferable in order to improve hydrophilicity and dispersibility. . In order to measure turbidity with a fully automatic immunoturbidimetric apparatus, the particle diameter of the dispersible fine particles is preferably 300 nm or less.

分散性微粒子に受容体を結合させる方法は広く普及しており、分散性微粒子の種類毎に適した方法を用いることができる。例えば、表面に官能基がないプレーンタイプのラテックス粒子の場合には、受容体とラテックス粒子を単に混合することにより、受容体がラテックス粒子に吸着して結合する。プレーンタイプのラテックス粒子の表面の荷電は、メタクリル酸のためマイナスにチャージされており、受容体のプラスチャージを持つ領域とイオン結合することができるためである。但し、結合した受容体が遊離する危険もあり、また、一般的に感度は低いとされている。
一方、表面にカルボキル基やアミノ基等が露出するようにデザインされた官能基タイプのラテックス粒子の場合には、各官能基に適した方法により受容体を結合させることができる。例えば、EDAC(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル) −カルボジイミド塩酸塩)法として知られている、水溶性カルボジイミドでカルボン酸同士を結合させる方法や、EDC(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)とNHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)とを予め混合してカルボン酸とアミノ基とを結合させる方法が代表的である。他にNHSを双極性に有するリンカーを用いてアミノ基同士を架橋する方法や、活性化したアルデヒド基やトシル基で受容体を結合する方法等がある。特にEDAC法を用いて受容体を結合させることが好ましい。
A method of binding a receptor to dispersible fine particles is widely used, and a method suitable for each type of dispersible fine particles can be used. For example, in the case of a plain type latex particle having no functional group on the surface, the receptor is adsorbed and bound to the latex particle by simply mixing the receptor and the latex particle. This is because the surface charge of the plain type latex particles is negatively charged due to methacrylic acid, and can be ionically bonded to a region having a positive charge of the receptor. However, there is a risk that the bound receptor is released, and it is generally considered that the sensitivity is low.
On the other hand, in the case of a functional group type latex particle designed so that a carboxyl group, an amino group or the like is exposed on the surface, a receptor can be bound by a method suitable for each functional group. For example, a method of bonding carboxylic acids with water-soluble carbodiimide known as EDAC (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride) method, EDC (1-ethyl-3- A typical method is a method in which (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride) and NHS (N-hydroxysuccinimide) are mixed in advance to bond a carboxylic acid and an amino group. In addition, there are a method of cross-linking amino groups using a linker having NHS bipolar, a method of binding a receptor with an activated aldehyde group or a tosyl group, and the like. In particular, it is preferable to bind the receptor using the EDAC method.

次に、工程(a)においてリガンドを用いて標識した複数種類の標的核酸を含む核酸試料に、作製した2種類の受容体結合分散性微粒子の懸濁液を添加して混合する。標的核酸1は、リガンドを介して、2種類の受容体結合分散性微粒子の両方と結合するため、分散性微粒子が凝集する。例えば、工程(a)において該標的核酸1の標識を、リガンドaを結合したプライマーとリガンドbを結合したプライマーを用いてPCR増幅する方法で行った場合には、該標的核酸1の一端において、リガンドaを介して、1の受容体A結合分散性微粒子と、他端において、リガンドbを介して、1の受容体B結合分散性微粒子と、それぞれ結合することになる。したがって、該核酸試料中に含まれる標的核酸1の量が多くなるほど、より多くの凝集塊が生じることになる。また、通常、各受容体結合分散性微粒子には複数の受容体が結合しているため、受容体結合分散性微粒子と標的核酸1とが連鎖反応的に結合し、大きな凝集塊が生じる。   Next, a suspension of the two types of receptor-bound dispersible fine particles prepared is added to and mixed with a nucleic acid sample containing a plurality of types of target nucleic acids labeled with a ligand in step (a). Since the target nucleic acid 1 binds to both of the two types of receptor-bound dispersible fine particles via the ligand, the dispersible fine particles aggregate. For example, when labeling the target nucleic acid 1 in step (a) is performed by PCR amplification using a primer bound with ligand a and a primer bound with ligand b, at one end of the target nucleic acid 1, One receptor A-binding dispersible fine particle is bonded to the receptor a via the ligand a, and one receptor B-bonding dispersible fine particle is bonded to the other end via the ligand b at the other end. Therefore, the larger the amount of the target nucleic acid 1 contained in the nucleic acid sample, the more aggregates are generated. In addition, since a plurality of receptors are usually bound to each receptor-bound / dispersible fine particle, the receptor-bound / dispersible fine particle and the target nucleic acid 1 are bound in a chain reaction to form a large aggregate.

リガンドと受容体の偏った結合を防止するため、標的核酸1を含む核酸試料と受容体結合分散性微粒子懸濁液との混合は、ボルテックスミキサーを用いることや、ピペッティングを行うこと等により、速やかに行うことが好ましく、また、標的核酸1を含む核酸試料と、受容体結合分散性微粒子懸濁液の、それぞれの容量は、他方の容量の20%を下回らない容量であることが好ましい。また、受容体結合分散性微粒子懸濁液のバッファーの組成は、核酸試料のバッファーと同一であることが好ましいが、異なる場合には、混合前に、受容体結合分散性微粒子を核酸試料と同一のバッファーで2〜3回洗浄することにより、受容体結合分散性微粒子懸濁液のバッファーの組成を、核酸試料と同一にすることが好ましい。標的核酸1を含む核酸試料と受容体結合分散性微粒子懸濁液の混合は、用いたリガンドと受容体の結合に適した条件で行うことができる。例えば、リガンドが抗原であり、受容体が抗体である場合には、0〜37℃において5〜30分間反応させることにより、混合することができる。   In order to prevent uneven binding of the ligand and the receptor, the mixing of the nucleic acid sample containing the target nucleic acid 1 and the receptor-bound dispersible fine particle suspension can be performed by using a vortex mixer or pipetting. It is preferable to carry out immediately, and it is preferable that the volume of each of the nucleic acid sample containing the target nucleic acid 1 and the receptor-bound dispersible fine particle suspension is not less than 20% of the other volume. The buffer composition of the receptor-bound dispersible fine particle suspension is preferably the same as that of the nucleic acid sample buffer, but if different, the receptor-bound dispersible fine particle is the same as the nucleic acid sample before mixing. It is preferable that the composition of the buffer of the receptor-bound dispersible fine particle suspension is the same as that of the nucleic acid sample by washing 2 to 3 times with the above buffer. The mixing of the nucleic acid sample containing the target nucleic acid 1 and the receptor-binding dispersible fine particle suspension can be performed under conditions suitable for the binding between the ligand and the receptor used. For example, when the ligand is an antigen and the receptor is an antibody, they can be mixed by reacting at 0 to 37 ° C. for 5 to 30 minutes.

次に、分光光度計を用いて、標的核酸1を含む核酸試料と受容体結合分散性微粒子懸濁液の混合液の吸光度を測定する。粒径300nm以下の分散性微粒子が凝集すると、該凝集塊により、近赤外光の散乱が亢進されるため、近赤外入力光に対して透過光の光度を光度計で測定することにより、分散性微粒子の凝集度を測定することができる。つまり、該混合液中に存在する凝集塊の量が多くなるほど、該混合液の近赤外波長における吸光度は大きくなる。該混合液中に存在する凝集塊の量は、該混合液中に存在する標的核酸1の量に依存しているため、該混合液の標的核酸1の濃度が高くなるほど、該混合液の吸光度は大きくなる。したがって、該混合液の吸光度測定により得られた吸光度と、リガンドで標識された標的核酸1のみを各濃度で含む溶液の吸光度を測定して作成した検量線により、該核酸試料中に存在する該標的核酸1を検出して定量することができる。   Next, using a spectrophotometer, the absorbance of the mixture of the nucleic acid sample containing the target nucleic acid 1 and the receptor-bound dispersible fine particle suspension is measured. When dispersible fine particles having a particle size of 300 nm or less are aggregated, the agglomerates enhance near-infrared light scattering. By measuring the luminous intensity of transmitted light with respect to near-infrared input light, The degree of aggregation of the dispersible fine particles can be measured. That is, the greater the amount of agglomerates present in the mixture, the greater the absorbance of the mixture at near infrared wavelengths. Since the amount of aggregates present in the mixed solution depends on the amount of target nucleic acid 1 present in the mixed solution, the higher the concentration of the target nucleic acid 1 in the mixed solution, the higher the absorbance of the mixed solution. Will grow. Therefore, the absorbance obtained by measuring the absorbance of the mixed solution and the calibration curve prepared by measuring the absorbance of a solution containing only the target nucleic acid 1 labeled with a ligand at each concentration, are present in the nucleic acid sample. The target nucleic acid 1 can be detected and quantified.

検量線は、主に、リガンドと受容体の親和性及び特異性に依存しているため、標的核酸1と同一種類のリガンドにより標識された、標的核酸1以外の核酸を用いて作成した検量線を用いることもできる。また、標的核酸1と同一種類のリガンドと、標的核酸1の検出に用いる受容体と同一種類の受容体とを用いて作成した検量線が既に作成されている場合には、該検量線を援用することができる。但し、受容体やリガンドが、抗体等のように各製造ロット間の差が大きいものである場合には、製造ロットが異なる受容体等を用いた検量線は援用しないことが好ましい。   Since the calibration curve mainly depends on the affinity and specificity of the ligand and the receptor, a calibration curve prepared using a nucleic acid other than the target nucleic acid 1 labeled with the same type of ligand as the target nucleic acid 1 is used. Can also be used. In addition, when a calibration curve prepared using the same type of ligand as the target nucleic acid 1 and the same type of receptor as that used for detection of the target nucleic acid 1 has already been prepared, the calibration curve is used. can do. However, it is preferable not to use a calibration curve using receptors or the like having different production lots when the receptor or the ligand has a large difference between production lots such as antibodies.

吸光度を測定する際のバッファーは、リン酸緩衝液やTEバッファー等の通常用いられているものを使用することができる。また、標的核酸1を含む核酸試料と受容体結合分散性微粒子懸濁液の混合液の吸光度が、OD値測定において、分光光度計のダイナミックレンジの適切な範囲になるように、例えば、OD値が0.01〜1となるように、受容体結合分散性微粒子懸濁液の濃度を調製することが好ましい。   As the buffer for measuring the absorbance, a commonly used buffer such as a phosphate buffer or TE buffer can be used. Further, for example, the OD value is set so that the absorbance of the mixed solution of the nucleic acid sample containing the target nucleic acid 1 and the receptor-bound dispersible fine particle suspension falls within an appropriate range of the dynamic range of the spectrophotometer in the OD value measurement. It is preferable to adjust the concentration of the receptor-bound dispersible fine particle suspension so as to be 0.01 to 1.

ELISA法を用いる場合には、具体的には以下のようにして、核酸試料中に存在する標的核酸1を、検出して定量することができる。
まず、標的核酸1の標識に用いた2種類のリガンドのうち、いずれか1種類のリガンドと特異的に結合する受容体を基盤に固定する。
受容体が固定される基盤の材質は、タンパク質を吸着するものであれば、特に限定されないが、ポリスチレンが好ましい。タンパク質の吸着量が多く、安価であり、頻用されているためである。また、タンパク質と結合する活性基が付いた基盤であることが好ましい。該活性基には、例えば、SH基、スクシニイミド基、NHS基等がある。該基盤の形状は特に限定されないが、操作性の点から、96ウェルマイクロプレートが好ましい。各ウェルの底近辺に受容体を固定することにより、B/F分離操作や洗浄等の操作が簡便となるためである。
When using the ELISA method, specifically, the target nucleic acid 1 present in the nucleic acid sample can be detected and quantified as follows.
First, a receptor that specifically binds to any one of the two types of ligands used for labeling the target nucleic acid 1 is immobilized on the base.
The substrate material to which the receptor is immobilized is not particularly limited as long as it adsorbs protein, but polystyrene is preferable. This is because the amount of protein adsorbed is large, inexpensive, and frequently used. Moreover, it is preferable that it is a base | substrate with the active group couple | bonded with protein. Examples of the active group include an SH group, a succinimide group, and an NHS group. The shape of the substrate is not particularly limited, but a 96-well microplate is preferable from the viewpoint of operability. This is because by fixing the receptor near the bottom of each well, operations such as B / F separation and washing can be simplified.

受容体を基盤へ固定する方法は、受容体及び基盤の種類に応じて適宜選択される。例えば、4〜25℃の温度範囲において、0.1μg〜1mgの受容体を、基盤と1秒〜24時間接触させることにより、受容体を基盤に固定することができる。受容体固定後、基盤をバッファーで洗浄して、固定されなかった受容体を除去した後、受容体が固定されていない該基盤面を、タンパク質等を用いてブロックすることが好ましい。該バッファーとして、リン酸緩衝液やTEバッファー等の通常用いられているものを使用することができる。該タンパク質等は、本発明において用いられる受容体やリガンドと反応しない限り、特に限定されるものではないが、BSA(ウシ血清アルブミン)が好ましい。   The method for fixing the receptor to the substrate is appropriately selected according to the type of the receptor and the substrate. For example, in a temperature range of 4 to 25 ° C., 0.1 μg to 1 mg of the receptor can be fixed to the substrate by contacting the substrate with the substrate for 1 second to 24 hours. After fixing the receptor, the substrate is preferably washed with a buffer to remove the non-immobilized receptor, and then the substrate surface on which the receptor is not fixed is blocked with a protein or the like. As the buffer, a commonly used buffer such as a phosphate buffer or a TE buffer can be used. The protein and the like are not particularly limited as long as they do not react with the receptor or ligand used in the present invention, but BSA (bovine serum albumin) is preferable.

次に、該基盤に固定された受容体に、リガンドを介して標的核酸を結合させる。具体的には、該基盤に核酸試料を添加することにより、核酸試料中の標的核酸1と受容体を接触させて、受容体と標的核酸を結合させることができる。受容体と標的核酸を結合させる際の、バッファー、温度、時間等の条件は、受容体とリガンドの種類に応じて、適宜選択される。例えば、4〜25℃の温度範囲において、核酸試料を、基盤と1秒〜24時間接触させた後、基盤をバッファーで洗浄して、結合されなかった核酸を除去することにより、受容体と標的核酸を結合させることができる。定量のためには、核酸試料中に存在する標的核酸1の量が、基盤に固定された受容体の量より少ないことが好ましいため、希釈等により、基盤に添加する核酸試料の濃度を調整することが好ましい。   Next, a target nucleic acid is bound to a receptor immobilized on the substrate via a ligand. Specifically, by adding a nucleic acid sample to the substrate, the target nucleic acid 1 and the receptor in the nucleic acid sample can be brought into contact with each other to bind the receptor and the target nucleic acid. Conditions such as buffer, temperature, and time for binding the receptor and the target nucleic acid are appropriately selected according to the type of the receptor and the ligand. For example, in the temperature range of 4-25 ° C., the nucleic acid sample is contacted with the substrate for 1 second to 24 hours, and then the substrate is washed with a buffer to remove unbound nucleic acid, thereby allowing the receptor and target to be removed. Nucleic acids can be bound. For quantification, the amount of the target nucleic acid 1 present in the nucleic acid sample is preferably smaller than the amount of the receptor immobilized on the substrate, so the concentration of the nucleic acid sample added to the substrate is adjusted by dilution or the like. It is preferable.

次に、検出用物質で修飾した修飾済受容体を用いて、基盤に固定した受容体と結合した標的核酸を検出して定量する。該修飾済受容体は、標的核酸を標識した2種類のリガンドのそれぞれに特異的に結合する、2種類の受容体のうち、基盤に固定した受容体とは異なる種類の受容体を、検出用物質で修飾したものである。該検出用物質は、例えば、酵素、蛍光物質等である。該酵素等は、通常生化学的手法において用いられているものであれば、特に限定されないが、該酵素として、アルカリホスファターゼ(AP)、ホースラディシュペルオキシダーゼ(HRP)が好ましく、該蛍光物質として、FITC、ローダミンが好ましい。但し、標的核酸を標識したリガンドが蛍光物質である場合には、酵素で修飾することが好ましい。
具体的には、該基盤に該修飾済受容体を添加することにより、リガンドを介して、該基盤に固定した受容体と結合した標的核酸を該修飾済受容体に結合させた後、基盤をバッファーで洗浄して、結合されなかった該修飾済受容体を除去する。その後、修飾に用いた検出用物質に応じて、適宜酵素活性や蛍光強度を測定し、免疫比濁法の場合と同様に、予め作成した検量線を用いることにより、標的核酸を検出して定量する。該基盤に該修飾済受容体を添加する場合の、バッファー、温度、時間等の条件は、受容体と標的核酸を結合させる場合と同様に、受容体とリガンドの種類に応じて、適宜選択される。また、酵素活性を測定する際の基質の選択や、蛍光強度を測定する際の励起波長の選択等の、検出の際の条件やシグナルリーダーは、検出用物質に応じて適宜選択される。
Next, using the modified receptor modified with the detection substance, the target nucleic acid bound to the receptor immobilized on the substrate is detected and quantified. The modified receptor is for detecting a receptor of a type different from the receptor immobilized on the substrate among the two types of receptors that specifically bind to each of the two types of ligands labeled with the target nucleic acid. It is modified with a substance. The detection substance is, for example, an enzyme or a fluorescent substance. The enzyme and the like are not particularly limited as long as they are usually used in biochemical techniques, but the enzyme is preferably alkaline phosphatase (AP) or horseradish peroxidase (HRP), and the fluorescent substance is FITC. Rhodamine is preferred. However, when the ligand labeled with the target nucleic acid is a fluorescent substance, it is preferably modified with an enzyme.
Specifically, by adding the modified receptor to the substrate, the target nucleic acid bound to the receptor immobilized on the substrate is bound to the modified receptor via a ligand, and then the substrate is bonded to the substrate. Wash with buffer to remove the unbound modified receptor. After that, according to the detection substance used for modification, the enzyme activity and fluorescence intensity are measured appropriately, and the target nucleic acid is detected and quantified by using a calibration curve prepared in advance as in the case of immunoturbidimetry. To do. The conditions such as buffer, temperature, and time when adding the modified receptor to the substrate are appropriately selected according to the kind of the receptor and the ligand, as in the case of binding the receptor and the target nucleic acid. The In addition, conditions and signal readers for detection, such as selection of a substrate for measuring enzyme activity and selection of an excitation wavelength for measuring fluorescence intensity, are appropriately selected according to the substance to be detected.

次に、工程(c)として、工程(b)において検出に用いた受容体の、工程(a)において用いられた各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を用いて、工程(b)により得られた値を補正する。
多くの受容体は、該受容体と特異的に結合するリガンド以外にも、該リガンドと類似した立体構造を有する他のリガンド等と結合することや、該リガンドと立体構造上類似していない物質と非特異的に結合することがある。このような交差性のため、工程(b)により得られた値を用いてそのまま定量すると、実際の標的核酸の量よりも見かけ上多く算出されることになるが、該工程により、交差性を有する受容体を用いる場合であっても、標的核酸をより正確に定量することができる。
Next, as step (c), the affinity of the receptor used for detection in step (b) to each of the various types of ligands used in step (a) is obtained by step (b). Correct the value.
In addition to ligands that specifically bind to the receptor, many receptors bind to other ligands having a three-dimensional structure similar to the ligand, or substances that are not three-dimensionally similar to the ligand May bind nonspecifically. Because of such crossing property, if the value obtained in step (b) is used as it is, it will be calculated more apparently than the actual amount of target nucleic acid. Even when using a receptor having a target, the target nucleic acid can be more accurately quantified.

具体的には、工程(b)において検出に用いた受容体の、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドに対する親和性と、前記受容体の、工程(a)において用いられた各種類のリガンドそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、工程(b)により得られた値を補正する。受容体のリガンドに対する親和性は、2物質の親和性を表す際に汎用されていること、及び、測定が簡便であること等から、Kd値の逆数であることが好ましい。   Specifically, the affinity of the receptor used for detection in step (b) to the ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a), and step (a) of the receptor The value obtained in the step (b) is corrected using the ratio of the affinity to each of the various types of ligands used in step (b). The affinity of the receptor for the ligand is preferably the reciprocal of the Kd value because it is widely used for expressing the affinity of the two substances and the measurement is simple.

例えば、リガンドaとリガンドbを用いて標識した標的核酸1、リガンドcとリガンドdを用いて標識した標的核酸2、及びリガンドeとリガンドfを用いて標識した標的核酸3が存在する核酸試料中に、受容体A結合分散性微粒子と受容体B結合分散性微粒子を添加して、免疫比濁法により標的核酸1を定量する場合に、生成される凝集塊は、標的核酸1と分散性微粒子からなるものだけではなく、標的核酸2と分散性微粒子からなるものや、標的核酸3と分散性微粒子からなるものが存在する。ここで、受容体Aのリガンドaに対する親和性すなわちKd値の逆数を[Kd(Aa)]−1、リガンドbに対するKd値の逆数を[Kd(Ab)]−1、リガンドcに対するKd値の逆数を[Kd(Ac)]−1、リガンドdに対するKd値の逆数を[Kd(Ad)]−1、リガンドeに対するKd値の逆数を[Kd(Ae)]−1、リガンドfに対するKd値の逆数を[Kd(Af)]−1とし、受容体Bのリガンドaに対するKd値の逆数を[Kd(Ba)]−1、リガンドbに対するKd値の逆数を[Kd(Bb)]−1、リガンドcに対するKd値の逆数を[Kd(Bc)]−1、リガンドdに対するKd値の逆数を[Kd(Bd)]−1、リガンドeに対するKd値の逆数を[Kd(Be)]−1、リガンドfに対するKd値の逆数を[Kd(Bf)]−1とすると、下記式(1)で表される値を補正係数とし、該補正係数を工程(b)において実際の吸光度から得られた標的核酸1の濃度の値に掛けて補正することにより、標的核酸1をより正確に定量することができる。 For example, in a nucleic acid sample in which target nucleic acid 1 labeled with ligand a and ligand b, target nucleic acid 2 labeled with ligand c and ligand d, and target nucleic acid 3 labeled with ligand e and ligand f are present. When the target nucleic acid 1 is quantified by the immunoturbidimetric method after adding the receptor A-binding dispersible fine particles and the receptor B-binding dispersible fine particles, the generated aggregates are the target nucleic acid 1 and the dispersible fine particles. In addition to these, there are those composed of the target nucleic acid 2 and dispersible fine particles, and those composed of the target nucleic acid 3 and dispersible fine particles. Here, the affinity of the receptor A for the ligand a, that is, the reciprocal of the Kd value is [Kd (Aa)] −1 , the reciprocal of the Kd value for the ligand b is [Kd (Ab)] −1 , and the Kd value for the ligand c is The reciprocal is [Kd (Ac)] −1 , the reciprocal of the Kd value for ligand d is [Kd (Ad)] −1 , the reciprocal of the Kd value for ligand e is [Kd (Ae)] −1 , and the Kd value for ligand f [Kd (Af)] −1 , the reciprocal of the Kd value for the ligand a of the receptor B is [Kd (Ba)] −1 , and the reciprocal of the Kd value for the ligand b is [Kd (Bb)] −1. , The reciprocal of the Kd value for the ligand c is [Kd (Bc)] −1 , the reciprocal of the Kd value for the ligand d is [Kd (Bd)] −1 , and the reciprocal of the Kd value for the ligand e is [Kd (Be)] − 1, the inverse of the Kd values for the ligand f [Kd (B )] When -1, the value represented by the following formula (1) as the correction coefficient, to correct over the value of the concentration of the target nucleic acid 1 obtained from the actual absorbance the correction factor in step (b) Thus, the target nucleic acid 1 can be quantified more accurately.

{[Kd(Aa)]−1+[Kd(Ab)]−1}/{[Kd(Aa)]−1+[Kd(Ab)]−1+[Kd(Ac)]−1+[Kd(Ad)]−1+[Kd(Ae)]−1+[Kd(Af)]−1}+{[Kd(Ba)]−1+[Kd(Bb)]−1}/{[Kd(Ba)]−1+[Kd(Bb)]−1+[Kd(Bc)]−1+[Kd(Bd)]−1+[Kd(Be)]−1+[Kd(Bf)]−1}
・・・(1)
{[Kd (Aa)] −1 + [Kd (Ab)] −1 } / {[Kd (Aa)] −1 + [Kd (Ab)] −1 + [Kd (Ac)] −1 + [Kd (Ad)] −1 + [Kd (Ae)] −1 + [Kd (Af)] −1 } + {[Kd (Ba)] −1 + [Kd (Bb)] −1 } / {[Kd ( Ba)] −1 + [Kd (Bb)] −1 + [Kd (Bc)] −1 + [Kd (Bd)] −1 + [Kd (Be)] −1 + [Kd (Bf)] −1 }
... (1)

核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、全ての種類の標的核酸に共通する第一のリガンドと、全ての種類の標的核酸において異なる第二のリガンドからなる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識した場合には、工程(b)において検出に用いた2種類の受容体のうち、前記第二のリガンドと特異的に結合する受容体の、前記第二のリガンドに対する親和性と、前記第二のリガンドと特異的に結合する受容体の、前記核酸試料中に存在する、前記第一のリガンド以外の全ての種類のリガンドそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、工程(b)により得られた値を補正することができる。全ての種類の標的核酸の検出及び定量において、第一のリガンドと特異的に結合する受容体を共通して用いるためである。つまり、全ての種類の標的核酸が第一のリガンドで標識されているため、第一のリガンドに特異的に結合する受容体の、各種類の標的核酸に対する親和性はほぼ同等であり、また、それぞれの第二のリガンドと特異的に結合する受容体の、第一のリガンドを介した各種類の標的核酸に対する親和性もほぼ同等である、と考えることができる。このため、補正において、第一のリガンドと特異的に結合する受容体の、第一のリガンド以外のリガンドに対する親和性、並びに、第一のリガンドと特異的に結合する受容体以外の受容体の、該第一のリガンドに対する親和性は、無視し得る程度に小さいと推察されるためである。   Using two or more types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample, a first ligand common to all types of target nucleic acids and a second ligand that is different in all types of target nucleic acids When each is labeled, among the two types of receptors used for detection in step (b), the affinity of the receptor that specifically binds to the second ligand to the second ligand Using the ratio of the receptor that specifically binds to the second ligand to the sum of the affinity for each of all types of ligands other than the first ligand present in the nucleic acid sample, The value obtained by (b) can be corrected. This is because a receptor that specifically binds to the first ligand is commonly used in detection and quantification of all types of target nucleic acids. That is, since all types of target nucleic acids are labeled with the first ligand, the affinity of the receptor that specifically binds to the first ligand to each type of target nucleic acid is approximately equal, It can be considered that the receptors that specifically bind to the respective second ligands have substantially the same affinity for each type of target nucleic acid via the first ligand. Therefore, in the correction, the affinity of the receptor that specifically binds to the first ligand to the ligand other than the first ligand, and the receptor other than the receptor that specifically binds to the first ligand. This is because the affinity for the first ligand is assumed to be negligibly small.

例えば、リガンドaとリガンドbを用いて標識した標的核酸1と、リガンドaとリガンドcを用いて標識した標的核酸2と、リガンドaとリガンドdを用いて標識した標的核酸3が存在する核酸試料中に、受容体A結合分散性微粒子と受容体B結合分散性微粒子を添加して、免疫比濁法により標的核酸1を定量する場合には、下記式(2)で表される値を補正係数とし、該補正係数を工程(b)において実際の吸光度から得られた標的核酸1の濃度の値に掛けて補正することにより、標的核酸1をより正確に定量することができる。   For example, a nucleic acid sample containing target nucleic acid 1 labeled with ligand a and ligand b, target nucleic acid 2 labeled with ligand a and ligand c, and target nucleic acid 3 labeled with ligand a and ligand d When the target nucleic acid 1 is quantified by immunoturbidimetry by adding receptor A-binding dispersible fine particles and receptor B-binding dispersible fine particles, the value represented by the following formula (2) is corrected. The target nucleic acid 1 can be quantified more accurately by using the coefficient and correcting the correction coefficient by multiplying the value of the concentration of the target nucleic acid 1 obtained from the actual absorbance in the step (b).

[Kd(Bb)]−1/{[Kd(Bb)]−1+[Kd(Bc)]−1+[Kd(Bd)]−1}・・・(2) [Kd (Bb)] −1 / {[Kd (Bb)] −1 + [Kd (Bc)] −1 + [Kd (Bd)] −1 } (2)

工程(c)における補正に用いるために、工程(b)において検出に用いた受容体の、核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を測定することが好ましい。受容体のリガンドに対する親和性、すなわち、受容体とリガンドのKd値の逆数の算出方法は、特に限定されるものではなく、常法により求めることができる。該方法として、蛍光シグナルを解析する方法や散乱光を解析する方法等がある。散乱光を解析する方法は、物質に光を照射し、その散乱のゆらぎを解析する方法であり、蛍光標識をしない場合であっても物質の大きさの変化をモニターすることができる。検出感度が良いため、蛍光シグナルを解析する方法が好ましい。一分子当たりの解析が可能であるため、FCS解析法(例えば、特開2001−272404号公報参照。)やFIDA解析法が特に好ましい。   In order to use it for the correction in the step (c), it is preferable to measure the affinity of the receptor used for the detection in the step (b) with respect to each type of ligand contained in the nucleic acid sample. The method for calculating the affinity of the receptor for the ligand, that is, the reciprocal of the Kd value of the receptor and the ligand is not particularly limited, and can be determined by a conventional method. Examples of the method include a method of analyzing a fluorescent signal and a method of analyzing scattered light. The method of analyzing the scattered light is a method of irradiating the substance with light and analyzing the fluctuation of the scattering, and the change in the size of the substance can be monitored even without fluorescent labeling. Since detection sensitivity is good, a method of analyzing a fluorescent signal is preferable. Since analysis per molecule is possible, the FCS analysis method (for example, refer to JP-A-2001-272404) and the FIDA analysis method are particularly preferable.

受容体とリガンドのKd値を、FCS解析法を用いて測定する場合には、まず、1の塩基鎖の5’末端に該リガンドが1分子結合しており、もう一方の塩基鎖の5’末端に蛍光物質が1分子結合している、2本鎖核酸を作製する。
該2本鎖核酸は、例えば、該リガンドが5’末端に結合しているプライマーと、該蛍光物質が5’末端に結合しているプライマーを用いてPCR増幅することや、5’末端に該リガンドが1分子結合している合成1本鎖核酸と、5’末端に該蛍光物質が1分子結合している合成1本鎖核酸とをハイブリダイズしてアニーリングすること等により作製することができる。作製された該2本鎖核酸は、精製し、質量分析により、該リガンドと該蛍光物質がそれぞれ99%以上結合している2本鎖核酸であることを確認することが好ましい。
When the Kd values of the receptor and the ligand are measured using the FCS analysis method, first, one molecule of the ligand is bound to the 5 ′ end of one base chain, and the 5 ′ of the other base chain. A double-stranded nucleic acid is prepared in which one molecule of fluorescent substance is bonded to the end.
The double-stranded nucleic acid can be obtained, for example, by PCR amplification using a primer having the ligand bound to the 5 ′ end and a primer having the fluorescent substance bound to the 5 ′ end, It can be prepared by hybridizing and annealing a synthetic single-stranded nucleic acid in which one molecule of ligand is bound and a synthetic single-stranded nucleic acid in which one molecule of the fluorescent substance is bound to the 5 ′ end. . The produced double-stranded nucleic acid is preferably purified and confirmed by mass spectrometry to be a double-stranded nucleic acid in which 99% or more of the ligand and the fluorescent substance are bound to each other.

該蛍光物質は、通常蛍光シグナルを解析する方法において用いられるものであれば、特に限定されない。該蛍光物質として、例えば、ローダミングリーン、TAMRA等がある。但し、該リガンドが蛍光物質である場合には、該リガンドと波長がかぶらない蛍光物質を用いることが好ましい。例えば、リガンドがAlexa546(Molecular Probes社製)である場合には、蛍光物質は、吸収波長がリガンドよりも長いAlexa647(Molecular Probes社製)等を使用することが好ましい。   The fluorescent substance is not particularly limited as long as it is usually used in a method for analyzing a fluorescent signal. Examples of the fluorescent material include rhodamine green and TAMRA. However, in the case where the ligand is a fluorescent material, it is preferable to use a fluorescent material that does not interfere with the wavelength of the ligand. For example, when the ligand is Alexa546 (manufactured by Molecular Probes), it is preferable to use Alexa647 (manufactured by Molecular Probes) or the like having a longer absorption wavelength than the ligand.

次に、一定量の該受容体を含む溶液と、該2本鎖核酸を各濃度で含む溶液を混合した混合溶液を作製する。該混合により、該受容体と該2本鎖核酸を結合させる。該混合溶液のバッファーは、リン酸緩衝液やTBS(トリスバッファードサライン)等の通常用いられているものを使用することができる。該混合の温度や時間等の条件は、該受容体と該リガンドに応じて適宜選択することができる。例えば、室温で30分間混合させることや、4℃で1晩混合させることにより、該受容体と該2本鎖核酸を結合させることができる。   Next, a mixed solution is prepared by mixing a solution containing a certain amount of the receptor and a solution containing the double-stranded nucleic acid at each concentration. By this mixing, the receptor and the double-stranded nucleic acid are bound. As the buffer of the mixed solution, a commonly used one such as a phosphate buffer or TBS (Tris buffered saline) can be used. Conditions such as the mixing temperature and time can be appropriately selected according to the receptor and the ligand. For example, the receptor and the double-stranded nucleic acid can be bound by mixing at room temperature for 30 minutes or mixing at 4 ° C. overnight.

それぞれの混合溶液の蛍光シグナルを解析することにより、並進拡散時間や蛍光偏光度を計測する。該2本鎖核酸の濃度によって、算出される拡散時間や蛍光偏光度が異なる。例えば、該2本鎖核酸の濃度が低い場合には、該2本鎖核酸と結合している該受容体の割合は少ないため、平均的な並進拡散時間は短く、蛍光偏光度は小さい。一方、該2本鎖核酸の濃度が高くなると、該2本鎖核酸と結合している該受容体の割合が高くなるため、平均的な並進拡散時間は長くなり、蛍光偏光度は大きくなる。このように、種々の該2本鎖核酸濃度における並進拡散時間や蛍光偏光度を、並進拡散時間等を縦軸、該2本鎖核酸濃度を横軸としてプロットすることにより、検量線を作成することもできる。   The translational diffusion time and the degree of fluorescence polarization are measured by analyzing the fluorescence signal of each mixed solution. The calculated diffusion time and fluorescence polarization degree vary depending on the concentration of the double-stranded nucleic acid. For example, when the concentration of the double-stranded nucleic acid is low, since the proportion of the receptor bound to the double-stranded nucleic acid is small, the average translational diffusion time is short and the degree of fluorescence polarization is small. On the other hand, as the concentration of the double-stranded nucleic acid increases, the proportion of the receptor bound to the double-stranded nucleic acid increases, so that the average translational diffusion time increases and the degree of fluorescence polarization increases. Thus, a calibration curve is prepared by plotting the translational diffusion time and fluorescence polarization degree at various concentrations of the double-stranded nucleic acid, with the translational diffusion time and the like as the vertical axis and the double-stranded nucleic acid concentration as the horizontal axis. You can also.

具体的には、まず、該蛍光物質を励起することが可能な励起光を該混合溶液に照射し、該蛍光物質からの蛍光を検出する。検出に使用する光学系は、例えば、蛍光検出のための検出器を有する通常の光学系であってもよい。該蛍光物質を励起する光源は、レーザー等を用いることができ、波長は紫外から可視、赤外までのどの波長であってもよい。励起光は、対物レンズを介して絞り込まれ、該混合溶液に照射される。該蛍光物質からの蛍光は、集光レンズによって集められ、ピンホールによってノイズを除去する。蛍光は、光学フィルターを透過することによって特定の波長の蛍光のみを取り出すことができる。該蛍光を検出器によって検出し、信号解析を行う。検出した蛍光に基づいて自己相関関数解析を行い、共焦点領域に1分子の蛍光物質が滞在する時間(並進拡散時間)を算出することができる。
自己相関関数解析では、大きさの変化をモニターすることができ、分子の相互作用や分解等による分子の大きさの変化を検出することができる。つまり、該混合溶液中の該受容体が、該リガンドを介して該2本鎖核酸と結合すると、分子量が増大するため、該蛍光物質からの蛍光を指標に、該混合溶液中の該受容体と該2本鎖核酸の結合の割合を測定することができる。
該リガンドと該受容体との結合が、ミカエリス・メンテンの式に従うとして、並進拡散時間を縦軸、並進拡散時間(μsec)を標識済PCR増幅標的核酸溶液の濃度(nM)で除したものを横軸として、Eadie−Hofsteeプロットを行うと、該プロットの近似直線の傾きが、各標識済PCR増幅標的核酸の−Kd値となる。Km値はKd値に相当するためである。
Specifically, first, the mixed solution is irradiated with excitation light capable of exciting the fluorescent material, and fluorescence from the fluorescent material is detected. The optical system used for detection may be, for example, a normal optical system having a detector for detecting fluorescence. A laser or the like can be used as a light source for exciting the fluorescent material, and the wavelength may be any wavelength from ultraviolet to visible and infrared. The excitation light is narrowed down through the objective lens and irradiated to the mixed solution. Fluorescence from the fluorescent material is collected by a condenser lens, and noise is removed by a pinhole. Only the fluorescence of a specific wavelength can be taken out by passing through the optical filter. The fluorescence is detected by a detector and signal analysis is performed. An autocorrelation function analysis is performed based on the detected fluorescence, and the time (translational diffusion time) in which one molecule of fluorescent substance stays in the confocal region can be calculated.
In the autocorrelation function analysis, a change in size can be monitored, and a change in the size of the molecule due to molecular interaction or decomposition can be detected. That is, when the receptor in the mixed solution binds to the double-stranded nucleic acid via the ligand, the molecular weight increases. Therefore, using the fluorescence from the fluorescent substance as an indicator, the receptor in the mixed solution And the binding ratio of the double-stranded nucleic acid can be measured.
Assuming that the binding between the ligand and the receptor follows the Michaelis-Menten equation, the translational diffusion time is divided by the vertical axis, and the translational diffusion time (μsec) is divided by the concentration (nM) of the labeled PCR amplified target nucleic acid solution. When the Eadie-Hofste plot is performed on the horizontal axis, the slope of the approximate straight line of the plot becomes the -Kd value of each labeled PCR amplified target nucleic acid. This is because the Km value corresponds to the Kd value.

一方、FCS解析法と同様に、一定量の該受容体を含む溶液と、該2本鎖核酸を各濃度で含む溶液の混合溶液を作製し、それぞれの混合溶液の蛍光シグナルを、FIDA解析法を用いて解析することにより、受容体とリガンドのKd値を測定することもできる。
FIDA解析法により、1分子あたりの蛍光強度及び分子数を求めることができる。さらに、分子の回転拡散状態を、蛍光偏光度Pで表すことができる(FIDA−pol)。該蛍光偏光度Pは、分子の大きさを反映しているため、自己相関関数解析と同様に分子の相互作用や分解などによる大きさの変化を知ることができる。したがって、FCS解析法と同様に、種々の該2本鎖核酸濃度における蛍光偏光度Pを用いてEadie−Hofsteeプロットすることにより作成した近似直線の傾きから、該受容体と該リガンドのKd値を算出することができる。
On the other hand, similarly to the FCS analysis method, a mixed solution of a solution containing a certain amount of the receptor and a solution containing the double-stranded nucleic acid at each concentration is prepared, and the fluorescence signal of each mixed solution is calculated using the FIDA analysis method. Can also be used to measure the Kd values of the receptor and the ligand.
The fluorescence intensity and the number of molecules per molecule can be determined by the FIDA analysis method. Furthermore, the rotational diffusion state of the molecule can be expressed by the degree of fluorescence polarization P (FIDA-pol). Since the fluorescence polarization degree P reflects the size of the molecule, it is possible to know the change in the size due to the interaction or decomposition of the molecule as in the autocorrelation function analysis. Therefore, similar to the FCS analysis method, the Kd values of the receptor and the ligand are calculated from the slope of the approximate straight line created by plotting the Eadee-Hofstee using the fluorescence polarization degree P at various concentrations of the double-stranded nucleic acid. Can be calculated.

FCS解析法及びFIDA解析法のための、蛍光物質の励起、蛍光の検出、およびFCS/FIDA解析に使用する装置は、MF20/MF10S装置(オリンパス株式会社)等の、市販の1分子蛍光分析システムを使用して行うことができる。   For the FCS analysis method and the FIDA analysis method, the apparatus used for the excitation of the fluorescent substance, the detection of the fluorescence, and the FCS / FIDA analysis is a commercially available single molecule fluorescence analysis system such as the MF20 / MF10S apparatus (Olympus Corporation). Can be done using.

本発明の核酸の定量方法を、該核酸試料中に含まれる標的核酸の種類毎に、別個に行うことにより、該核酸試料中に含まれる全種類の標的核酸を、それぞれ高精度に定量することができる。   The nucleic acid quantification method of the present invention is separately performed for each type of target nucleic acid contained in the nucleic acid sample, thereby quantifying all types of target nucleic acids contained in the nucleic acid sample with high accuracy. Can do.

本発明の核酸定量装置は、本発明の核酸の定量方法に用いられる装置であり、複数種類の標的核酸の中の1種類の標的核酸を、前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する受容体を用いて、検出して定量するための定量手段と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を入力するための入力手段と、前記受容体の、前記1種類の標的核酸に対する親和性と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、前記定量手段により得られた値を補正するための補正手段と、を有することを特徴とするものである。予め前記受容体の各リガンドに対するそれぞれの親和性が不明である場合には、該入力手段の前に、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を測定するための測定手段と、を有することもできる。本発明の核酸定量装置を用いることにより、核酸試料中の複数種類の標的核酸に対して、迅速かつ容易に、高精度な標的核酸の定量を行うことができる。   The nucleic acid quantification apparatus of the present invention is an apparatus used in the nucleic acid quantification method of the present invention, wherein one type of target nucleic acid among a plurality of types of target nucleic acids is used as a ligand used for labeling the one type of target nucleic acid. Quantitative means for detecting and quantifying using a receptor that specifically binds to the receptor, and inputting the affinity of the receptor for each type of ligand contained in the nucleic acid sample A ratio of the affinity of the receptor to the one type of target nucleic acid and the sum of the affinity of the receptor to each type of ligand contained in the nucleic acid sample. And a correcting means for correcting the value obtained by the quantifying means. If the affinity of each of the receptors for each ligand is unknown in advance, the affinity of each of the receptors for each type of ligand contained in the nucleic acid sample before the input means. And measuring means for measuring. By using the nucleic acid quantification apparatus of the present invention, it is possible to quickly and easily quantify a target nucleic acid with high accuracy for a plurality of types of target nucleic acids in a nucleic acid sample.

該定量手段として、広く普及している免疫比濁測定装置、免疫検査装置を用いることができる。該入力手段及び該補正手段として、用手法で行うこともできるが、汎用されているパーソナルコンピュータ等を用いることが好ましい。該定量手段、該入力手段、及び該補正手段をすべて接続して全工程を自動化した自動分析装置を用いることにより、各受容体の各リガンドに対する親和性の値を入力し、測定する核酸試料を分析装置にセットするだけで、高精度な標的核酸の定量を、容易かつハイスループットに行うことができる。
該測定手段として、市販の一分子蛍光分析システムを用いることができる。
また、前記自動分析装置に、一分子蛍光分析システム等の該測定手段が組み込まれた自動分析装置を用いることにより、各受容体の各リガンドに対する親和性を測定するための検量線作成に用いる試料と、測定する核酸試料を、それぞれ分析装置にセットするだけで、さらに迅速かつ簡便に、高精度な標的核酸の定量を行うことができる。
As the quantification means, a widely used immunoturbidimetric measuring apparatus and immunoassay apparatus can be used. As the input means and the correction means, it can be performed by a method, but it is preferable to use a general-purpose personal computer or the like. By using an automatic analyzer that connects all of the quantification means, the input means, and the correction means to automate all the steps, the affinity value for each ligand of each receptor is input and a nucleic acid sample to be measured is obtained. By simply setting in the analyzer, high-precision target nucleic acid quantification can be performed easily and with high throughput.
A commercially available single-molecule fluorescence analysis system can be used as the measuring means.
In addition, a sample used for preparing a calibration curve for measuring the affinity of each receptor for each ligand by using an automatic analyzer in which the measurement means such as a single molecule fluorescence analysis system is incorporated in the automatic analyzer. By simply setting each nucleic acid sample to be measured in the analyzer, the target nucleic acid can be quantified more rapidly and simply.

図1は、本発明の核酸定量装置の一態様を示したものである。該一態様では、該定量手段として免疫比濁測定装置を、該入力手段としてパーソナルコンピュータを、該測定手段としてFCS測定装置を、それぞれ用いている。また、該核酸定量装置内における手順のフローチャートを図2に示す。なお、本発明の核酸定量装置は該一態様に限定されるものではない。   FIG. 1 shows one embodiment of the nucleic acid quantification apparatus of the present invention. In this embodiment, an immunoturbidimetric apparatus is used as the quantification means, a personal computer is used as the input means, and an FCS measurement apparatus is used as the measurement means. Moreover, the flowchart of the procedure in this nucleic acid quantification apparatus is shown in FIG. The nucleic acid quantification apparatus of the present invention is not limited to this one aspect.

具体的には、まず、定量目的の標的核酸と同一種類のリガンドと、該標的核酸を検出するために用いる受容体と同一種類の受容体を用いて作成された検量線のデータが保存されているかどうかを判断する(ステップ1)。該検量線のデータが保存されていない場合には、検量線の作成を開始し、保存されている場合には、検量線の作成を省略することができる。
次に、検量線作成用溶液として、各濃度の、濃度既知であって、定量目的の標的核酸のみを含む該リガンド標識済標的核酸溶液を調製する(ステップ2)。調製したそれぞれの該リガンド標識済標的核酸溶液と、受容体結合性微粒子を混合させ、凝集塊を生じさせた混合溶液を調製する。該混合溶液を容れた測定用セル2を、濁度測定機1にセットし、該混合溶液のA800(800nmの吸光度)を測定する(ステップ3)。得られた測定結果を、コンピュータ3に入力し、検量線を作成する(ステップ4)。検量線の作成は、コンピュータ3内で行ってもよく、用手法で行ってもよい。作成された検量線のデータを、コンピュータ3に入力して保存する。同時に定量測定する標的核酸のうち、他に標的核酸と同一種類のリガンドと受容体を用いて作成された検量線のデータが保存されていない標的核酸がある場合には、 この手順を繰り返すことにより、最終的には、定量する全ての種類の標的核酸について、同様に検量線のデータを保存する(ステップ5)。
Specifically, first, calibration curve data created using the same type of ligand as the target nucleic acid for quantification and the same type of receptor as the receptor used to detect the target nucleic acid is stored. (Step 1). When the calibration curve data is not saved, the creation of the calibration curve is started. When the calibration curve data is saved, the creation of the calibration curve can be omitted.
Next, a ligand-labeled target nucleic acid solution having a known concentration and containing only the target nucleic acid for quantification is prepared as a calibration curve preparation solution (step 2). Each of the prepared ligand-labeled target nucleic acid solutions and receptor-binding fine particles are mixed to prepare a mixed solution in which an aggregate is formed. The measurement cell 2 containing the mixed solution is set in the turbidity measuring instrument 1, and A800 (absorbance at 800 nm) of the mixed solution is measured (step 3). The obtained measurement result is input to the computer 3 to create a calibration curve (step 4). The calibration curve may be created in the computer 3 or by a conventional method. The created calibration curve data is input to the computer 3 and stored. If there are other target nucleic acids for which quantitative measurement is performed simultaneously and there are target nucleic acids for which calibration curve data created using the same type of ligand and receptor as the target nucleic acid are not stored, repeat this procedure. Finally, calibration curve data is similarly stored for all types of target nucleic acids to be quantified (step 5).

次に、定量目的の標的核酸と同一種類のリガンドと、該標的核酸の定量に用いる受容体と同一種類の受容体を使用して測定されたKd値が保存されているかどうかを判断する(ステップ6)。該Kd値が保存されていない場合には、Kd値の測定を開始し、保存されている場合には、Kd値の測定を省略することができる。
Kd値を測定するために、標的核酸の定量に用いる受容体と、検量線作成に用いた各濃度のリガンド標識済標的核酸溶液を、それぞれ混合させて凝集塊を生じさせたFCS測定用試料7を調整する(ステップ7)。該試料7を測定用容器6に容れ、該測定用容器6をFCS測定装置4の暗室5内の所定の位置にセットし、該試料7の蛍光を対物レンズ8とCCDカメラ9により測定した後、FCS測定を行い、FCS測定データをコンピュータ10に入力する(ステップ8)。該FCS測定データをEadie−Hofsteeプロットすることにより(ステップ9)、各近似直線の傾き(−Kd値)を算出し(ステップ10)、コンピュータ3に入力して保存する(ステップ11)。その後、算出されたKd値を、計算式(1)又は(2)に代入して、各補正係数を算出する(ステップ12)。該プロットや、Kd値や補正係数の算出等は、コンピュータ10内で行ってもよく、用手法で行ってもよい。なお、FCS測定装置4とコンピュータ10を接続することにより、該FCS測定データを自動的にコンピュータ10に入力させてもよく、コンピュータ3とコンピュータ10を接続することにより、算出された各補正係数を自動的にコンピュータ3に入力させてもよい。
Next, it is determined whether or not the Kd value measured using the same type of ligand as the target nucleic acid for quantification and the same type of receptor as that used for quantification of the target nucleic acid is stored (step) 6). When the Kd value is not stored, the measurement of the Kd value is started. When the Kd value is stored, the measurement of the Kd value can be omitted.
In order to measure the Kd value, a receptor 7 used for quantification of a target nucleic acid and a ligand-labeled target nucleic acid solution of each concentration used for preparing a calibration curve were mixed to produce an agglomerate 7. Is adjusted (step 7). After the sample 7 is placed in the measurement container 6, the measurement container 6 is set at a predetermined position in the dark room 5 of the FCS measurement device 4, and the fluorescence of the sample 7 is measured by the objective lens 8 and the CCD camera 9. , FCS measurement is performed, and FCS measurement data is input to the computer 10 (step 8). By plotting the FCS measurement data on the Eadee-Hofstee (step 9), the inclination (−Kd value) of each approximate line is calculated (step 10), and input to the computer 3 and stored (step 11). Thereafter, the calculated Kd value is substituted into the calculation formula (1) or (2) to calculate each correction coefficient (step 12). The plot, the calculation of the Kd value, the correction coefficient, and the like may be performed within the computer 10 or may be performed using a method. Note that the FCS measurement data may be automatically input to the computer 10 by connecting the FCS measurement device 4 and the computer 10. By connecting the computer 3 and the computer 10, the calculated correction coefficients are calculated. The computer 3 may be automatically input.

次に、検量線作成時と同様に、リガンド標識済の核酸試料と、受容体結合性微粒子を混合させ、凝集塊を生じさせた混合溶液のA800を測定し、該測定結果をコンピュータ3に入力し、既に作成された検量線に基づいて、該核酸試料中に含有される標的核酸の濃度を推定する。この手順を繰り返すことにより、定量する全ての種類の標的核酸について、同様に濃度を推定する(ステップ13)。なお、濁度測定機1とコンピュータ3を接続することにより、測定したA800を自動的にコンピュータ3に入力させてもよい。
推定された該核酸試料中に含有される標的核酸の濃度に、保存された補正係数を掛けることにより補正する(ステップ14)。該補正は、用手法で行ってもよいが、コンピュータ3内で行うことが好ましい。コンピュータ3内で行った場合には、補正後の該核酸試料中に含有される標的核酸の濃度を、コンピュータ3の画面に表示することができる(ステップ15)。なお、インターフェースを1台のコンピュータとする、すなわち、コンピュータ3とコンピュータ10を同一のコンピュータとしてもよい。
Next, in the same manner as when preparing the calibration curve, the ligand-labeled nucleic acid sample and the receptor-binding fine particles are mixed to measure A800 of the mixed solution in which an aggregate is formed, and the measurement result is input to the computer 3 Then, the concentration of the target nucleic acid contained in the nucleic acid sample is estimated based on the already prepared calibration curve. By repeating this procedure, the concentration is similarly estimated for all types of target nucleic acids to be quantified (step 13). Note that the measured A800 may be automatically input to the computer 3 by connecting the turbidity measuring instrument 1 and the computer 3.
Correction is performed by multiplying the estimated concentration of the target nucleic acid contained in the nucleic acid sample by a stored correction coefficient (step 14). The correction may be performed by a manual method, but is preferably performed in the computer 3. When it is performed in the computer 3, the corrected concentration of the target nucleic acid contained in the nucleic acid sample can be displayed on the screen of the computer 3 (step 15). The interface may be a single computer, that is, the computer 3 and the computer 10 may be the same computer.

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.

配列番号1の塩基配列を有する標的核酸1、配列番号2の塩基配列を有する標的核酸2、及び、配列番号3の塩基配列を有する標的核酸3の、計3種類の標的核酸を含有する核酸試料を用いて、該3種類の標的核酸を、免疫比濁法を用いてそれぞれ検出し定量した。なお、該3種類の標的核酸は、ヒトゲノム由来の塩基配列であり、標的核酸1はアクセッション番号IMS−JST164838、標的核酸2はアクセッション番号IMS−JST058048、及び、標的核酸2はアクセッション番号IMS−JST005689として、遺伝子多型データベース(Japanese Single Nucleotide Polymorphism database、JSNP)に登録されている。   A nucleic acid sample containing a total of three types of target nucleic acids: target nucleic acid 1 having the base sequence of SEQ ID NO: 1, target nucleic acid 2 having the base sequence of SEQ ID NO: 2, and target nucleic acid 3 having the base sequence of SEQ ID NO: 3. The three types of target nucleic acids were respectively detected and quantified using an immunoturbidimetric method. The three types of target nucleic acids are human genome-derived base sequences, the target nucleic acid 1 is the accession number IMS-JST164838, the target nucleic acid 2 is the accession number IMS-JST058048, and the target nucleic acid 2 is the accession number IMS. -It is registered in the gene polymorphism database (Japan Single Nucleotide Polymorphism database, JSNP) as JST005689.

1.該核酸試料中の複数種類の標的核酸の標識
該核酸試料中の該3種類の標的核酸を、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識した。具体的には、全ての種類の標的核酸に共通する第一のリガンド(ビオチン)と、全ての種類の標的核酸において異なる第二のリガンド(DNP、FITC、及びTAMRA)からなる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識した。
1. Labeling of a plurality of types of target nucleic acids in the nucleic acid sample The three types of target nucleic acids in the nucleic acid sample were labeled using two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid. Specifically, two types of ligands consisting of a first ligand (biotin) common to all types of target nucleic acids and a second ligand (DNP, FITC, and TAMRA) that are different in all types of target nucleic acids. Used to label each.

標的核酸1を鋳型として、該標的核酸1をPCR増幅することができる、配列番号4の塩基配列を有するフォワードプライマー1と、配列番号5の塩基配列を有するリバースプライマー1を、それぞれリガンドで修飾することにより、5’末端にビオチンを結合させた5’ビオチン化フォワードプライマー1と、5’末端にDNPを結合させた5’ DNP化リバースプライマー1を作製した。
標的核酸2を鋳型として、該標的核酸2をPCR増幅することができる、配列番号6の塩基配列を有するフォワードプライマー2と、配列番号7の塩基配列を有するリバースプライマー2を、それぞれリガンドで修飾することにより、5’末端にビオチンを結合させた5’ビオチン化フォワードプライマー2と、5’末端にFITCを結合させた5’ FITC化リバースプライマー2を作製した。
標的核酸3を鋳型として、該標的核酸3をPCR増幅することができる、配列番号8の塩基配列を有するフォワードプライマー3と、配列番号9の塩基配列を有するリバースプライマー3を、それぞれリガンドで修飾することにより、5’末端にビオチンを結合させた5’ビオチン化フォワードプライマー3と、5’末端にTAMRAを結合させた5’ TAMRA化リバースプライマー3を作製した。
Using the target nucleic acid 1 as a template, the forward primer 1 having the base sequence of SEQ ID NO: 4 and the reverse primer 1 having the base sequence of SEQ ID NO: 5 that can be PCR-amplified with the target nucleic acid 1 are respectively modified with a ligand. Thus, a 5 ′ biotinylated forward primer 1 in which biotin was bound to the 5 ′ end and a 5 ′ DNP reverse primer 1 in which DNP was bound to the 5 ′ end were prepared.
The forward primer 2 having the base sequence of SEQ ID NO: 6 and the reverse primer 2 having the base sequence of SEQ ID NO: 7 that can be PCR-amplified using the target nucleic acid 2 as a template are each modified with a ligand. Thus, 5 ′ biotinylated forward primer 2 in which biotin was bound to the 5 ′ end and 5 ′ FITC-conjugated reverse primer 2 in which FITC was bound to the 5 ′ end were prepared.
Using the target nucleic acid 3 as a template, the forward primer 3 having the base sequence of SEQ ID NO: 8 and the reverse primer 3 having the base sequence of SEQ ID NO: 9 that can amplify the target nucleic acid 3 are each modified with a ligand. Thus, a 5 ′ biotinylated forward primer 3 in which biotin was bound to the 5 ′ end and a 5 ′ TAMRA-conjugated reverse primer 3 in which TAMRA was bound to the 5 ′ end were prepared.

次に、該核酸試料を鋳型とし、該3種類の標的核酸をリガンドで標識するために、マルチプレックスPCRを行った。具体的には、10μLの10×Buffer(TaKaRa社製)に、該核酸試料を2ng、5’ビオチン化フォワードプライマー1、5’ DNP化リバースプライマー1、5’ビオチン化フォワードプライマー2、5’ FITC化リバースプライマー2、5’ビオチン化フォワードプライマー3、及び5’ TAMRA化リバースプライマー3をそれぞれ最終濃度0.4μMずつ、dNTP mix(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を最終濃度0.2mMとなるように混合し、最終的に98μLとなるように、標識用核酸試料を調製した。該標識用核酸試料に、2μLのTitanium Taq DNA polymerase(TaKaRa社製)を加え、サーマルサイクラーDNA Engine RTC−200(エムジェイジャパン社製)を用いて、94℃で2分間の変性、次に94℃で30秒間、68℃で30秒間のサイクルを25サイクル、最後に68℃で2分間の伸張、からなる反応条件により、マルチプレックスPCRを行った後、プライマーを除去した。得られた標識済核酸試料中には、片5’末端ビオチン標識−片5’末端DNP標識PCR増幅標的核酸1、片5’末端ビオチン標識−片5’末端FITC標識PCR増幅標的核酸2、及び片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3が含有されていた。   Next, multiplex PCR was performed to label the three types of target nucleic acids with ligands using the nucleic acid sample as a template. Specifically, 2 ng of 5 ′ biotinylated forward primer 1, 5 ′ DNP reverse primer 1, 5 ′ biotinylated forward primer 2, 5 ′ FITC was added to 10 μL of 10 × Buffer (manufactured by TaKaRa). Reverse primer 2, 5 ′ biotinylated forward primer 3, and 5 ′ TAMRA reverse primer 3 each to a final concentration of 0.4 μM and dNTP mix (manufactured by GE Healthcare Biosciences) to a final concentration of 0.2 mM. And a nucleic acid sample for labeling was prepared so that the final volume was 98 μL. 2 μL of Titanium Taq DNA polymerase (manufactured by TaKaRa) is added to the nucleic acid sample for labeling, denaturation at 94 ° C. for 2 minutes using a thermal cycler DNA Engine RTC-200 (manufactured by MJ Japan), and then 94 ° C. Multiplex PCR was performed under reaction conditions consisting of 25 cycles of 30 seconds at 68 ° C. for 30 seconds and finally extension at 68 ° C. for 2 minutes, and then the primers were removed. In the obtained labeled nucleic acid sample, a piece 5′-end biotin label-piece 5′-end DNP-labeled PCR amplified target nucleic acid 1, piece 5′-end biotin-labeled-piece 5′-end FITC-labeled PCR amplified target nucleic acid 2, and Piece 5 'end biotin labeled-Piece 5' end TAMRA labeled PCR amplified target nucleic acid 3 was contained.

2.標識済標的核酸の検出及び定量
該標識済核酸試料中に含有されている片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3を、ビオチンと特異的に結合する受容体であるヤギ抗ビオチン抗体(SIGMA社製)、及び、TAMRAと特異的に結合する受容体であるヤギ抗TAMRA抗体(アフィニティー精製品、ROCKLAND社製)を用いて、免疫比濁法により、検出して定量した。具体的には、該標識済核酸試料に、ヤギ抗ビオチン抗体結合分散性微粒子(以下、抗ビオチンパーティクルという)及びヤギ抗TAMRA抗体結合分散性微粒子(以下、抗TAMRAパーティクルという)を添加し、濁度を測定した。
2. Detection and quantification of labeled target nucleic acid A 5′-end biotin label contained in the labeled nucleic acid sample-a 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 is a receptor that specifically binds to biotin. Detection and quantification by immunoturbidimetry using goat anti-biotin antibody (manufactured by SIGMA) and goat anti-TAMRA antibody (affinity purified product, manufactured by ROCKLAND), which is a receptor that specifically binds to TAMRA did. Specifically, goat anti-biotin antibody-bound dispersible fine particles (hereinafter referred to as anti-biotin particles) and goat anti-TAMRA antibody-bound dispersible fine particles (hereinafter referred to as anti-TAMRA particles) are added to the labeled nucleic acid sample, and turbidity is observed. The degree was measured.

(2−1)抗ビオチンパーティクル及び抗TAMRAパーティクルの作製
まず、抗ビオチンパーティクルを作製する。1mLのMES(Wako社製)緩衝液(500mM、pH6.1)に、水を加えて9mLに調製した溶液を50mL容チューブに入れ、1mLの10%CM−MP(300nmカルボキシタイプラテックス粒子、Ceradyn社製)スラリーを加えた後、8mLの1mg/mLのヤギ抗ビオチン抗体リン酸緩衝溶液を加えた。該50mL容チューブを、ボルテックスミキサー(VORTEXGENIE2、Scientific Industries社製)の中間回転強度にて5秒間混合した後、さらに1mLの1.152g/LのEDAC(MW=191.7、Sigma社製)MES緩衝液(50mM、pH6.1)を加え、直ちにボルテックスミキサーの中間回転強度にて5秒間混合した。その後、該50mL容チューブを、ローテーター(MTR−103、アズワン社製)にセットし、室温で1時間混合したものを、4℃、15,000xgで5分間遠心し、遠心分離したCM−MPが上清側に舞い上がることを防止するために、最低減速条件で遠心を停止させた。上清を除去した後、10mLのMES緩衝液(50mM、pH6.1)を加え、室温で、ソニケーター(VC−130、Sonics社製)の30amplitudeの強度で3〜4秒間超音波処理を行うことにより、CM−MPの塊を分散させた。再度同様に、該50mL容チューブを遠心後、10mLのMES緩衝液を加え、CM−MPの塊を分散させた。その後、4℃で16時間静置後、目視にて沈渣が無いことを確認した。このようにして得たMES緩衝液中に分散したCM−MPが、1%抗ビオチンパーティクルスラリーである。
ヤギ抗ビオチン抗体の代わりにヤギ抗TAMRA抗体を用いる以外は、1%抗ビオチンパーティクルスラリーの作製と同様にして、1%抗TAMRAパーティクルスラリーを作製した。
(2-1) Preparation of anti-biotin particles and anti-TAMRA particles First, anti-biotin particles are prepared. A solution prepared to 9 mL by adding water to 1 mL of MES (Wako) buffer (500 mM, pH 6.1) is placed in a 50 mL tube, and 1 mL of 10% CM-MP (300 nm carboxy-type latex particles, Ceradyn). After adding slurry, 8 mL of 1 mg / mL goat anti-biotin antibody phosphate buffer solution was added. The 50 mL-volume tube was mixed for 5 seconds at an intermediate rotational strength of a vortex mixer (VortexGenie 2, manufactured by Scientific Industries), and then 1 mL of 1.152 g / L EDAC (MW = 191.7, manufactured by Sigma) MES. Buffer solution (50 mM, pH 6.1) was added and immediately mixed for 5 seconds at medium rotational strength of a vortex mixer. Thereafter, the 50 mL tube was set in a rotator (MTR-103, manufactured by ASONE), and mixed at room temperature for 1 hour, centrifuged at 15,000 × g for 5 minutes at 4 ° C., and centrifuged CM-MP Centrifugation was stopped at the minimum deceleration condition to prevent soaking up to the supernatant side. After removing the supernatant, 10 mL of MES buffer (50 mM, pH 6.1) is added, and sonication is performed at room temperature for 30 to 4 seconds with a sonicator (VC-130, manufactured by Sonics) for 3 to 4 seconds. The CM-MP mass was dispersed by the above. Again, after the 50 mL tube was centrifuged, 10 mL of MES buffer was added to disperse the CM-MP mass. Then, after leaving still at 16 degreeC for 16 hours, it confirmed that there was no sediment visually. CM-MP dispersed in the MES buffer thus obtained is 1% anti-biotin particle slurry.
A 1% anti-TAMRA particle slurry was prepared in the same manner as the preparation of the 1% anti-biotin particle slurry except that the goat anti-TAMRA antibody was used instead of the goat anti-biotin antibody.

(2−2)検量線の作成に用いる濃度既知のリガンド標識核酸の作製
検量線を作成するために、定量の対象である片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3の濃度既知溶液を調製した。具体的には、鋳型として標的核酸3のみを、プライマーとして5’ビオチン化フォワードプライマー3と5’ TAMRA化リバースプライマー3のみを用いた以外は、該核酸試料中の標的核酸を標識した場合と同様にして、PCRを行った。該PCRにより、片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3のみを含む溶液が得られた。該溶液の核酸濃度を測定し、リン酸緩衝液を用いて希釈することにより、1〜100nMまでの濃度の、濃度既知の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液を調製した。
(2-2) Preparation of ligand-labeled nucleic acid with known concentration used for preparation of calibration curve To create a calibration curve, piece 5'-end biotin label-piece 5'-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 to be quantified A solution with a known concentration was prepared. Specifically, except that only the target nucleic acid 3 is used as a template and only the 5 ′ biotinylated forward primer 3 and the 5 ′ TAMRA-modified reverse primer 3 are used as primers, the same as in the case where the target nucleic acid in the nucleic acid sample is labeled. Then, PCR was performed. By this PCR, a solution containing only the piece 5′-end biotin-labeled-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 was obtained. By measuring the nucleic acid concentration of the solution and diluting with a phosphate buffer, the concentration of 1 to 100 nM of the known piece 5 ′ end biotin label-piece 5 ′ end TAMRA labeled PCR amplified target nucleic acid 3 A solution was prepared.

(2−3)検量線の作成
2μLの各濃度の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液に、それぞれ、1μLの1%抗ビオチンパーティクルスラリーと、1μLの1%抗TAMRAパーティクルスラリーと、16μLのリン酸緩衝液を加え、ボルテックスミキサーを用いて混合した後、室温で5分間放置することにより、凝集塊を生じさせた。その後、80μLのリン酸緩衝液を加え、ボルテックスミキサーを用いて混合した後、全量をセル(アズワン社製)に容れた。該セルを分光高度計(SPECTRA max PLUS384、Molecular Device社製)にセットし、A800(800nmの吸光度)を測定した。片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)を横軸、吸光度を縦軸とし、該測定により得られたデータをプロットすることにより、検量線を作成した。作成した検量線を図3に示す。なお、該検量線は、傾きが0.0012であり、縦軸切片が0.0276であった。
(2-3) Preparation of calibration curve 1 μL of 1% anti-biotin particle slurry and 1 μL of 1% anti-biotin particle slurry were added to 2 μL of each piece of 5′-end biotin labeled at each concentration−5 ′ end TAMRA-labeled PCR amplification target nucleic acid 3 solution. % Anti-TAMRA particle slurry and 16 μL of phosphate buffer were added, mixed using a vortex mixer, and then allowed to stand at room temperature for 5 minutes to form aggregates. Thereafter, 80 μL of a phosphate buffer was added and mixed using a vortex mixer, and then the entire amount was placed in a cell (manufactured by ASONE). The cell was set on a spectrophotometer (SPECTRA max PLUS384, manufactured by Molecular Devices), and A800 (absorbance at 800 nm) was measured. Piece 5 'terminal biotin labeling-Piece 5' terminal TAMRA labeling The concentration (nM) of the PCR amplified target nucleic acid 3 solution is plotted on the horizontal axis and the absorbance is plotted on the vertical axis, and the calibration curve is plotted by plotting the data obtained by the measurement. Created. The prepared calibration curve is shown in FIG. The calibration curve had a slope of 0.0012 and a vertical axis intercept of 0.0276.

(2−4)該標識済核酸試料中の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3の定量
各濃度の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液に代えて、該標識済核酸試料を用いた以外は、全て前記(2−3)と同様にして、該標識済核酸試料のA800を測定したところ、0.078であった。得られたデータと前記(2−3)で作成した検量線から、図4に示す通りに、該標識済核酸試料中の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3の濃度は42nMであると推定した。該濃度から、該標識済核酸試料中の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3が定量できる。
(2-4) Quantification of piece 5'-end biotin label-piece 5'-end TAMRA-labeled PCR amplification target nucleic acid 3 in the labeled nucleic acid sample piece 5'-end biotin label-piece 5'-end TAMRA-labeled PCR amplification at each concentration Except that the labeled nucleic acid sample was used instead of the target nucleic acid 3 solution, A800 of the labeled nucleic acid sample was measured in the same manner as in (2-3) above, and was 0.078. From the obtained data and the calibration curve prepared in the above (2-3), as shown in FIG. 4, the piece 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 in the labeled nucleic acid sample Was estimated to be 42 nM. From this concentration, the piece 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 in the labeled nucleic acid sample can be quantified.

3.標的核酸の定量に用いた受容体の、該標識済核酸試料中に含有されている全ての種類の第二のリガンド(DNP、FITC、及びTAMRA)の、それぞれに対する親和性の測定
(3−1)Kd値算出に用いるためのリガンド標識核酸の作製
FCS解析法により、Kd値を算出するために、蛍光物質であるAlexa647と、該第二のリガンドにより標識された標的核酸3をPCR増幅により作製した。
3. Measurement of the affinity of the receptor used for quantification of the target nucleic acid with respect to each of all kinds of second ligands (DNP, FITC, and TAMRA) contained in the labeled nucleic acid sample
(3-1) Preparation of ligand-labeled nucleic acid for use in calculating Kd value In order to calculate Kd value by FCS analysis method, Alexa647, which is a fluorescent substance, and target nucleic acid 3 labeled with the second ligand are used. Prepared by PCR amplification.

まず、5’ビオチン化フォワードプライマー3に代えて、フォワードプライマー3の5’末端にAlexa647を結合させた5’Alexa647化フォワードプライマー3を用いた以外は、全て前記(2−2)と同様にして、PCRを行った。該PCRにより、片5’末端Alexa647標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3を含む溶液が得られた。該溶液の核酸濃度を測定し、TBSを用いて希釈することにより、1〜100nMまでの濃度の、濃度既知の片5’末端Alexa647標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液を調製した。
次に、5’ TAMRA化リバースプライマー3に代えて、リバースプライマー3の5’末端にFITCを結合させた5’FITC化リバースプライマー3を用いた以外は、全て片5’末端Alexa647標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3と同様にして、1〜100nMまでの濃度の、濃度既知の片5’末端Alexa647標識−片5’末端FITC標識PCR増幅標的核酸3溶液を調製した。
さらに、5’ TAMRA化リバースプライマー3に代えて、リバースプライマー3の5’末端にDNPを結合させた5’DNP化リバースプライマー3を用いた以外は、全て片5’末端Alexa647標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3と同様にして、1〜100nMまでの濃度の、濃度既知の片5’末端Alexa647標識−片5’末端DNP標識PCR増幅標的核酸3溶液を調製した。
First, in place of 5 ′ biotinylated forward primer 3, except that 5 ′ Alexa647 forward primer 3 in which Alexa647 was bound to the 5 ′ end of forward primer 3 was used, everything was the same as in the above (2-2). PCR was performed. By the PCR, a solution containing the piece 5′-end Alexa647-labeled piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 was obtained. By measuring the nucleic acid concentration of the solution and diluting with TBS, a solution having a known concentration of 5'-end Alexa647-labeled piece 5'-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 having a concentration of 1 to 100 nM is prepared. did.
Next, in place of 5 ′ TAMRA-modified reverse primer 3, all except that 5′-FITC-modified reverse primer 3 in which FITC was bonded to the 5′-end of reverse primer 3 was used as a piece 5′-end Alexa647-labeled piece 5 In the same manner as for the 'terminal TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3, a solution having a concentration of 1 to 100 nM, a known piece 5'-end Alexa647-labeled piece 5'-end FITC-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution was prepared.
Furthermore, in place of the 5 ′ TAMRA-modified reverse primer 3, all of them were used except that the 5 ′ DNP-modified reverse primer 3 in which DNP was bound to the 5 ′ end of the reverse primer 3 was used. Similarly to the terminal TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3, a solution having a known concentration of 5'-end Alexa 647-labeled piece 5'-end DNP-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 having a concentration of 1 to 100 nM was prepared.

(3−2)各濃度の標識済PCR増幅標的核酸3溶液の並進拡散時間または蛍光偏光度の計測
10μLの0.01mg/mLヤギ抗TAMRA抗体TBS溶液と、10μLの前記(3−1)で作製した各濃度の標識済PCR増幅標的核酸3溶液を、それぞれ混合した後、24℃で30分間放置することにより、凝集塊を生じさせた。その後、該混合溶液をMF20装置(オリンパス株式会社)にセットし、633nmのHe−Neレーザーの光源を用いて励起し、該混合溶液の蛍光を計測した。その後、各混合溶液あたり10秒間のFCS計測を行い、並進拡散時間を算出した。さらに、各混合溶液あたり1秒間のFIDA−pol計測を行い、蛍光偏光度を算出した。
(3-2) Measurement of translational diffusion time or fluorescence polarization degree of labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution at each concentration 10 μL of 0.01 mg / mL goat anti-TAMRA antibody TBS solution and 10 μL of (3-1) above The prepared labeled PCR-amplified target nucleic acid 3 solutions having respective concentrations were mixed and then allowed to stand at 24 ° C. for 30 minutes to form aggregates. Then, this mixed solution was set in MF20 apparatus (Olympus Corporation), excited using the light source of 633 nm He-Ne laser, and the fluorescence of this mixed solution was measured. Thereafter, FCS measurement was performed for 10 seconds for each mixed solution, and the translational diffusion time was calculated. Furthermore, FIDA-pol measurement was performed for 1 second for each mixed solution, and the degree of fluorescence polarization was calculated.

(3−3)Kd値の算出
標識済PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)を横軸、並進拡散時間(μsec)を縦軸とし、前記(3−2)で得られたデータをプロットすることにより、検量線を作成した。作成した検量線を図5に示す。また、標識済PCR増幅標的核酸3溶液の濃度を横軸、蛍光偏光度を縦軸とし、前記(3−2)で得られたデータをプロットすることにより、検量線を作成することもできる。
(3-3) Calculation of Kd value The concentration (nM) of the labeled PCR amplification target nucleic acid 3 solution is plotted on the horizontal axis, the translational diffusion time (μsec) is plotted on the vertical axis, and the data obtained in (3-2) is plotted. A calibration curve was created. The prepared calibration curve is shown in FIG. A calibration curve can also be created by plotting the data obtained in (3-2) above with the horizontal axis of the concentration of the labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution and the vertical axis of fluorescence polarization.

並進拡散時間(μsec)を標識済PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)で除したものを横軸、並進拡散時間(μsec)を縦軸とし、前記(3−2)で得られたデータをEadie−Hofsteeプロットを行った。該プロットの結果、及び、各標識済PCR増幅標的核酸3溶液の該近似直線を図6に示す。   Data obtained in (3-2) above, with the translational diffusion time (μsec) divided by the concentration (nM) of the labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution on the horizontal axis and the translational diffusion time (μsec) on the vertical axis. Was subjected to Eadie-Hofste plot. FIG. 6 shows the result of the plot and the approximate straight line of each labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution.

図6の結果から、片5’末端Alexa647標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液の該近似直線は、傾きが−31.9であり、縦軸切片が2120であった。同様に、片5’末端Alexa647標識−片5’末端FITC標識PCR増幅標的核酸3溶液の該近似直線は、傾きが−102であり、縦軸切片が1910であって、片5’末端Alexa647標識−片5’末端DNP標識PCR増幅標的核酸3溶液の該近似直線は、傾きが−124であり、縦軸切片が1720であった。
つまり、ヤギ抗TAMRA抗体と、片5’末端Alexa647標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3、片5’末端Alexa647標識−片5’末端FITC標識PCR増幅標的核酸3、又は片5’末端Alexa647標識−片5’末端DNP標識PCR増幅標的核酸3のKd値(単位:nM)は、それぞれ、31.9、102、又は124であった。すなわち、ヤギ抗TAMRA抗体の、TAMRA、FITC、又はDNPに対する親和性(Kd値の逆数、単位:1/nM)は、それぞれ0.0313、0.00980、又は0.00807であった。
From the result of FIG. 6, the approximate straight line of the piece 5′-end Alexa647-labeled piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution had a slope of −31.9 and a vertical axis intercept of 2120. Similarly, the piece 5′-end Alexa647-labeled piece 5′-end FITC-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution has an approximate slope of −102, a vertical axis intercept of 1910, and a piece 5′-end Alexa647 labeled. -The approximate straight line of the 5'-end DNP-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution had a slope of -124 and a vertical axis intercept of 1720.
That is, goat anti-TAMRA antibody and piece 5′-end Alexa647-labeled piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3, piece 5′-end Alexa647-labeled piece 5′-end FITC-labeled PCR amplified target nucleic acid 3, or piece 5 ′ The Kd value (unit: nM) of the terminal Alexa647-labeled-piece 5′-end DNP-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 was 31.9, 102, or 124, respectively. That is, the affinity of goat anti-TAMRA antibody for TAMRA, FITC, or DNP (reciprocal of Kd value, unit: 1 / nM) was 0.0313, 0.00980, or 0.00807, respectively.

4.免疫比濁法により得られた値の補正
本実施例では、核酸試料中の3種類の標的核酸を、全ての種類の標的核酸に共通する第一のリガンド(TAMRA)と、全ての種類の標的核酸において異なる第二のリガンド(DNP、FITC、及びTAMRA)からなる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識したため、片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3の定量においては、ヤギ抗TAMRA抗体の、TAMRAに対する親和性と、該標識済核酸試料中に存在する、TAMRA以外の全ての種類のリガンドそれぞれに対する親和性の総和との比を用いることにより、補正することができる。ここで、ヤギ抗TAMRA抗体の、TAMRA、FITC、又はDNPに対する親和性(Kd値の逆数)の総和は、0.0492であるから、0.0313を0.0492で除した値が補正係数であり、該補正係数を、前記(2−4)で得られた濃度に掛けることにより、補正することができる。したがって、該標識済核酸試料中に含有されている片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3の真の濃度は、推定された42nMではなく、26.7nMであった。
4). Correction of values obtained by immunoturbidimetric method In this example, three types of target nucleic acids in a nucleic acid sample are divided into a first ligand (TAMRA) common to all types of target nucleic acids and all types of targets. In the quantification of the piece 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 because two kinds of ligands consisting of second ligands (DNP, FITC, and TAMRA) different in nucleic acid are used for labeling. Can be corrected by using the ratio of the affinity of the goat anti-TAMRA antibody to TAMRA and the sum of the affinities of all types of ligands other than TAMRA present in the labeled nucleic acid sample. it can. Here, the sum of the affinity (reciprocal of Kd value) of the goat anti-TAMRA antibody to TAMRA, FITC, or DNP is 0.0492, so the value obtained by dividing 0.0313 by 0.0492 is the correction coefficient. Yes, the correction coefficient can be corrected by multiplying the density obtained in (2-4). Therefore, the true concentration of the strip 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 contained in the labeled nucleic acid sample was 26.7 nM instead of the estimated 42 nM. .

なお、ヤギ抗TAMRA抗体に代えて、ヤギ抗FITC抗体(DAKO社製)又はヤギ抗DNP抗体(BETHYL社製)を用いることにより、片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3と同様にして、片5’末端ビオチン標識−片5’末端FITC標識PCR増幅標的核酸1及び片5’末端ビオチン標識−片5’末端DNP標識PCR増幅標的核酸2の真の濃度を求めることができる。   In place of the goat anti-TAMRA antibody, a goat anti-FITC antibody (manufactured by DAKO) or a goat anti-DNP antibody (manufactured by BETHYL) is used to obtain a piece 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplification target. Similarly to the nucleic acid 3, the true concentrations of the piece 5′-end biotin label-piece 5′-end FITC-labeled PCR amplified target nucleic acid 1 and piece 5′-end biotin-labeled-piece 5′-end DNP-labeled PCR amplified target nucleic acid 2 are determined. be able to.

実施例1と同様に、標的核酸1、標的核酸2、及び標的核酸3を含有する核酸試料を用いて、該3種類の標的核酸を、ELISA法を用いてそれぞれ検出し定量した。
まず、実施例1と同様にして、該核酸試料中の3種類の標的核酸を、PCR増幅により標識し、片5’末端ビオチン標識−片5’末端FITC標識PCR増幅標的核酸1、片5’末端ビオチン標識−片5’末端DNP標識PCR増幅標的核酸2、及び片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3を含有する標識済核酸試料を得た。
また、実施例1と同様にして、検量線の作成に用いるための、1〜100nMまでの濃度の、濃度既知の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液を調整した。
In the same manner as in Example 1, using the nucleic acid sample containing the target nucleic acid 1, the target nucleic acid 2, and the target nucleic acid 3, the three types of target nucleic acids were detected and quantified using the ELISA method.
First, in the same manner as in Example 1, three types of target nucleic acids in the nucleic acid sample were labeled by PCR amplification, and a piece 5′-end biotin label-piece 5′-end FITC-labeled PCR amplified target nucleic acid 1, piece 5 ′ A labeled nucleic acid sample containing terminal biotin labeled-piece 5 'end DNP labeled PCR amplified target nucleic acid 2 and piece 5' end biotin labeled-piece 5 'end TAMRA labeled PCR amplified target nucleic acid 3 was obtained.
Further, in the same manner as in Example 1, a known 5′-end biotin-labeled-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution having a concentration of 1 to 100 nM for use in preparing a calibration curve. It was adjusted.

該標識済核酸試料中に含有されている片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3を、ELISA法により、検出して定量した。具体的には、アビジンでコートされた固相に、ビオチンを介して各標識済PCR増幅標的核酸を結合させた後、ヤギ抗TAMRA抗体を用いて、固相に結合した片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3を検出した。   The piece 5'-end biotin label-piece 5'-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 contained in the labeled nucleic acid sample was detected and quantified by ELISA. Specifically, after binding each labeled PCR amplified target nucleic acid to a solid phase coated with avidin via biotin, a goat anti-TAMRA antibody is used to bind the solid 5 ′ end biotin label to the solid phase. -The 5'-end TAMRA labeled PCR amplified target nucleic acid 3 was detected.

まず、検量線を作成した。
アビジンコートマイクロプレート(Reacti−BindTM Streptavidin HBCプレート、Pierce社製)の各ウェルを、200μLのSuper Block Blocking Buffer15500(Pierce社製)で3回洗浄後、100μLのSuper Block Blocking Bufferを各ウェルに加え、さらに1〜100nMまでの各濃度の濃度既知の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液をそれぞれ10μLずつ1のウェルに混合した。該アビジンコートマイクロプレートを室温で2時間放置した後、各ウェルの溶液を除去し、200μLのSuper Block Blocking Bufferで3回洗浄した。その後、各ウェルに、Super Block Blocking Bufferに0.2μg/mLとなるようにヤギ抗TAMRA抗体を溶解させたヤギ抗TAMRA抗体溶液を100μLずつ添加した。該アビジンコートマイクロプレートを室温で30分間放置した後、各ウェルの溶液を除去し、200μLのSuper Block Blocking Bufferで3回洗浄した。さらに、各ウェルに、Super Block Blocking Bufferに0.2μg/mLとなるようにHRP標識抗ヤギIgG抗体(Pierce社製)を溶解させたHRP標識抗ヤギIgG抗体溶液を100μLずつ添加し、室温で30分間放置した。該アビジンコートマイクロプレートを室温で30分間放置した後、各ウェルの溶液を除去し、200μLのSuper Block Blocking Bufferで3回洗浄した後、各ウェルに100μLの1−step Turbo TMB ELISA(Pierce社製)を加え、室温で15分間放置した後、分光光度計を用いてA450を測定した。片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)を横軸、吸光度を縦軸とし、該測定により得られたデータをプロットすることにより、検量線を作成した。作成した検量線を図7に示す。なお、該検量線は、傾きが0.0098であり、縦軸切片が0.0181であった。
First, a calibration curve was created.
Each well of an avidin-coated microplate (Reacti-Bind Streptavidin HBC plate, manufactured by Pierce) was washed 3 times with 200 μL of Super Block Blocking Buffer 15500 (manufactured by Pierce), and then 100 μL of Super Block Block was added to each of the Block Block Blocks. Furthermore, 10 μL each of the known 5′-end biotin-labeled-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplification target nucleic acid 3 solution at each concentration of 1 to 100 nM was mixed in one well. After the avidin-coated microplate was allowed to stand at room temperature for 2 hours, the solution in each well was removed, and the plate was washed 3 times with 200 μL of Super Block Blocking Buffer. Thereafter, 100 μL of a goat anti-TAMRA antibody solution in which a goat anti-TAMRA antibody was dissolved in a Super Block Blocking Buffer at 0.2 μg / mL was added to each well. The avidin-coated microplate was allowed to stand at room temperature for 30 minutes, and then the solution in each well was removed and washed with 200 μL of Super Block Blocking Buffer three times. Furthermore, 100 μL each of HRP-labeled anti-goat IgG antibody solution in which HRP-labeled anti-goat IgG antibody (manufactured by Pierce) was dissolved in Super Block Blocking Buffer at 0.2 μg / mL was added to each well at room temperature. Left for 30 minutes. After the avidin-coated microplate was allowed to stand at room temperature for 30 minutes, the solution in each well was removed, washed with 200 μL of Super Block Blocking Buffer three times, and then 100 μL of 1-step Turbo TMB ELISA (manufactured by Pierce) was added to each well. ) And left at room temperature for 15 minutes, and then A450 was measured using a spectrophotometer. Piece 5 'terminal biotin labeling-Piece 5' terminal TAMRA labeling The concentration (nM) of the PCR amplified target nucleic acid 3 solution is plotted on the horizontal axis and the absorbance is plotted on the vertical axis, and the calibration curve is plotted by plotting the data obtained by the measurement. Created. The prepared calibration curve is shown in FIG. The calibration curve had a slope of 0.0098 and a vertical axis intercept of 0.0181.

次に、1〜100nMまでの各濃度の濃度既知の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液に代えて、該標識済核酸試料を用いた以外は、全て前記検量線の作成と同様にして、該標識済核酸試料中のA450を測定したところ、0.35であった。得られたデータと作成された前記検量線から、図8に示す通りに、該標識済核酸試料中の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3の濃度は33.9nMであると推定した。該濃度から、該標識済核酸試料中の片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3が定量できる。   Next, all the above except that the labeled nucleic acid sample was used instead of the known 5′-end biotin-labeled-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplification target nucleic acid 3 solution at concentrations of 1 to 100 nM. When A450 in the labeled nucleic acid sample was measured in the same manner as the calibration curve, it was 0.35. From the obtained data and the prepared calibration curve, as shown in FIG. 8, the concentration of the piece 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 in the labeled nucleic acid sample is 33. Estimated to be 9 nM. From the concentration, the piece 5'-end biotin label-piece 5'-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 in the labeled nucleic acid sample can be quantified.

実施例1で求めたヤギ抗TAMRA抗体の、TAMRA、FITC、又はDNPに対する親和性(Kd値の逆数)及び補正係数に基づき、実施例1と同様にして、ELISA法により推定された濃度を補正した。その結果、該標識済核酸試料中に含有されている片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3の真の濃度は、推定された33.9nMではなく、21.6nMであった。   Based on the affinity (reciprocal of Kd value) for TAMRA, FITC, or DNP of the goat anti-TAMRA antibody obtained in Example 1 and the correction coefficient, the concentration estimated by the ELISA method was corrected in the same manner as in Example 1. did. As a result, the true concentration of the piece 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 contained in the labeled nucleic acid sample is 21.6 nM instead of the estimated 33.9 nM. Met.

本発明の核酸の定量方法及び核酸の定量装置を用いることにより、免疫比濁法やELISA法によって、核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を高精度活かつ迅速に検出して定量することができるため、極めて高い正確性を要求される臨床検査等の分野で利用が可能である。   By using the nucleic acid quantification method and nucleic acid quantification apparatus of the present invention, a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample can be detected with high accuracy and rapidly by immunoturbidimetry or ELISA. Therefore, it can be used in fields such as clinical examinations that require extremely high accuracy.

本発明の核酸の定量装置の一態様を示した概略図である。該一態様では、該定量手段として免疫比濁測定装置を、該入力手段としてパーソナルコンピュータを、該測定手段としてFCS測定装置を、それぞれ用いている。It is the schematic which showed the one aspect | mode of the quantitative determination apparatus of the nucleic acid of this invention. In this embodiment, an immunoturbidimetric apparatus is used as the quantification means, a personal computer is used as the input means, and an FCS measurement apparatus is used as the measurement means. 図1に示した核酸定量装置内における手順のフローチャートを示したものである。図中のSは、ステップの意味である。The flowchart of the procedure in the nucleic acid quantification apparatus shown in FIG. 1 is shown. S in the figure means a step. 実施例1において、片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)を横軸、吸光度を縦軸とし、測定により得られたデータをプロットすることにより作成した検量線である。In Example 1, by plotting the data obtained by measurement with the concentration (nM) of the piece 5 ′ end biotin labeled-piece 5 ′ end TAMRA labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution on the horizontal axis and the absorbance on the vertical axis It is a created calibration curve. 実施例1において、A800が0.078であった場合の推定される片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液の濃度の算出方法の概要を示したものである。In Example 1, the outline | summary of the calculation method of the density | concentration of the piece 5 'terminal biotin label | marker-piece 5' terminal TAMRA label | marker PCR amplification target nucleic acid 3 estimated when A800 is 0.078 is shown. . 実施例1において、標識済PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)を横軸、並進拡散時間(μsec)を縦軸とし、測定により得られたデータをプロットすることにより作成した検量線である。In Example 1, it is a calibration curve created by plotting data obtained by measurement with the concentration (nM) of the labeled PCR amplification target nucleic acid 3 solution as the horizontal axis and the translational diffusion time (μsec) as the vertical axis. . 実施例1において、各標識済PCR増幅標的核酸3とヤギ抗TAMRA抗体との結合が、ミカエリス・メンテンの式に従うとして、並進拡散時間(μsec)を標識済PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)で除したものを横軸、並進拡散時間(μsec)を縦軸とし、測定により得られたデータをEadie−Hofsteeプロットすることにより作成した近似直線である。但し、横軸は対数目盛で表示したものである。In Example 1, assuming that the binding between each labeled PCR amplified target nucleic acid 3 and the goat anti-TAMRA antibody follows the Michaelis-Menten equation, the translational diffusion time (μsec) is set to the concentration of the labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution (nM ) Is an approximate straight line created by plotting Eadie-Hofstey on the data obtained by measurement, with the horizontal axis representing the value divided by) and the vertical axis representing the translational diffusion time (μsec). However, the horizontal axis is displayed on a logarithmic scale. 実施例2において、片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液の濃度(nM)を横軸、吸光度を縦軸とし、測定により得られたデータをプロットすることにより作成した検量線である。In Example 2, by plotting the data obtained by measurement with the concentration (nM) of the piece 5′-end biotin label-piece 5′-end TAMRA-labeled PCR amplified target nucleic acid 3 solution on the horizontal axis and the absorbance on the vertical axis It is a created calibration curve. 実施例2において、A450が0.35であった場合の推定される片5’末端ビオチン標識−片5’末端TAMRA標識PCR増幅標的核酸3溶液の濃度の算出方法の概要を示したものである。In Example 2, the outline | summary of the calculation method of the density | concentration of the piece 5 'terminal biotin label | marker-piece 5' terminal TAMRA label | marker PCR amplification target nucleic acid 3 estimated in case A450 is 0.35 is shown. .

符号の説明Explanation of symbols

1…免疫比濁測定装置、2…測定用セル、3…コンピュータ、4…FCS測定装置、5…測定容器、6…測定用容器、7…FCS測定用試料、8…対物レンズ、9…CCDカメラ、10…コンピュータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Immunoturbidimetry apparatus, 2 ... Measurement cell, 3 ... Computer, 4 ... FCS measurement apparatus, 5 ... Measurement container, 6 ... Measurement container, 7 ... FCS measurement sample, 8 ... Objective lens, 9 ... CCD Camera, 10 ... computer

Claims (18)

核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する方法であって、
(a) 複数種類の標的核酸を、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識する工程と、
(b) 複数種類の中の1種類の標的核酸を、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する2種類の受容体を用いて、検出して定量する工程と、
(c) 工程(b)において検出に用いた受容体の、工程(a)において用いられた各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を用いて、工程(b)により得られた値を補正する工程と、
を有することを特徴とする核酸の定量方法。
A method for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample,
(A) labeling a plurality of types of target nucleic acids with two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid;
(B) One type of target nucleic acid among a plurality of types is detected using two types of receptors that specifically bind to the ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a). Quantifying the process,
(C) A step of correcting the value obtained in the step (b) using the affinity of the receptor used in the detection in the step (b) with respect to each type of ligand used in the step (a). When,
A method for quantifying a nucleic acid, comprising:
核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する方法であって、
(a) 複数種類の標的核酸を、標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識する工程と、
(b) 複数種類の中の1種類の標的核酸を、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する2種類の受容体を用いて、検出して定量する工程と、
(d) 工程(b)において検出に用いた受容体の、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドに対する親和性と、前記受容体の、工程(a)において用いられた各種類のリガンドそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、工程(b)により得られた値を補正する工程と、
を有することを特徴とする核酸の定量方法。
A method for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample,
(A) labeling a plurality of types of target nucleic acids with two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid;
(B) One type of target nucleic acid among a plurality of types is detected using two types of receptors that specifically bind to the ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a). Quantifying the process,
(D) The affinity of the receptor used for detection in step (b) to the ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a) and the receptor used in step (a) Correcting the value obtained by step (b) using the ratio of the total affinity to each of the obtained types of ligands;
A method for quantifying a nucleic acid, comprising:
核酸試料中に含有されている複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する方法であって、
(a’) 複数種類の標的核酸を、全ての種類の標的核酸に共通する第一のリガンドと、全ての種類の標的核酸において異なる第二のリガンドからなる2種類のリガンドを用いて、それぞれ標識する工程と、
(b) 複数種類の中の1種類の標的核酸を、工程(a)において前記1種類の標的核酸の標識に用いられた前記第一のリガンド及び前記第二のリガンドのそれぞれと特異的に結合する2種類の受容体を用いて、検出して定量する工程と、
(d’) 工程(b)において検出に用いた2種類の受容体のうち、前記第二のリガンドと特異的に結合する受容体の、前記第二のリガンドに対する親和性と、前記第二のリガンドと特異的に結合する受容体の、前記核酸試料中に存在する、前記第一のリガンド以外の全ての種類のリガンドそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、工程(b)により得られた値を補正する工程と、
を有することを特徴とする核酸の定量方法。
A method for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids contained in a nucleic acid sample,
(A ′) Labeling a plurality of types of target nucleic acids using a first ligand common to all types of target nucleic acids and two types of ligands consisting of different second ligands in all types of target nucleic acids And a process of
(B) Specifically binding one type of target nucleic acid among a plurality of types to each of the first ligand and the second ligand used for labeling the one type of target nucleic acid in step (a). Detecting and quantifying using two types of receptors,
(D ′) Of the two types of receptors used for detection in step (b), the affinity of the receptor that specifically binds to the second ligand for the second ligand, Using the ratio of the receptor that specifically binds to the ligand to the total affinity of all types of ligands other than the first ligand present in the nucleic acid sample, obtained by step (b). Correcting the obtained value;
A method for quantifying a nucleic acid, comprising:
前記工程(b)の後、前記工程(c)、前記工程(d)若しくは前記工程(d’)の前に、
(e) 前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を測定する工程と、
を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の核酸の定量方法。
After the step (b), before the step (c), the step (d) or the step (d ′),
(E) measuring the affinity of the receptor for each type of ligand contained in the nucleic acid sample;
The method for quantifying a nucleic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記親和性が、Kd値(平衡解離定数)の逆数であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の核酸の定量方法。   The nucleic acid quantification method according to any one of claims 1 to 4, wherein the affinity is an inverse of a Kd value (equilibrium dissociation constant). 前記親和性を測定する工程が、蛍光シグナルを解析する方法を用いて行われることを特徴とする請求項4又は5記載の核酸の定量方法。   6. The method for quantifying a nucleic acid according to claim 4, wherein the step of measuring the affinity is performed using a method of analyzing a fluorescent signal. 前記蛍光シグナルを解析する方法が、FCS(蛍光自己相関関数、Fluorescence Correlation Spectroscopy)解析法であることを特徴とする請求項6記載の核酸の定量方法。   The nucleic acid quantification method according to claim 6, wherein the method of analyzing the fluorescence signal is an FCS (Fluorescence Correlation Spectroscopy) analysis method. 前記蛍光シグナルを解析する方法が、FIDA(蛍光強度分布、Fluorescence Intensity Distribution Analysis)解析法であることを特徴とする請求項6記載の核酸の定量方法。   The nucleic acid quantification method according to claim 6, wherein the method of analyzing the fluorescence signal is FIDA (Fluorescence Intensity Distribution Analysis) analysis method. 前記リガンドが、蛍光物質、親水性有機化合物、ビオチン(biotin)、グルタチオン(Glutathione)、DNP(dinitorophenol)、ジゴキシゲニン(digoxigenin)、ジゴキシン(digoxin)、2以上の糖からなる糖鎖、6以上のアミノ酸からなるポリペプチド、オーキシン、ジベレリン、ステロイド、GST(グルタチオン−S−トランスフェラーゼ)、MBP(マルトース結合タンパク質)、アビジン、ストレプトアビジン、タンパク質、及び、それらの類縁体からなる群より選ばれる化合物であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか記載の核酸の定量方法。   The ligand is a fluorescent substance, a hydrophilic organic compound, biotin (biotin), glutathione, DNP (dinitrophenol), digoxigenin, digoxin, a sugar chain composed of two or more sugars, six or more amino acids A compound selected from the group consisting of polypeptide, auxin, gibberellin, steroid, GST (glutathione-S-transferase), MBP (maltose binding protein), avidin, streptavidin, protein, and analogs thereof The method for quantifying a nucleic acid according to any one of claims 1 to 8. 前記リガンドが、蛍光物質、親水性有機化合物、ビオチン(biotin)、グルタチオン(Glutathione)、DNP(dinitorophenol)、ジゴキシゲニン(digoxigenin)、ジゴキシン(digoxin)、2以上の糖からなる糖鎖、6以上のアミノ酸からなるポリペプチド、オーキシン、ジベレリン、ステロイド、GST(グルタチオン−S−トランスフェラーゼ)、MBP(マルトース結合タンパク質)、アビジン、ストレプトアビジン、タンパク質、及び、それらの類縁体からなる群より選ばれ、かつ、核酸に対するリンカーを結合した化合物であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか記載の核酸の定量方法。   The ligand is a fluorescent substance, a hydrophilic organic compound, biotin (biotin), glutathione (Glutathione), DNP (dinitrophenol), digoxigenin, digoxin, a sugar chain composed of two or more sugars, six or more amino acids Selected from the group consisting of a polypeptide consisting of auxin, gibberellin, steroid, GST (glutathione-S-transferase), MBP (maltose binding protein), avidin, streptavidin, protein, and analogs thereof, and nucleic acid The method for quantifying a nucleic acid according to any one of claims 1 to 8, wherein the nucleic acid is a compound to which a linker is bound. 前記蛍光物質が、FITC(フルオレセインイソチオシアナート)、フルオレセイン、ローダミン(Rhodamin)、TAMRA、NBD、TMR(テトラメチルローダミン)、Alexa dyeシリーズ(Molecular Probes社製)、Cy dyeシリーズ(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)からなる群より選ばれる蛍光物質であることを特徴とする請求項9又は10記載の核酸の定量方法。   The fluorescent substance is FITC (fluorescein isothiocyanate), fluorescein, rhodamine, TAMRA, NBD, TMR (tetramethylrhodamine), Alexa dye series (manufactured by Molecular Probes), Cy dye series (GE Healthcare Bioscience) The method for quantifying a nucleic acid according to claim 9 or 10, wherein the method is a fluorescent substance selected from the group consisting of: 前記6以上のアミノ酸からなるポリペプチドが、Hisタグ、HAタグ、Mycタグ、及びFlagタグからなる群より選ばれるポリペプチドであることを特徴とする請求項9又は10記載の核酸の定量方法。   The method for quantifying a nucleic acid according to claim 9 or 10, wherein the polypeptide comprising 6 or more amino acids is a polypeptide selected from the group consisting of a His tag, an HA tag, a Myc tag, and a Flag tag. 前記工程(a)において、リガンドを用いて標識する方法が、1種類の標的核酸に対して、それぞれ異なるリガンドで標識された2種類のプライマーを用いてPCR(Polymerase Chain Reaction)増幅する方法であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか記載の核酸の定量方法。   In the step (a), the method of labeling with a ligand is a method of performing PCR (Polymerase Chain Reaction) amplification on one type of target nucleic acid using two types of primers each labeled with a different ligand. The method for quantifying a nucleic acid according to any one of claims 1 to 12, wherein: 前記工程(b)において、検出し、定量する方法が、免疫比濁法又はELISA法であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか記載の核酸の定量方法。   The method for quantifying a nucleic acid according to any one of claims 1 to 13, wherein the method of detecting and quantifying in the step (b) is an immunoturbidimetric method or an ELISA method. 標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて標識されている、核酸試料中の複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する装置であって、
前記複数種類の標的核酸の中の1種類の標的核酸を、前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する受容体を用いて、検出して定量するための定量手段と、
前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を入力するための入力手段と、
前記受容体の、前記1種類の標的核酸に対する親和性と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、前記定量手段により得られた値を補正するための補正手段と、
を有することを特徴とする核酸の定量装置。
An apparatus for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids in a nucleic acid sample labeled with two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid,
Quantification means for detecting and quantifying one type of target nucleic acid among the plurality of types of target nucleic acids using a receptor that specifically binds to a ligand used for labeling the one type of target nucleic acid When,
An input means for inputting the affinity of each of the receptors for each type of ligand contained in the nucleic acid sample;
Using the ratio between the affinity of the receptor for the one type of target nucleic acid and the sum of the affinity of the receptor for each type of ligand contained in the nucleic acid sample, the quantification is performed. Correction means for correcting the value obtained by the means;
A nucleic acid quantification apparatus comprising:
標的核酸の種類毎に組み合わせの異なる2種類のリガンドを用いて標識されている、核酸試料中の複数種類の標的核酸を、それぞれ定量する装置であって、
前記複数種類の標的核酸の中の1種類の標的核酸を、前記1種類の標的核酸の標識に用いられたリガンドと特異的に結合する受容体を用いて、検出して定量するための定量手段と、
前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性を測定するための測定手段と、
前記測定手段により得られた親和性を入力するための入力手段と、
前記受容体の、前記1種類の標的核酸に対する親和性と、前記受容体の、前記核酸試料中に含有されている各種類のリガンドのそれぞれに対する親和性の総和との比を用いて、前記定量手段により得られた値を補正するための補正手段と、
を有することを特徴とする核酸の定量装置。
An apparatus for quantifying each of a plurality of types of target nucleic acids in a nucleic acid sample labeled with two types of ligands having different combinations for each type of target nucleic acid,
Quantification means for detecting and quantifying one type of target nucleic acid among the plurality of types of target nucleic acids using a receptor that specifically binds to a ligand used for labeling the one type of target nucleic acid When,
A measuring means for measuring the affinity of each of the receptors for each type of ligand contained in the nucleic acid sample;
Input means for inputting the affinity obtained by the measuring means;
Using the ratio between the affinity of the receptor for the one type of target nucleic acid and the sum of the affinity of the receptor for each type of ligand contained in the nucleic acid sample, the quantification is performed. Correction means for correcting the value obtained by the means;
A nucleic acid quantification apparatus comprising:
前記測定手段が、FCS解析法又はFIDA解析法を用いて行う手段であることを特徴とする請求項16記載の核酸の定量装置。   17. The nucleic acid quantification apparatus according to claim 16, wherein the measuring means is a means that uses an FCS analysis method or a FIDA analysis method. 前記定量手段が、免疫比濁法又はELISA法を用いて行う手段であることを特徴とする請求項15〜17のいずれか記載の核酸の定量装置。   The nucleic acid quantification apparatus according to any one of claims 15 to 17, wherein the quantification means is a means that uses an immunoturbidimetric method or an ELISA method.
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