JP2009017824A - Improved method for detecting norovirus rna - Google Patents

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昇佳 益田
Kurato Une
蔵人 宇根
Juichi Saito
寿一 斎藤
Toshinori Hayashi
俊典 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a wide range of gene types of Norovirus RNA with high sensitivity. <P>SOLUTION: The amount of an RNA product amplified in the RNA amplification process is measured by a nucleic acid probe labeled with an intercalator fluorescent dye for a wide range of gene types of Norovirus RNA, wherein the RNA amplification process comprises steps for generating double-stranded DNA containing a promotor sequence with ≥2 kinds of cutting oligonucleotides having high hybridization efficiency, a first primer having a promotor sequence at a 5'-terminal, a second primer and a reverse transcription enzyme, subsequently generating RNA transcription product with RNA polymerase with the double-stranded DNA as a template and generating the double-stranded DNA with the RNA transcription product succeedingly as a template of the DNA synthesis with the reverse transcription enzyme. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、簡便、迅速にノロウイルスを測定する方法に関する。本発明は、臨床検査、公衆衛生、食品検査、食中毒検査の分野に有用である。   The present invention relates to a method for easily and rapidly measuring Norovirus. The present invention is useful in the fields of clinical testing, public health, food testing, and food poisoning testing.

ノロウイルスはヒトカリシウイルス科に属するウイルスで、約7000塩基の1本鎖RNAをゲノムにもつ。ノロウイルスは、小型球形ウイルス(Small Round Structured Virus、SRSV)とも呼ばれている。   Norovirus is a virus belonging to the human caliciviridae family and has a single-stranded RNA of about 7000 bases in the genome. Norovirus is also referred to as Small Round Structured Virus (SRSV).

我が国で届け出されている食中毒の約20%はウイルスが原因と推定されている。これらのウイルス性食中毒例の約80%以上からノロウイルスが検出される。おもな感染源は食品で、しばしば生カキが問題となっている。また、乳幼児の(散発性の)急性胃腸炎からもノロウイルスが検出され、ヒトからヒトへの感染例も報告されている。以上から、ノロウイルスの検査は、公衆衛生上および食品の品質管理上大きな課題となっており、遺伝子増幅法を用いた、高感度かつ迅速でしかもあらゆる遺伝子型の検出が可能もしくは検出率の高い検査法の開発が望まれている。従来、ノロウイルスの検出は、電子顕微鏡による観察が基本であった。この方法では、あらゆる遺伝子型の検出か可能であるが、検出するには10個/mL以上のウイルス量が必要と感度が低いため、検体は患者糞便に限られている。また、ウイルスを観察できても同定することはできなかった。 About 20% of food poisoning reported in Japan is estimated to be caused by viruses. Norovirus is detected in about 80% or more of these cases of viral food poisoning. The main source of infection is food, often with raw oysters. In addition, norovirus has been detected in infants (sporadic) acute gastroenteritis, and cases of human-to-human infection have been reported. From the above, norovirus testing has become a major issue in public health and food quality control, and it is a highly sensitive, rapid, and capable of detecting all genotypes using a gene amplification method, or a high detection rate test. The development of a law is desired. Conventionally, norovirus detection has been based on observation with an electron microscope. Although all genotypes can be detected by this method, the amount of virus of 10 6 cells / mL or more is required for detection and the sensitivity is low, so the specimen is limited to patient stool. Moreover, even if the virus could be observed, it could not be identified.

また、ヒトカリシウイルスのウイルス様中空粒子を用いた特異抗体検出ELISAの試薬も開発されている(特許文献1)。しかし、検出感度は電子顕微鏡と同程度で決して高感度とはいえない。   A reagent for specific antibody detection ELISA using virus-like hollow particles of human calicivirus has also been developed (Patent Document 1). However, the detection sensitivity is similar to that of an electron microscope, and it cannot be said that the sensitivity is high.

ノロウイルスを高感度に測定する手段としてノロウイルスRNAをRT−PCRで増幅する方法があげられる(特許文献2)が、該方法の場合、一般的には逆転写(RT)工程およびPCR工程の二段階の工程が必要である。このことは、操作を煩雑にして再現性を悪化させる要因となるだけでなく、二次汚染の危険性をも増加させることにもなる。また、前記RT工程およびPCR工程を合わせると通例2時間以上の時間を要し、多数検体処理や検査コストの低減には不向きであった。   As a means for measuring norovirus with high sensitivity, there is a method of amplifying norovirus RNA by RT-PCR (Patent Document 2). In this method, generally, there are two steps: a reverse transcription (RT) step and a PCR step. This process is necessary. This not only becomes a factor of complicating operations and deteriorating reproducibility, but also increases the risk of secondary contamination. In addition, when the RT process and the PCR process are combined, it usually takes 2 hours or more, which is not suitable for processing a large number of specimens and reducing examination costs.

標的RNAの定量法としては、RT工程に引き続いて実施されるPCR工程をインターカレーター性蛍光色素存在下で実施して蛍光増加を測定するReal−time RT−PCR法が汎用されている(非特許文献1)が、該方法ではプライマーダイマーなどの非特異増幅産物も検出してしまうという問題もあった。さらに、PCRは急激に反応温度を昇降させる必要があり、自動化の際の反応装置の省力化や低コスト化のための障壁となっていた。   As a method for quantifying a target RNA, a Real-time RT-PCR method in which a PCR step carried out following an RT step is carried out in the presence of an intercalating fluorescent dye to measure an increase in fluorescence is widely used (non-patented). Document 1) has a problem that the method also detects non-specific amplification products such as primer dimers. Furthermore, PCR has to raise and lower the reaction temperature abruptly, which has been a barrier for labor saving and cost reduction of the reaction apparatus at the time of automation.

一方、一定温度でRNAのみを増幅する方法としては、NASBA法(特許文献3および4)、およびTMA法(特許文献5)などが報告されている。該RNA増幅方法は、標的となるRNAに対してプロモーター配列を含むプライマー、逆転写酵素および必要に応じてリボヌクレアーゼH(RNase H)により、プロモーター配列を含む2本鎖DNAを合成し、RNAポリメラーゼによって標的となるRNAの特定塩基配列を含むRNAを合成し、該RNAが引き続きプロモーター配列を含む2本鎖DNA合成の鋳型となる連鎖反応を行なうものである。そして、RNA増幅後、電気泳動または検出可能な標識を結合させた核酸プローブを用いたハイブリダイゼーション法などにより増幅されたRNAを検出する。   On the other hand, NASBA methods (Patent Documents 3 and 4) and TMA method (Patent Document 5) have been reported as methods for amplifying only RNA at a constant temperature. The RNA amplification method synthesizes double-stranded DNA containing a promoter sequence with a primer containing a promoter sequence, reverse transcriptase and, if necessary, ribonuclease H (RNase H) for target RNA, and RNA polymerase. RNA comprising a specific base sequence of target RNA is synthesized, and the RNA is subsequently subjected to a chain reaction that serves as a template for synthesizing double-stranded DNA containing a promoter sequence. Then, after RNA amplification, the amplified RNA is detected by electrophoresis or a hybridization method using a nucleic acid probe bound with a detectable label.

以上のように前記RNA増幅方法は一定温度、一段階でRNAのみを増幅することから簡便なRNA測定に適しているが、ハイブリダイゼーション法などによる検出は煩雑な操作を必要とし、再現性良く定量できないという課題がある。   As described above, the RNA amplification method is suitable for simple RNA measurement because it amplifies only RNA at a constant temperature and in one step. However, detection by a hybridization method or the like requires complicated operation and quantifies with high reproducibility. There is a problem that it cannot be done.

簡便にRNAを増幅および測定する方法としては、Ishiguroら(特許文献6および非特許文献2)の方法があげられる。該方法は、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブで、かつ標的核酸と相補的2本鎖を形成するとインターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的2本鎖部分にインターカレートすることによって蛍光特性が変化するように設計された核酸プローブの存在下、前記RNA増幅方法を実施し、蛍光特性の変化を測定するもので、簡便、一定温度、一段階かつ密閉容器内でRNA増幅および測定を同時に実施することが可能である。   Examples of a method for easily amplifying and measuring RNA include the method of Ishiguro et al. (Patent Document 6 and Non-Patent Document 2). The method is a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye, and when a complementary double strand is formed with a target nucleic acid, the intercalating fluorescent dye portion is intercalated into the complementary double strand portion. The RNA amplification method is carried out in the presence of a nucleic acid probe designed to change the fluorescence characteristics, and the change in fluorescence characteristics is measured. RNA amplification and measurement is performed in a simple, constant temperature, one-step, sealed container. Can be carried out simultaneously.

前記の各核酸増幅方法は、いずれもセンスプライマー(第一のプライマー)およびアンチセンスプライマー(第二のプライマー)からなるプライマーセットにより標的RNAを増幅する方法であり、該プライマーセットを構成するプライマー配列の組み合わせが前記核酸増幅の効率および特異性に重要な意義を持つことは周知である。しかし、ノロウイルスはきわめて多様な遺伝子型を有するため、全ての遺伝子型を一様かつ高効率に増幅するプライマーセットの構築はきわめて困難であった。   Each of the above nucleic acid amplification methods is a method of amplifying a target RNA using a primer set consisting of a sense primer (first primer) and an antisense primer (second primer), and a primer sequence constituting the primer set It is well known that these combinations have important implications for the efficiency and specificity of nucleic acid amplification. However, since norovirus has extremely diverse genotypes, it has been extremely difficult to construct a primer set that uniformly and efficiently amplifies all genotypes.

WO2000/079280号公報WO2000 / 079280 特許3752102号公報Japanese Patent No. 3752102 特許2650159号公報Japanese Patent No. 2650159 特許3152927号公報Japanese Patent No. 3152927 特許3241717号公報Japanese Patent No. 3241717 特開2000−14400号公報JP 2000-14400 A 特開2005−245434号公報JP 2005-245434 A 特開平8−211050号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-211050 特開2001−13147号公報JP 2001-13147 A Kageyama T. et al.,Journal of Clinical Microbiology,41,1548−1557(2003)Kageyama T. et al. , Journal of Clinical Microbiology, 41, 1548-1557 (2003). Ishiguro T. et al.,Analytical Biochemistry,314,77−86(2003)Ishiguro T. et al. , Analytical Biochemistry, 314, 77-86 (2003). 感染症発生動向調査週報、6(11)、14−19(2004)Infectious Disease Development Trend Survey Weekly Report, 6 (11), 14-19 (2004) Ishiguro T. et al.,Nucleic Acids Research,24,4992−4997(1996)Ishiguro T. et al. , Nucleic Acids Research, 24, 4992-4997 (1996).

ノロウイルスは遺伝子配列の違いによりジェノグループI(GI)とジェノグループII(GII)の2種の遺伝子群に大別される。さらに各遺伝子群についても、現時点でGIは14の遺伝子型に、GIIは17の遺伝子型に区別される(非特許文献3参照)。GIに属する遺伝子型間、およびGIIに属する遺伝子型間の塩基配列の相同性は約70%である。また、GIとGIIの塩基配列の相同性は40〜50%である。   Norovirus is roughly divided into two gene groups, Genogroup I (GI) and Genogroup II (GII), depending on the difference in gene sequence. Further, for each gene group, GI is currently classified into 14 genotypes and GII is differentiated into 17 genotypes (see Non-Patent Document 3). The base sequence homology between genotypes belonging to GI and between genotypes belonging to GII is about 70%. The homology between the base sequences of GI and GII is 40 to 50%.

前記遺伝子増幅法を用いたノロウイルス検出試薬で高い検出率をあげるためには、プライマー結合領域として、各種遺伝子型間で塩基配列が高度に保存された20塩基以上の領域が、少なくとも2箇所は必要である。しかしながら、GenBank上のノロウイルスの配列として、以下の6配列(Chiba(No.AB042808)、Norwalk(No.M87661)、Southampton(No.L07418)、Camberwell(No.AF145896)、Hawaii(No.U07611)、HuCV(No.AY032605))の相同性を調べただけでも、遺伝子型間で塩基配列が同じである20塩基以上の領域は存在しない。   In order to increase the detection rate with the norovirus detection reagent using the gene amplification method, at least two regions of 20 bases or more in which the base sequence is highly conserved among various genotypes are required as primer binding regions. It is. However, the following 6 sequences (Chiba (No. AB042808), Norwalk (No. M87661), Southampton (No. L07418), Chamberwell (No. AF145896), Hawaii (No. U07611), as the sequence of Norovirus on GenBank. Even by examining the homology of HuCV (No. AY032605)), there is no region of 20 bases or more having the same base sequence between genotypes.

このような背景のもと、本発明者らは、既に、GI、あるいはGIIの幅広い遺伝子型で高い検出率を有する検出方法を提供している(特開2005−245434号公報、特許文献7)。しかし、該方法をもってしてもノロウイルスの全ての遺伝子型に対する高感度かつ一様な検出が達成されたとはいえず、より広範囲の遺伝子型をより高感度に検出するノロウイルスRNAの検出方法が望まれている。   Under such a background, the present inventors have already provided a detection method having a high detection rate with a wide genotype of GI or GII (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-245434, Patent Document 7). . However, even with this method, it cannot be said that highly sensitive and uniform detection for all genotypes of Norovirus has been achieved, and a method for detecting Norovirus RNA that detects a wider range of genotypes with higher sensitivity is desired. ing.

本発明者は上記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、ノロウイルスRNAの広範囲な遺伝子型に対して高感度に簡便、迅速な測定をすることが可能となった。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has made it possible to perform simple and rapid measurement with high sensitivity to a wide range of genotypes of Norovirus RNA.

請求項1に記載の発明は試料中のノロウイルスRNAを検出する方法であって、
(1)ノロウイルスRNA中の特定核酸配列を鋳型とし、前記特定塩基配列中の第一のプライマーとの相同領域の5’末端部位と重複し、該部位から5’方向に隣接する領域に相補的な切断用オリゴヌクレオチドとリボヌクレアーゼH(RNase H)により前記特定塩基配列の5’末端部位で前記RNAを切断する工程、
(2)5’末端にプロモーター配列を付加した第一のプライマー、第二のプライマー、およびRNA依存性DNAポリメラーゼ、RNase H、DNA依存性DNAポリメラーゼにより、プロモーター配列と該プロモーター配列下流に前記特定塩基配列を含む2本鎖DNAを生成する工程、
(3)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列よりなるRNA転写産物を生成する工程、
(4)該RNA転写産物が引き続き前記2本鎖DNA合成の鋳型となることで、連鎖的に該RNA転写産物を増幅する工程、
(5)前記RNA転写産物量を測定する工程、
からなり、前記切断用オリゴヌクレオチドが配列番号1から3に対してそれぞれ十分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも二種のオリゴヌクレオチドからなり、前記第一のプライマーが配列番号4に対して十分に相同的な配列からなり、前記第二のプライマーが配列番号5に対して十分に相補的な配列からなることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a method for detecting Norovirus RNA in a sample, comprising:
(1) Using a specific nucleic acid sequence in Norovirus RNA as a template, overlapping with the 5 ′ terminal region of the homologous region with the first primer in the specific nucleotide sequence, and complementary to a region adjacent to the 5 ′ direction from the site Cleaving the RNA at the 5 ′ end site of the specific base sequence with a cleavable oligonucleotide and ribonuclease H (RNase H),
(2) The first base, the second primer, and the RNA-dependent DNA polymerase, RNase H, and DNA-dependent DNA polymerase with a promoter sequence added to the 5 ′ end, and the specific base downstream of the promoter sequence Generating a double-stranded DNA comprising the sequence;
(3) generating an RNA transcript comprising the specific base sequence by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template;
(4) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the double-stranded DNA synthesis;
(5) measuring the amount of the RNA transcript,
And the cleavage oligonucleotide comprises at least two kinds of oligonucleotides selected from oligonucleotides each having a sufficiently complementary sequence to SEQ ID NOs: 1 to 3, and the first primer is SEQ ID NO: 4 Wherein the second primer comprises a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 5.

請求項2に記載の発明は請求項1に係り、前記ノロウイルスRNAの検出方法において、前記RNA転写産物量を測定する工程(5)が、標的RNAと相補的2本鎖を形成するとシグナル特性が変化するように設計された核酸プローブ存在下で該シグナル変化を測定することによってなされ、前記核酸プローブが配列番号6に対して十分に相補的な配列からなることを特徴とする。   The invention according to claim 2 relates to claim 1, wherein in the method of detecting norovirus RNA, the step (5) of measuring the amount of RNA transcript produces signal characteristics when a complementary double strand is formed with the target RNA. It is made by measuring the signal change in the presence of a nucleic acid probe designed to change, and the nucleic acid probe consists of a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 6.

以下に本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明中の特定塩基配列とは、ノロウイルスRNA上で、第一のプライマーと相同領域の5’末端から第二のプライマーと相補領域の3’末端までの塩基配列に相同なRNAまたはDNAの塩基配列を示す。すなわち、本発明では前記特定塩基配列に由来するRNA転写産物が増幅されることになる。本発明中の第一のプライマーとの相同領域の5’末端部位とは、特定塩基配列内で該相同領域の5’末端を含む部分配列からなり、該部位は切断用オリゴヌクレオチドとの相補領域と第一のプライマーとの相同領域が重複する部位である。本発明中のプロモーターとは、RNAポリメラーゼが結合して転写を開始する部位で種々のRNAポリメラーゼに特異的なプロモーター配列が既知であり、本発明の使用において特に限定するものではないが、分子生物学的実験等で汎用されているT7プロモーター、SP6プロモーター、T3プロモーターなどが好適である。   The specific base sequence in the present invention is an RNA or DNA base homologous to the base sequence from the 5 ′ end of the homologous region of the first primer to the 3 ′ end of the complementary region of the second primer on the norovirus RNA. Indicates the sequence. That is, in the present invention, an RNA transcript derived from the specific base sequence is amplified. The 5 ′ end site of the homologous region with the first primer in the present invention comprises a partial sequence containing the 5 ′ end of the homologous region within the specific base sequence, and this site is a complementary region with the cleavage oligonucleotide. And a region where homologous regions of the first primer overlap. The promoter in the present invention is a promoter sequence specific to various RNA polymerases at the site where RNA polymerase binds and initiates transcription, and is not particularly limited in the use of the present invention. The T7 promoter, SP6 promoter, T3 promoter and the like that are widely used in scientific experiments and the like are suitable.

本発明中の十分に相補的な配列とは、最適化された核酸増幅反応条件(塩濃度、オリゴヌクレオチド濃度、反応温度等)において特定塩基配列に対して特異的かつ高効率にハイブリダイゼーション可能な配列をいう。また、本発明中の十分に相同的な配列とは、最適化された核酸増幅反応条件(塩濃度、オリゴヌクレオチド濃度、反応温度等)において特定塩基配列の完全相補配列に対して特異的かつ高効率にハイブリダイゼーション可能な配列をいう。したがって、本発明でいう十分に相補的あるいは十分に相同な配列は、ハイブリダイゼーションの特異性および効率に影響を与えない範囲内であれば長さなどを任意に設定することが可能である。   A sufficiently complementary sequence in the present invention can be specifically and efficiently hybridized to a specific base sequence under optimized nucleic acid amplification reaction conditions (salt concentration, oligonucleotide concentration, reaction temperature, etc.). An array. In addition, a sufficiently homologous sequence in the present invention means a specific and highly specific sequence for a completely complementary sequence of a specific base sequence under optimized nucleic acid amplification reaction conditions (salt concentration, oligonucleotide concentration, reaction temperature, etc.). A sequence that can be efficiently hybridized. Therefore, the length and the like of the sufficiently complementary or sufficiently homologous sequences referred to in the present invention can be arbitrarily set as long as they do not affect the specificity and efficiency of hybridization.

本発明において、ノロウイルスRNAはcDNA合成の鋳型となる前に該RNA内の特定核酸配列の前記5’末端部位で切断される。特定核酸配列の5’末端部位で切断されることで、cDNA合成後に、cDNAにハイブリダイズした第一のプライマーのプロモーター配列に相補的なDNA鎖を、前記cDNAの3’末端を伸長することにより効率的に合成することができ、結果として機能的な2本鎖DNAプロモーター構造を形成する。このような切断方法として、ノロウイルスRNA内の特定塩基配列の5’末端部位(該特定塩基配列内で5’末端を含む部分配列)に重複して5’方向に隣接する領域に対して相補的な配列を有するオリゴヌクレオチド(以降、切断用オリゴヌクレオチドとする)を添加することによって形成されたRNA−DNAハイブリッドのRNA部分をリボヌクレアーゼH(RNaseH)活性を有する酵素等により切断する方法があげられる。該切断用オリゴヌクレオチドの3’末端の水酸基は伸長反応を防止するために適当な修飾を施されたもの、例えばアミノ化等されているものを使用することが好ましい。高効率に前記5’末端部位を切断するためには切断用オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーション効率を上げる必要がある。しかし、ノロウイルスRNAには多様な遺伝子型が存在するため、1種類の切断用オリゴヌクレオチドで種々の遺伝子型に対して高効率にハイブリダイゼーションさせることは困難である。そこで本発明では、切断用オリゴヌクレオチドとして、配列番号1から3に記載の配列に対してそれぞれ十分に相補的な配列からなる切断用オリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも二種のオリゴヌクレオチドを使用することにより、ノロウイルスRNAのより広範囲な遺伝子型に対して、切断用オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーション効率を向上させ、結果として、使用する第一のプライマーおよび第二のプライマーはそれぞれ一種類でありながら、より広範囲な遺伝子型に対する高感度化が可能となった。   In the present invention, Norovirus RNA is cleaved at the 5 'end site of a specific nucleic acid sequence in the RNA before becoming a template for cDNA synthesis. By cleaving at the 5 ′ end site of the specific nucleic acid sequence, after cDNA synthesis, a DNA strand complementary to the promoter sequence of the first primer hybridized to the cDNA is extended by extending the 3 ′ end of the cDNA. It can be synthesized efficiently and results in the formation of a functional double stranded DNA promoter structure. As such a cleavage method, it is complementary to a region adjacent to the 5 ′ direction overlapping with the 5 ′ end site of the specific base sequence in Norovirus RNA (partial sequence including the 5 ′ end in the specific base sequence). And a method of cleaving the RNA portion of the RNA-DNA hybrid formed by adding an oligonucleotide having a proper sequence (hereinafter referred to as a cleaving oligonucleotide) with an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity. It is preferable to use a hydroxyl group at the 3 'end of the cleaving oligonucleotide that has been appropriately modified to prevent an extension reaction, such as an amino group. In order to cleave the 5 'end site with high efficiency, it is necessary to increase the hybridization efficiency of the cleaving oligonucleotide. However, since norovirus RNA has various genotypes, it is difficult to efficiently hybridize to various genotypes with one type of cleavage oligonucleotide. Therefore, in the present invention, at least two kinds of oligonucleotides selected from cleavage oligonucleotides each consisting of a sequence sufficiently complementary to the sequences described in SEQ ID NOs: 1 to 3 are used as the cleavage oligonucleotides. Improves the hybridization efficiency of the cleaving oligonucleotide for a wider range of genotypes of Norovirus RNA, resulting in a wider range of the first and second primers used Sensitivity for various genotypes has become possible.

本発明中の標的RNAとは、RNA転写産物上の特定塩基配列のうち、前記プライマーとの相同あるいは相補領域以外の配列を示し、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブとの相補的結合が可能である配列を有する。よって、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブは、本発明中の特定塩基配列の一部と相補的な配列となる。そのため、たとえば本発明の一態様として、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブは配列番号6に対して十分に相補的な配列を有する核酸プローブが利用できる。   The target RNA in the present invention refers to a sequence other than the homologous or complementary region of the primer among the specific base sequence on the RNA transcript, and complementary binding to a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye. Has a sequence that is possible. Therefore, the nucleic acid probe labeled with the intercalating fluorescent dye has a sequence complementary to a part of the specific base sequence in the present invention. Therefore, for example, as an embodiment of the present invention, a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye can be a nucleic acid probe having a sufficiently complementary sequence to SEQ ID NO: 6.

本発明の一態様として、切断用オリゴヌクレオチドは、配列番号1から3に対してそれぞれ十分に相補的な配列を有し、かつノロウイルスRNAに対し十分に相補的である。そして、第一のプライマーは、その5’末端にプロモーター配列を有しており、配列番号4に対して十分に相同な配列を有し、かつノロウイルスRNAの完全相補配列に対して、十分に相補的なオリゴヌクレオチドである。また、第二のプライマーは、配列番号5に対して十分に相補的な配列を有し、かつノロウイルスRNAに対して十分に相補的である。さらに、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブは、配列番号6に対して十分に相補的な配列を有し、かつ標的核酸に対して十分に相補的であることが好ましい。   As one aspect of the present invention, the cleaving oligonucleotide has a sequence that is sufficiently complementary to SEQ ID NOs: 1 to 3, respectively, and is sufficiently complementary to Norovirus RNA. The first primer has a promoter sequence at its 5 ′ end, has a sequence sufficiently homologous to SEQ ID NO: 4, and is sufficiently complementary to the fully complementary sequence of Norovirus RNA. Oligonucleotide. The second primer has a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 5 and is sufficiently complementary to Norovirus RNA. Furthermore, the nucleic acid probe labeled with the intercalating fluorescent dye preferably has a sufficiently complementary sequence to SEQ ID NO: 6 and is sufficiently complementary to the target nucleic acid.

より好ましくは、本発明の前記切断用オリゴヌクレオチドとして、配列番号7から9に記載のオリゴヌクレオチド配列、前記第一のプライマーは配列番号4に記載のオリゴヌクレオチド配列、前記第二のプライマーは配列番号10に記載のオリゴヌクレオチド配列、前記インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブは配列番号11に記載のオリゴヌクレオチド配列を有することが好ましい。   More preferably, as the cleavage oligonucleotide of the present invention, the oligonucleotide sequence shown in SEQ ID NOs: 7 to 9, the first primer is the oligonucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4, and the second primer is SEQ ID NO: The oligonucleotide sequence described in 10 and the nucleic acid probe labeled with the intercalating fluorescent dye preferably have the oligonucleotide sequence described in SEQ ID NO: 11.

本発明中のノロウイルスRNAの測定方法において、各酵素(1本鎖RNAを鋳型とするRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素(逆転写酵素)、RNase H活性を有する酵素、1本鎖DNAを鋳型とするDNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素、およびRNAポリメラーゼ活性を有する酵素)が必要となる。各酵素は、いくつかの活性を合わせ持つ酵素を使用してもよいし、それぞれの活性を持つ複数の酵素を使用してもよい。また、たとえば、1本鎖RNAを鋳型とするRNA依存性DNAポリメラーゼ活性、RNase H活性、および1本鎖DNAを鋳型とするDNA依存性DNAポリメラーゼ活性を合わせ持つ逆転写酵素に、RNAポリメラーゼ活性を有する酵素を添加するだけでなく、必要に応じてRNase H活性を有する酵素をさらに添加して補足すること等も可能である。前記逆転写酵素は、分子生物学的実験等で汎用されているAMV逆転写酵素、MMLV逆転写酵素、HIV逆転写酵素、あるいはこれらの誘導体などが好適であり、AMV逆転写酵素とその誘導体が最も好ましい。また、前記RNAポリメラーゼ活性を有する酵素としては、分子生物学的実験等で汎用されているバクテリオファージ由来のT7 RNAポリメラーゼ、T3 RNAポリメラーゼ、SP6 RNAポリメラーゼ、およびこれらの誘導体が使用可能である。   In the method for measuring Norovirus RNA in the present invention, each enzyme (an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (reverse transcriptase) using single-stranded RNA as a template (reverse transcriptase), an enzyme having RNase H activity, and single-stranded DNA as a template) An enzyme having a DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having an RNA polymerase activity). As each enzyme, an enzyme having several activities may be used, or a plurality of enzymes having respective activities may be used. In addition, for example, a reverse transcriptase having both RNA-dependent DNA polymerase activity, RNase H activity using single-stranded RNA as a template, and DNA-dependent DNA polymerase activity using single-stranded DNA as a template, has RNA polymerase activity. It is possible not only to add the enzyme having, but also to supplement with additional enzyme having RNase H activity if necessary. The reverse transcriptase is preferably AMV reverse transcriptase, MMLV reverse transcriptase, HIV reverse transcriptase, or a derivative thereof widely used in molecular biological experiments. Most preferred. In addition, as the enzyme having RNA polymerase activity, bacteriophage-derived T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase, SP6 RNA polymerase, and derivatives thereof, which are widely used in molecular biological experiments and the like, can be used.

試料中のノロウイルスRNAに前記切断用オリゴヌクレオチドを添加し、前記逆転写酵素のRNase H活性により前記特定塩基配列の5’末端部位で前記RNAを切断する。切断された前記RNAを鋳型として前記第一のプライマーおよび第二のプライマーの存在下で前記逆転写酵素による逆転写反応を実施すると、第二のプライマーがノロウイルスRNA内の特定塩基配列に結合し、前記逆転写酵素のRNA依存性DNAポリメラーゼ活性によりcDNA合成が行なわれる。得られたRNA−DNAハイブリッドは前記逆転写酵素のRNaseH活性によってRNA部分が分解され、解離することによって第一のプライマーが前記cDNAに結合する。引き続いて、前記逆転写酵素のDNA依存性DNAポリメラーゼ活性により特定塩基配列由来で5’末端にプロモーター配列を有する2本鎖DNAが生成される。該2本鎖DNAは、プロモーター配列下流に特定塩基配列を含み、前記RNAポリメラーゼにより特定塩基配列に由来するRNA転写産物を生産する。該RNA転写産物は、前記第一および第二のプライマーによる前記2本鎖DNA合成のための鋳型となって、一連の反応が連鎖的に進行し、前記RNA転写産物が増幅されていく。   The cleaving oligonucleotide is added to the Norovirus RNA in the sample, and the RNA is cleaved at the 5 'end site of the specific base sequence by the RNase H activity of the reverse transcriptase. When a reverse transcription reaction with the reverse transcriptase is performed in the presence of the first primer and the second primer using the cleaved RNA as a template, the second primer binds to a specific base sequence in Norovirus RNA, CDNA synthesis is performed by the RNA-dependent DNA polymerase activity of the reverse transcriptase. In the obtained RNA-DNA hybrid, the RNA portion is decomposed by the RNase H activity of the reverse transcriptase and dissociated, whereby the first primer binds to the cDNA. Subsequently, double-stranded DNA derived from a specific base sequence and having a promoter sequence at the 5 'end is generated by the DNA-dependent DNA polymerase activity of the reverse transcriptase. The double-stranded DNA contains a specific base sequence downstream of the promoter sequence, and an RNA transcript derived from the specific base sequence is produced by the RNA polymerase. The RNA transcript becomes a template for the double-stranded DNA synthesis by the first and second primers, and a series of reactions proceed in a chain, and the RNA transcript is amplified.

このような連鎖反応を進行させるために、前記各酵素に必須な既知の要素として、少なくとも、緩衝剤、マグネシウム塩、カリウム塩、ヌクレオシド−三リン酸、リボヌクレオシド−三リン酸を含むことはいうまでもない。また、反応効率を調節するための添加剤として、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジチオスレイトール(DTT)、ウシ血清アルブミン(BSA)、糖などを添加することも可能である。   In order to proceed such a chain reaction, it is said that at least a buffer, a magnesium salt, a potassium salt, a nucleoside-triphosphate, and a ribonucleoside-triphosphate are included as known elements essential to each enzyme. Not too long. In addition, dimethyl sulfoxide (DMSO), dithiothreitol (DTT), bovine serum albumin (BSA), sugar, and the like can be added as additives for adjusting reaction efficiency.

たとえば、AMV逆転写酵素およびT7 RNAポリメラーゼを用いる場合は35から65℃の範囲で反応温度を設定することが好ましく、40から44℃の範囲で設定することが特に好ましい。前記RNA増幅工程は一定温度で進行し、逆転写酵素およびRNAポリメラーゼが活性を示す任意の温度に反応温度を設定することが可能である。   For example, when AMV reverse transcriptase and T7 RNA polymerase are used, the reaction temperature is preferably set in the range of 35 to 65 ° C, particularly preferably in the range of 40 to 44 ° C. The RNA amplification process proceeds at a constant temperature, and the reaction temperature can be set to any temperature at which reverse transcriptase and RNA polymerase exhibit activity.

増幅されたRNA転写産物量は、既知の核酸測定法により測定することが可能である。このような測定法としては、電気泳動や液体クロマトグラフィーを用いた方法、検出可能な標識で標識された核酸プローブによるハイブリダイゼーション法などが利用できる。しかし、これらは操作が多工程であり、また増幅産物を系外に取り出して分析するため二次汚染の原因となる増幅産物の環境への飛散の危険性が大きい。これらの課題を克服するためには標的核酸と相補結合することによって蛍光特性が変化するように設計された核酸プローブを用いることが好ましい。さらに好適な方法として、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブで、かつ標的核酸と相補的2本鎖を形成するとインターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的2本鎖部分にインターカレートすることによって蛍光特性が変化するように設計された核酸プローブの存在下、前記核酸増幅工程を実施し、蛍光特性の変化を測定する方法があげられる(特許文献6および非特許文献2参照)。   The amount of the amplified RNA transcript can be measured by a known nucleic acid measurement method. As such a measuring method, a method using electrophoresis or liquid chromatography, a hybridization method using a nucleic acid probe labeled with a detectable label, and the like can be used. However, these are multi-step operations, and the amplification products are taken out of the system for analysis, and therefore there is a great risk of scattering of amplification products to the environment causing secondary contamination. In order to overcome these problems, it is preferable to use a nucleic acid probe designed so that the fluorescence property is changed by complementary binding to the target nucleic acid. As a more preferred method, when the nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye forms a complementary double strand with the target nucleic acid, the intercalating fluorescent dye portion intercalates with the complementary double strand portion. Thus, there is a method in which the nucleic acid amplification step is performed in the presence of a nucleic acid probe designed to change the fluorescence characteristics, and the change in the fluorescence characteristics is measured (see Patent Document 6 and Non-Patent Document 2).

前記インターカレーター性蛍光色素としては特に限定されないが汎用されているオキサゾールイエロー、チアゾールオレンジ、エチジウムブロマイド、およびこれらの誘導体などが利用できる。前記蛍光特性の変化としては蛍光強度の変化があげられる。たとえばオキサゾールイエローの場合、2本鎖DNAにインターカレートすることによって510nmの蛍光(励起波長490nm)が顕著に増加することが既知である。前記インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブは、前記RNA転写産物に対して十分に相補的なオリゴヌクレオチドで、末端あるいはリン酸ジエステル部あるいは塩基部分に適当なリンカーを介してインターカレーター性蛍光色素が結合され、さらに、3’末端の水酸基からの伸長を防止する目的で該3’末端の水酸基が適当な修飾をなされている構造を有する(特許文献8および非特許文献4参照)。   Although it does not specifically limit as said intercalator fluorescent dye, Oxazole yellow, thiazole orange, ethidium bromide, these derivatives, etc. which are used widely can be utilized. The change in the fluorescence characteristics includes a change in fluorescence intensity. For example, in the case of oxazole yellow, it is known that fluorescence at 510 nm (excitation wavelength: 490 nm) is significantly increased by intercalating with double-stranded DNA. The nucleic acid probe labeled with the intercalating fluorescent dye is an oligonucleotide that is sufficiently complementary to the RNA transcript, and is intercalating fluorescent via an appropriate linker at the end, phosphodiester part or base part. It has a structure in which a dye is bound and the hydroxyl group at the 3 ′ end is appropriately modified for the purpose of preventing extension from the hydroxyl group at the 3 ′ end (see Patent Document 8 and Non-Patent Document 4).

オリゴヌクレオチドへのインターカレーター性蛍光色素の標識は、既知の方法でオリゴヌクレオチドに官能基を導入し、インターカレーター性蛍光色素を結合させることが可能である(特許文献9および非特許文献4参照)。また、前記官能基の導入方法としては、汎用されているLabel−ON Reagents(クロンテック製)等を用いることも可能である。   As for the labeling of the intercalator fluorescent dye on the oligonucleotide, it is possible to introduce a functional group into the oligonucleotide and bind the intercalator fluorescent dye by a known method (see Patent Document 9 and Non-Patent Document 4). . In addition, as a method for introducing the functional group, it is also possible to use widely used Label-ON Reagents (manufactured by Clontech).

本発明の一態様として、試料に少なくとも、5’末端にT7プロモーター配列を有する第一のプライマー(配列番号4に記載の配列の5’末端にT7プロモーター配列(配列番号13)を付加した配列)、第二のプライマー(配列番号10に示す配列)、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブ(配列番号11に示す配列)、切断用オリゴヌクレオチド(それぞれ配列番号7から9に示す配列)、AMV逆転写酵素、T7 RNAポリメラーゼ、緩衝剤、マグネシウム塩、カリウム塩、ヌクレオシド−三リン酸、リボヌクレオシド−三リン酸、ジメチルスルホキシド(DMSO)を含む増幅試薬を添加し、反応温度35から65℃(好ましくは40から44℃)の一定温度で反応させると同時に反応液の蛍光強度を経時的に測定する方法を提供する。前記態様においては、蛍光強度を経時的に測定することから有意な蛍光増加が認められた任意の時間で測定を終了することが可能であり、核酸増幅および測定をあわせて通例1時間以内で終了することが可能である。   As one embodiment of the present invention, the sample has at least a first primer having a T7 promoter sequence at the 5 ′ end (a sequence obtained by adding a T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 13) to the 5 ′ end of the sequence described in SEQ ID NO: 4). , A second primer (sequence shown in SEQ ID NO: 10), a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye (sequence shown in SEQ ID NO: 11), a cleavage oligonucleotide (sequences shown in SEQ ID NO: 7 to 9 respectively), Amplification reagents including AMV reverse transcriptase, T7 RNA polymerase, buffer, magnesium salt, potassium salt, nucleoside-triphosphate, ribonucleoside-triphosphate, dimethyl sulfoxide (DMSO) were added, and the reaction temperature was 35 to 65 ° C. The reaction is carried out at a constant temperature (preferably 40 to 44 ° C.) and at the same time the fluorescence intensity of the reaction solution is changed over time. To provide a method for constant. In the above embodiment, since the fluorescence intensity is measured over time, the measurement can be completed at any time when a significant increase in fluorescence is observed, and the nucleic acid amplification and measurement are usually completed within one hour. Is possible.

また、前記測定試薬に含まれる全ての試料を単一の容器に封入可能な点は特筆すべきである。即ち、一定量の試料をかかる単一容器に分注するという操作さえ実施すれば、その後は自動的にノロウイルスRNAを増幅し検出することができる。この容器は、例えば蛍光色素が発する信号を外部から測定可能なように、少なくともその一部分が透明な材料で構成されてさえいれば良く、試料を分注した後に密閉することが可能なものはコンタミネーションの防止のうえで特に好ましい。   It should be noted that all the samples contained in the measurement reagent can be sealed in a single container. That is, as long as a certain amount of sample is dispensed into such a single container, norovirus RNA can be automatically amplified and detected thereafter. This container only needs to be made of a transparent material at least partially so that the signal emitted from the fluorescent dye can be measured from the outside, and any container that can be sealed after dispensing a sample is contaminated. It is particularly preferable in terms of preventing nations.

前記態様のRNA増幅・測定方法は、一段階、一定温度で実施可能であるため、RT−PCRに比べて簡便で自動化に適した方法であるといえる。本発明によりノロウイルスRNAの広範囲な遺伝子型に対して高特異性、高感度、迅速、簡便、一定温度かつ一段階の測定が可能となった。   Since the RNA amplification / measurement method of the above embodiment can be carried out at a constant temperature in one step, it can be said that it is a simpler method suitable for automation than RT-PCR. According to the present invention, high specificity, high sensitivity, rapidity, convenience, constant temperature and one-step measurement can be performed for a wide range of genotypes of norovirus RNA.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
実施例1
本願実施例で使用したノロウイルスRNA(以降、標準RNAと表記)は(1)から(2)に示す方法で調製した。
(1)GenBankに登録されているノロウイルスcDNA塩基配列のうち、表1に示す遺伝子型、及び塩基配列領域の2本鎖DNAを調製した(なお、当該DNAの5’末端側にはSP6プロモーターを付加している)。
(2)(1)で調製したDNAを鋳型として、SP6 RNAポリメラーゼを用いてインビトロ転写を実施し、引き続きDNase I処理により前記2本鎖DNAを完全消化した後、RNAを精製して調製した。該RNAは260nmにおける吸光度を測定して定量した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by these Examples.
Example 1
Norovirus RNA (hereinafter referred to as standard RNA) used in Examples of the present application was prepared by the method shown in (1) to (2).
(1) Among the norovirus cDNA base sequences registered in GenBank, double-stranded DNAs having the genotypes and base sequence regions shown in Table 1 were prepared (in addition, the SP6 promoter was placed on the 5 ′ end side of the DNA) Added).
(2) Using the DNA prepared in (1) as a template, in vitro transcription was performed using SP6 RNA polymerase. Subsequently, the double-stranded DNA was completely digested by DNase I treatment, and then RNA was purified and prepared. The RNA was quantified by measuring the absorbance at 260 nm.

Figure 2009017824
なお、標準RNAの全長は533塩基(該RNAの5’末端にはSP6プロモーターに由来する8塩基が付加されている)と、ノロウイルスRNAの全長(約7000塩基)の一部ではあるが、本発明の測定対象であるノロウイルスRNAの測定には十分適用可能である。また、今回標準RNAを調製した遺伝子型はノロウイルス GII RNAの遺伝子型全17種のうちの7種と一部ではあるが、
(A)GII/7、GII/8、GII/9、およびGII/13との間
(B)GII/11、GII/14、およびGII/16との間
(C)GII/1、GII/12、およびGII/15との間
(D)GII/2、GII/5、およびGII/10との間
はそれぞれ相同性が高い(非特許文献3)ことから、今回調製した遺伝子型の標準RNAを全て検出できれば、特殊な遺伝子型であるGII/17以外の全ての遺伝子型に属するノロウイルス GII RNAを検出可能であることが予想される。
実施例2
インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブを調製した。非特許文献4に記載の方法で、配列番号11に記載の配列の5’末端から12番目のCと13番目のAの間のリン酸ジエステル部分にリンカーを介してオキサゾールイエローを結合させたオキサゾールイエロー標識核酸プローブを調製した(図1)。
実施例3
本願発明の方法において、表2に示す組み合わせの第一のプライマー、第二のプライマー、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブ(以降、INAFプローブと表記)、切断用オリゴヌクレオチドを用いて、(1)から(4)に示す方法で、標準RNAの測定を行なった。なお、表2の組み合わせのうち、組み合わせAに記載の第一のプライマー、第二のプライマー、切断用オリゴヌクレオチドは特開2005−245434(特許文献7)の実施例1に開示した配列と同一である。
Figure 2009017824
The total length of the standard RNA is 533 bases (8 bases derived from the SP6 promoter are added to the 5 ′ end of the RNA) and part of the total length of the norovirus RNA (about 7000 bases). The present invention is sufficiently applicable to the measurement of Norovirus RNA that is the measurement target of the invention. In addition, the genotype for which the standard RNA was prepared this time was a part of seven of the 17 genotypes of norovirus GII RNA.
(A) Between GII / 7, GII / 8, GII / 9, and GII / 13 (B) Between GII / 11, GII / 14, and GII / 16 (C) GII / 1, GII / 12 And GII / 15 (D) GII / 2, GII / 5, and GII / 10 are highly homologous to each other (Non-patent Document 3). If all can be detected, it is expected that Norovirus GII RNA belonging to all genotypes other than the special genotype GII / 17 can be detected.
Example 2
A nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye was prepared. Oxazole obtained by binding oxazole yellow to a phosphodiester moiety between 12th C and 13th A from the 5 ′ end of the sequence shown in SEQ ID NO: 11 via a linker by the method described in Non-Patent Document 4 A yellow labeled nucleic acid probe was prepared (FIG. 1).
Example 3
In the method of the present invention, a first primer, a second primer, a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye (hereinafter referred to as an INAF probe), and a cleavage oligonucleotide, as shown in Table 2, Standard RNA was measured by the methods shown in (1) to (4). Of the combinations shown in Table 2, the first primer, the second primer, and the cleavage oligonucleotide described in combination A are the same as the sequences disclosed in Example 1 of JP-A-2005-245434 (Patent Document 7). is there.

Figure 2009017824
(1)前記各標準RNAをRNA希釈液(10mM Tris−HCl緩衝液(pH8.0)、1.0mM EDTA、0.25U/μL リボヌクレアーゼインヒビター、5.0mM DTT)を用い10または10コピー/5μLとなるように希釈した。
(2)以下の組成の反応液20μLを0.5mL容PCRチューブ(Individual Dome Cap PCR Tube、SSI製)に分注し、これに前記RNA試料5μLを添加した。
Figure 2009017824
(1) 10 2 or 10 3 copies of each standard RNA using an RNA diluent (10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1.0 mM EDTA, 0.25 U / μL ribonuclease inhibitor, 5.0 mM DTT) Dilute to / 5 μL.
(2) 20 μL of the reaction solution having the following composition was dispensed into a 0.5 mL PCR tube (Individual Dome Cap PCR Tube, manufactured by SSI), and 5 μL of the RNA sample was added thereto.

反応液の組成:酵素液添加後(30μL中)の最終濃度または量
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.6)
17.2mM 塩化マグネシウム
120mM 塩化カリウム
1.0mM DTT
各0.25mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各3.0mM ATP、CTP、GTP、UTP
3.6mM ITP
0.75μM 第一のプライマー:該プライマーは、各配列番号記載の塩基配列の5’末端にT7プロモーター配列(配列番号13)が付加されている
1.0μM 第二のプライマー
25nM INAFプローブ:該プローブは実施例2において調製したもの
各0.16μM 切断用オリゴヌクレオチド:該オリゴヌクレオチドの3’末端の水酸基はアミノ基で修飾されている
6U リボヌクレアーゼインヒビター(タカラバイオ製)
13% DMSO
(3)上記の反応液を43℃で5分間保温後、以下の組成で、予め43℃で2分間保温した酵素液5μLを添加した。
Composition of reaction solution: final concentration or amount after addition of enzyme solution (in 30 μL) 60 mM Tris-HCl buffer (pH 8.6)
17.2 mM magnesium chloride 120 mM potassium chloride 1.0 mM DTT
0.25 mM dATP, dCTP, dGTP, dTTP each
Each 3.0 mM ATP, CTP, GTP, UTP
3.6 mM ITP
0.75 μM First primer: T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 13) is added to the 5 ′ end of the base sequence described in each SEQ ID NO. 1.0 μM second primer 25 nM INAF probe: the probe Are prepared in Example 2. Each 0.16 μM cleavage oligonucleotide: hydroxyl group at the 3 ′ end of the oligonucleotide is modified with an amino group 6U ribonuclease inhibitor (manufactured by Takara Bio Inc.)
13% DMSO
(3) After the above reaction solution was kept at 43 ° C. for 5 minutes, 5 μL of enzyme solution having the following composition and kept at 43 ° C. for 2 minutes in advance was added.

酵素液の組成:反応時(30μL中)の最終濃度または量
2.0% ソルビトール
6.4U AMV逆転写酵素(ライフサイエンス製)
142U T7RNAポリメラーゼ(インビトロジェン製)
3.6μg 牛血清アルブミン
(4)引き続きPCRチューブを直接測定可能な温度調節機能付き蛍光分光光度計を用い、43℃で反応させると同時に反応溶液の蛍光強度(励起波長470nm、蛍光波長520nm)を経時的に60分間測定した。
Composition of enzyme solution: final concentration or amount at the time of reaction (in 30 μL) 2.0% sorbitol 6.4U AMV reverse transcriptase (Life Science)
142U T7 RNA polymerase (Invitrogen)
3.6 μg Bovine Serum Albumin (4) Subsequently, using a fluorescence spectrophotometer with a temperature control function capable of directly measuring a PCR tube, the reaction solution was reacted at 43 ° C. and simultaneously the fluorescence intensity of the reaction solution (excitation wavelength: 470 nm, fluorescence wavelength: 520 nm). Measurement was performed over time for 60 minutes.

酵素添加時を0分として、反応液の蛍光強度比(所定時間の蛍光強度値をバックグラウンドの蛍光強度値で割った値)が1.2を超えた場合を陽性判定とし、そのときの時間を検出時間とした結果を表3(初期RNA量10コピーでの結果)および表4(初期RNA量10コピーでの結果)に示した。なお、表3および表4においてN.D.とは酵素を添加して60分後の蛍光強度比が1.2未満(陰性判定)であった試料を意味する。 The time when the enzyme is added is defined as positive when the fluorescence intensity ratio of the reaction liquid (the value obtained by dividing the fluorescence intensity value of the predetermined time by the fluorescence intensity value of the background) exceeds 1.2. the result of the detection time are shown in Table 3 (the initial RNA amount 10 3 results for copying) and Table 4 (results of the initial RNA amount 10 2 copies). In Tables 3 and 4, N. D. Means a sample having a fluorescence intensity ratio of less than 1.2 (negative determination) 60 minutes after the enzyme was added.

Figure 2009017824
Figure 2009017824

Figure 2009017824
以前、本発明者らが提供したノロウイルスの検出方法(特開2005−245434号公報、特許文献7)では、実施例1において、本願表2の組み合わせAに示す第一のプライマー、第二のプライマー、および切断用オリゴヌクレオチドを用いることでGII/1(Hawaii)、GII/2(Southampton)、GII/3(Mexico)、GII/4(Camberwell)に属するノロウイルス GII 人工RNA(本願実施例1で調製したものとは塩基長が異なる)10コピーを検出したことを開示しているが、今回、初期RNA量が低い条件で増幅・検出反応を行なったところ、遺伝子型に対する検出率は初期RNA量10コピーでは7種中2種、10コピーでは7種全て未検出と、低濃度のノロウイルスRNAに対する検出率が低いことが判明した。そこで、切断用オリゴヌクレオチドを配列番号7に変更(組み合わせB)したところ、遺伝子型に対する検出率は初期RNA量10コピーでは7種全て、10コピーでは7種中1種検出と、低濃度のノロウイルスRNAに対する検出率が向上した。さらに切断用オリゴヌクレオチドを二種以上使用すること(組み合わせCからE)で初期RNA量10コピーでの遺伝子型に対する検出率はより向上し、最も好ましい組み合わせである組み合わせEでの初期RNA量10コピーにおける遺伝子型に対する検出率は7種中5種まで向上した。
Figure 2009017824
Previously, in the method for detecting norovirus provided by the present inventors (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-245434, Patent Document 7), in Example 1, the first primer and the second primer shown in the combination A in Table 2 of this application And Norovirus GII artificial RNA belonging to GII / 1 (Hawaii), GII / 2 (Southampton), GII / 3 (Mexico), GII / 4 (Camberwell) by using a cleavage oligonucleotide (prepared in Example 1 of the present application) Although the base length as that discloses the detection of the different) 10 6 copies, this, when the initial RNA amount was performed amplification-detection reaction at a low condition, the detection rate for genotype initial RNA amount 10 3 2 kinds of seven a copy, and all seven undetected at 10 2 copies, low concentrations of Norouiru The low detection rate for the RNA has been found. Therefore, when the oligonucleotide for cleaving was changed to SEQ ID NO: 7 (combination B), the detection rate for the genotype was as low as 10% for the initial RNA amount, all 7 types for 10 3 copies, and 1 for 7 types for 10 2 copies. The detection rate for norovirus RNA was improved. Further detection rate for genotype at initial RNA amount 10 2 copies the cleaving oligonucleotide by using two or more (E combination C) is improved, the initial RNA amount 10 in combination E is the most preferred combination The detection rate for genotype in 2 copies improved to 5 out of 7 species.

以上のことから、ノロウイルスの広範囲な遺伝子型に対して高感度に検出するためには、切断用オリゴヌクレオチドの選定が重要であり、さらに切断用オリゴヌクレオチドを二種以上使用したほうが好ましいことがわかる。

From the above, in order to detect with high sensitivity against a wide range of genotypes of Norovirus, it is important to select a cleavage oligonucleotide, and it is preferable to use two or more cleavage oligonucleotides. .

実施例2で調製したインターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブの構造。B1、B2、B3、B4は塩基を示す。Ishiguroら(非特許文献4)の方法に従いリン酸ジエステル部分にリンカーを介してインターカレーター性蛍光色素(オキサゾールイエロー)を結合させたプローブである。なお、3’末端の水酸基からの伸長反応を防止するために3’末端の水酸基はグリコール酸修飾がなされている。The structure of the nucleic acid probe labeled with the intercalating fluorescent dye prepared in Example 2. B1, B2, B3 and B4 represent bases. According to the method of Ishiguro et al. (Non-Patent Document 4), an intercalating fluorescent dye (oxazole yellow) is bound to a phosphodiester moiety via a linker. In order to prevent an extension reaction from the hydroxyl group at the 3 'end, the hydroxyl group at the 3' end is modified with glycolic acid.

Claims (2)

試料中のノロウイルスRNAを検出する方法であって
(1)ノロウイルスRNA中の特定核酸配列を鋳型とし、前記特定塩基配列中の第一のプライマーとの相同領域の5’末端部位と重複し、該部位から5’方向に隣接する領域に相補的な切断用オリゴヌクレオチドとリボヌクレアーゼH(RNase H)により前記特定塩基配列の5’末端部位で前記RNAを切断する工程、
(2)5’末端にプロモーター配列を付加した第一のプライマー、第二のプライマー、およびRNA依存性DNAポリメラーゼ、RNase H、DNA依存性DNAポリメラーゼにより、プロモーター配列と該プロモーター配列下流に前記特定塩基配列を含む2本鎖DNAを生成する工程、
(3)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列よりなるRNA転写産物を生成する工程、
(4)該RNA転写産物が引き続き前記2本鎖DNA合成の鋳型となることで、連鎖的に該RNA転写産物を増幅する工程、
(5)前記RNA転写産物量を測定する工程、
からなり、前記切断用オリゴヌクレオチドが配列番号1から3に対してそれぞれ十分に相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも二種のオリゴヌクレオチドからなり、前記第一のプライマーが配列番号4に対して十分に相同的な配列からなり、前記第二のプライマーが配列番号5に対して十分に相補的な配列からなることを特徴とするノロウイルスRNAの検出方法。
A method for detecting Norovirus RNA in a sample, comprising: (1) using a specific nucleic acid sequence in Norovirus RNA as a template, overlapping a 5 ′ end site of a homologous region with the first primer in the specific base sequence, Cleaving the RNA at the 5 ′ terminal site of the specific base sequence with a cleavage oligonucleotide complementary to a region adjacent to the site in the 5 ′ direction and ribonuclease H (RNase H);
(2) The first base, the second primer, and the RNA-dependent DNA polymerase, RNase H, and DNA-dependent DNA polymerase with a promoter sequence added to the 5 ′ end, and the specific base downstream of the promoter sequence Generating a double-stranded DNA comprising the sequence;
(3) generating an RNA transcript comprising the specific base sequence by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template;
(4) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the double-stranded DNA synthesis;
(5) measuring the amount of the RNA transcript,
And the cleavage oligonucleotide comprises at least two kinds of oligonucleotides selected from oligonucleotides each having a sufficiently complementary sequence to SEQ ID NOs: 1 to 3, and the first primer is SEQ ID NO: 4 A method for detecting norovirus RNA, comprising a sufficiently homologous sequence, wherein the second primer comprises a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 5.
前記ノロウイルスRNAの検出方法において、前記RNA転写産物量を測定する工程(5)が、標的RNAと相補的2本鎖を形成するとシグナル特性が変化するように設計された核酸プローブ存在下で該シグナル変化を測定することによってなされ、前記核酸プローブが配列番号6に対して十分に相補的な配列からなることを特徴とする、請求項1に記載の検出方法。 In the method for detecting norovirus RNA, in the step (5) of measuring the amount of RNA transcript, the signal is present in the presence of a nucleic acid probe designed to change signal characteristics when a complementary double strand is formed with the target RNA. The detection method according to claim 1, wherein the detection method is performed by measuring a change, and the nucleic acid probe has a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 6.
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