JP2009089696A - Carrier for gene subtraction and utilization thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool for enabling a gene subtraction method to be applied simply, rapidly and highly accurately to wide genes, and to provide the gene subtraction method by using the tool and applicable to the wide genes simply, rapidly and highly accurately. <P>SOLUTION: The carrier for the gene subtraction is obtained by binding a nucleic acid having a nucleotide sequence annealing with a nucleotide sequence common to a gene family targeted by the gene subtraction. The gene subtraction method uses the carrier. The gene family targeted by the gene subtraction is preferably a protein kinase gene family, and the protein kinase gene family preferably comprises a tyrosine kinase family and a serine/threonine kinase family. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な遺伝子サブトラクション用の担体及びこれを用いた新規な遺伝子サブトラクション方法に関する。   The present invention relates to a novel carrier for gene subtraction and a novel gene subtraction method using the same.

まず、本出願書類において用いた略号について説明する。
G3PDH:グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)
OA:変形性関節症(osteoarthritis)
PCR:ポリメラーゼ連鎖反応(Polymerase Chain Reaction)
PK:タンパク質キナーゼ(protein kinase)
RA:関節リウマチ(rheumatoid arthritis)
SDS:ドデシル硫酸ナトリウム(sodium dodecyl sulfate)
また本出願書類においてヌクレオチド配列(塩基配列)を示す場合には、以下の略号を用いる。
A(又はa):アデニン
G(又はg):グアニン
C(又はc):シトシン
T(又はt):チミン
U(又はu):ウラシル
R(又はr):グアニン又はアデニン
Y(又はy):チミン又はシトシン
M(又はm):アデニン又はシトシン
S(又はs):グアニン又はシトシン
W(又はw):アデニン又はチミン
N(又はn):アデニン又はグアニン又はシトシン又はチミン
遺伝子サブトラクション法(差し引きハイブリッド法)は、異なる2種類の細胞や組織間において発現レベルの差がある目的遺伝子を、ハイブリダイゼーションによって差し引きすることにより単離する方法である。例えば、ある目的遺伝子のmRNAが細胞Aに較べ細胞Bにおいてより高レベルに発現している場合、細胞A及びBに由来するmRNA/cDNA/cRNA等の間でハイブリッドを形成させ、そのハイブリッド形成したもの以外のものを除去することによって、細胞Bにおいて高レベルに発現している遺伝子を単離することができる。
First, the abbreviations used in the application documents will be described.
G3PDH: glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase
OA: osteoarthritis
PCR: Polymerase Chain Reaction
PK: protein kinase
RA: rheumatoid arthritis
SDS: sodium dodecyl sulfate
In the present application documents, the following abbreviations are used to indicate nucleotide sequences (base sequences).
A (or a): adenine G (or g): guanine C (or c): cytosine T (or t): thymine U (or u): uracil R (or r): guanine or adenine Y (or y): Thymine or cytosine M (or m): adenine or cytosine S (or s): guanine or cytosine W (or w): adenine or thymine N (or n): adenine or guanine or cytosine or thymine Gene subtraction method (subtraction hybrid method) ) Is a method of isolating a target gene having a difference in expression level between two different types of cells and tissues by subtraction through hybridization. For example, when mRNA of a certain target gene is expressed at a higher level in cell B than in cell A, a hybrid is formed between mRNA / cDNA / cRNA derived from cells A and B, and the hybrid is formed. By removing things other than those, genes that are expressed at a high level in cell B can be isolated.

特開2000−325080号公報 また、遺伝子サブトラクションのキットも多く市販されている。しかし、本発明者らが試しにJAK1(チロシンキナーゼの一種)が等量含まれているcDNAサンプルを、市販のキットを用いて遺伝子サブトラクションを実施した結果、本来、遺伝子サブトラクションにより除かれるべきJAK1のcDNAがほとんど除去されず、相当量が残存してしまうケースが発生した。このことは、確立され広く市販されているキットであっても、多種多様な遺伝子のサブトラクションに対して必ずしも万能ではない、という技術水準を物語るものであり、遺伝子サブトラクション法について改善の余地が十分にあることを示すものとなった。また、従来のサブトラクション法では発現している全ての遺伝子が対象となるため、機能未知の遺伝子を含め大量の遺伝子が検出されてしまう。そのため、検出された遺伝子の中から、意味のある遺伝子を選び出すことは非常に困難であり、効率的ではない。In addition, many gene subtraction kits are commercially available. However, as a result of performing gene subtraction on a cDNA sample containing an equal amount of JAK1 (a type of tyrosine kinase) by the inventors using a commercially available kit, JAK1 originally to be removed by gene subtraction In some cases, cDNA was hardly removed and a considerable amount remained. This demonstrates the state of the art that even a well-established and widely available kit is not necessarily versatile for a wide variety of gene subtraction, and there is ample room for improvement in the gene subtraction method. It became to show that there was. In addition, since all the expressed genes are targeted by the conventional subtraction method, a large number of genes including genes with unknown functions are detected. Therefore, it is very difficult and inefficient to select a meaningful gene from the detected genes.

本発明は、遺伝子サブトラクション法をより簡便、迅速、高精度、かつ幅広い遺伝子に対して適用可能ならしめるためのツールを提供し、さらにこれを用いた簡便、迅速、高精度、かつ幅広い遺伝子に対して適用可能な遺伝子サブトラクション法を提供することを課題とする。また、機能が知られており意味のある遺伝子、すなわちある特定の遺伝子ファミリーのみを対象に解析を行うことで、遺伝子サブトラクションの効率化を図ることを課題とする。
The present invention provides a tool for making the gene subtraction method applicable to a wide range of genes more easily, quickly, with high accuracy, and further, with respect to a simple, rapid, high accuracy, and wide range of genes using this method. It is an object of the present invention to provide a gene subtraction method that can be applied. Another object of the present invention is to increase the efficiency of gene subtraction by analyzing only genes with known and meaningful functions, that is, specific gene families.

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」が結合している担体を作製し、これを遺伝子サブトラクションに用いることにより、簡便、迅速、高精度、かつ幅広い遺伝子に対して適用可能な遺伝子サブトラクションが可能であることを見い出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have produced a carrier to which “a nucleic acid having a nucleotide sequence that anneals to a nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction” is bound. By using this for gene subtraction, it was found that gene subtraction applicable to a wide range of genes was possible simply, quickly, with high accuracy, and the present invention was completed.

すなわち本発明は、「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」が結合していることを特徴とする、遺伝子サブトラクション用の担体(以下、「本発明担体」という。)を提供する。
この「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」は、PK遺伝子ファミリーであることが好ましい。また、この「PK遺伝子ファミリー」は、チロシンキナーゼファミリー及びセリン/スレオニンキナーゼファミリーであることが好ましい。
また、「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」としてPK遺伝子ファミリーを選択した場合、当該ファミリーに共通なヌクレオチド配列は、配列番号1及び/又は配列番号2で示されるヌクレオチド配列であることが好ましい。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
GAYGTSTGGTCCTWTGG (配列番号2)
(配列番号中におけるTはUであってもよい。また、Y、W及びNにおけるTも、Uであってもよい。)
また、「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」としてPK遺伝子ファミリーを選択した場合、当該ファミリーに共通なヌクレオチド配列にアニーリングするヌクレオチド配列は、配列番号1及び/又は配列番号3で示されるヌクレオチド配列であることが好ましい。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
CCAWAGGACCASACRTC (配列番号3)
(配列番号中におけるTはUであってもよい。また、Y、W及びNにおけるTも、Uであってもよい。)
また、「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」としてPK遺伝子ファミリーを選択した場合、当該ファミリーに共通なヌクレオチド配列にアニーリングするヌクレオチド配列は、配列番号1及び/又は配列番号4で示されるヌクレオチド配列であることが好ましい。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (配列番号4)
(配列番号中におけるTはUであってもよい。また、Y、W及びNにおけるTも、Uであってもよい。)
また「担体」は、磁性体ビーズであることが好ましい。また、前記核酸と担体との間の結合様式は、ビオチン−アビジン結合であることが好ましい。
また「核酸」は、DNAであることが好ましい。
That is, the present invention relates to a carrier for gene subtraction (hereinafter referred to as “a nucleic acid having a nucleotide sequence that anneals to a nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction”) "The carrier of the present invention").
This “gene family targeted for gene subtraction” is preferably the PK gene family. The “PK gene family” is preferably the tyrosine kinase family and the serine / threonine kinase family.
Moreover, when the PK gene family is selected as the “gene family targeted for gene subtraction”, the nucleotide sequence common to the family is preferably the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 2.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
GAYGTSTGGTCCTWTGG (SEQ ID NO: 2)
(T in the sequence number may be U. T in Y, W, and N may also be U.)
In addition, when the PK gene family is selected as the “target gene family for gene subtraction”, the nucleotide sequence annealed to the nucleotide sequence common to the family is the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 3. Preferably there is.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
CCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 3)
(T in the sequence number may be U. T in Y, W, and N may also be U.)
In addition, when the PK gene family is selected as the “target gene family for gene subtraction”, the nucleotide sequence annealed to the nucleotide sequence common to the family is the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 4. Preferably there is.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 4)
(T in the sequence number may be U. T in Y, W, and N may also be U.)
The “carrier” is preferably a magnetic bead. The binding mode between the nucleic acid and the carrier is preferably a biotin-avidin bond.
The “nucleic acid” is preferably DNA.

また本発明は、本発明担体を用いることを特徴とする、遺伝子サブトラクション方法(以下、「本発明方法」という。)を提供する。本発明方法は、「本発明担体に結合している核酸」と「検出対象となる核酸を含有する核酸画分」とを接触させてハイブリダイゼーション反応させ、その後、前記担体を除去するステップを含むことが好ましい。   The present invention also provides a gene subtraction method (hereinafter referred to as “the method of the present invention”) characterized by using the carrier of the present invention. The method of the present invention includes a step of bringing a “nucleic acid bound to the carrier of the present invention” and a “nucleic acid fraction containing the nucleic acid to be detected” into contact for hybridization, and then removing the carrier. It is preferable.

本発明によれば、遺伝子サブトラクション法をより簡便、迅速、高精度、かつ幅広い遺伝子に対して適用可能ならしめるためのツールが提供され、さらにこれを用いた簡便、迅速、高精度、かつ幅広い遺伝子に対して適用可能な遺伝子サブトラクション法が提供されることから、極めて有用である。   According to the present invention, there is provided a tool for making the gene subtraction method simpler, faster, more accurate, and applicable to a wide range of genes. Since a gene subtraction method applicable to is provided, it is extremely useful.

以下、本発明を発明の実施の形態により詳説する。
<1>本発明担体
本発明担体は、「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」が結合していることを特徴とする、遺伝子サブトラクション用の担体である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by embodiments of the invention.
<1> Carrier of the present invention The carrier of the present invention is a gene subtraction characterized in that “nucleic acid holding a nucleotide sequence that anneals to a“ nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction ”” is bound. Carrier.

ここで、「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」は、種々の遺伝子ファミリーのなかから、遺伝子サブトラクションのターゲット(標的)として所望するものを選択すればよい。例えば、PK遺伝子ファミリーについて遺伝子サブトラクションを行いたい場合には、PK遺伝子ファミリーが、遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーとなる。   Here, as the “gene family targeted for gene subtraction”, a desired gene subtraction target (target) may be selected from various gene families. For example, when gene subtraction is desired for the PK gene family, the PK gene family is the gene family targeted for gene subtraction.

本発明においては、「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」として、PK遺伝子ファミリーを選択することが好ましい。また、この「PK遺伝子ファミリー」は、チロシンキナーゼファミリー及びセリン/スレオニンキナーゼファミリーであることが好ましい。
また、遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに「共通なヌクレオチド配列」とは、当該ファミリーに共通して存在するヌクレオチド配列である限りにおいて特に限定されない。ここで「共通して存在する」とは、必ずしも当該遺伝子ファミリーに属する全ての遺伝子において存在している必要はなく、当該遺伝子ファミリーに属する多くの遺伝子において存在するものであれば良い。また、「共通なヌクレオチド配列」自体も、必ずしもその遺伝子間において完全に一致している必要はなく、若干のヌクレオチドの差異があってもよい。
遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーにおいて、具体的にどのようなヌクレオチド配列を「共通なヌクレオチド配列」とするかについては、サブトラクションの目的・精度等に応じて当業者が適宜決定することができる。例えば、ある遺伝子ファミリーに関してある程度幅広く遺伝子サブトラクションを行いたいのであれば、その「遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列」として、当該遺伝子ファミリーに属する全ての遺伝子において存在するヌクレオチド配列ではなく、当該遺伝子ファミリーに属する多くの遺伝子において存在するヌクレオチド配列を用いればよい。逆に、ある遺伝子ファミリーに関して、当該遺伝子ファミリーに属する全ての遺伝子において存在する特定のヌクレオチド配列に厳密に着目して遺伝子サブトラクションを行いたいのであれば、「遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列」として、当該遺伝子ファミリーに属する全ての遺伝子において存在する当該特定のヌクレオチド配列を用いればよい。
「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」としてPK遺伝子ファミリーを選択した場合には、当該ファミリーに共通なヌクレオチド配列として、配列番号1及び/又は配列番号2で示されるヌクレオチド配列を採用することが好ましい。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
GAYGTSTGGTCCTWTGG (配列番号2)
(配列番号中におけるTはUであってもよい。また、Y、W及びNにおけるTも、Uであってもよい。)
そのなかでも、前記ファミリーに共通なヌクレオチド配列として、配列番号1と配列番号2の両方のヌクレオチド配列を採用することが好ましい。
また、「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列」とは、以上に説明した「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列」に対して、アニーリングする性質を有するヌクレオチド配列である限りにおいて特に限定されない。ここで「アニーリング」の条件は、相補的にハイブリッドを形成すべき核酸鎖間の水素結合が切断されている温度条件から温度を下げていったときに、当該核酸鎖間で水素結合が再構成され、両者が再結合するような条件である限りにおいて特に限定されない。具体的には、PCRにおける冷却のステップにおいて、前記核酸鎖間で再結合が形成されるような条件が挙げられる。より具体的には、ExTaq ポリメラーゼ(TaKaRa社:RR001A)に付属のバッファーを用いて、48℃(〜70℃)、1分間で前記核酸鎖間の再結合が形成されるものであることが好ましい。
「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」としてPK遺伝子ファミリーを選択した場合には、当該ファミリーに共通なヌクレオチド配列にアニーリングするヌクレオチド配列として、配列番号1及び/又は配列番号3で示されるヌクレオチド配列を採用することが好ましい。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
CCAWAGGACCASACRTC (配列番号3)
(配列番号中におけるTはUであってもよい。また、Y、W及びNにおけるTも、Uであってもよい。)
そのなかでも、配列番号1と配列番号3の両方のヌクレオチド配列を採用することが好ましい。
また「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」としてPK遺伝子ファミリーを選択した場合には、当該ファミリーに共通なヌクレオチド配列にアニーリングするヌクレオチド配列として、配列番号1及び/又は配列番号4で示されるヌクレオチド配列を採用することが好ましい。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (配列番号4)
(配列番号中におけるTはUであってもよい。また、Y、W及びNにおけるTも、Uであってもよい。)
そのなかでも、配列番号1と配列番号4の両方のヌクレオチド配列を採用することが好ましい。
In the present invention, the PK gene family is preferably selected as the “gene family targeted for gene subtraction”. The “PK gene family” is preferably the tyrosine kinase family and the serine / threonine kinase family.
The “common nucleotide sequence” for the gene family targeted for gene subtraction is not particularly limited as long as it is a nucleotide sequence that is commonly present in the family. Here, “commonly present” does not necessarily have to exist in all genes belonging to the gene family, and may be any gene that exists in many genes belonging to the gene family. Further, the “common nucleotide sequence” itself does not necessarily need to be completely matched between the genes, and there may be slight nucleotide differences.
In the gene family targeted for gene subtraction, the specific nucleotide sequence to be used as the “common nucleotide sequence” can be appropriately determined by those skilled in the art depending on the purpose and accuracy of subtraction. For example, if you want to perform gene subtraction for a certain gene family to some extent, the “nucleotide sequence common to the gene family” belongs to the gene family instead of the nucleotide sequences that exist in all the genes belonging to the gene family. Nucleotide sequences that exist in many genes may be used. Conversely, for a gene family, if you want to perform gene subtraction with a strict focus on specific nucleotide sequences present in all genes belonging to the gene family, What is necessary is just to use the said specific nucleotide sequence which exists in all the genes which belong to a gene family.
When the PK gene family is selected as the “gene family targeted for gene subtraction”, it is preferable to employ the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 2 as the nucleotide sequence common to the family. .
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
GAYGTSTGGTCCTWTGG (SEQ ID NO: 2)
(T in the sequence number may be U. T in Y, W, and N may also be U.)
Among them, it is preferable to adopt both nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 as nucleotide sequences common to the family.
In addition, “the nucleotide sequence that is annealed to the“ nucleotide sequence common to the gene family targeted for gene subtraction ”” refers to the “nucleotide sequence common to the gene family targeted for gene subtraction” described above, There is no particular limitation as long as the nucleotide sequence has the property of annealing. Here, the condition of “annealing” is that when the temperature is lowered from the temperature condition in which the hydrogen bonds between the nucleic acid strands to be complementarily formed are broken, the hydrogen bonds are reconfigured between the nucleic acid strands. As long as the conditions are such that they are recombined, there is no particular limitation. Specifically, the conditions in which recombination is formed between the nucleic acid strands in the cooling step in PCR can be mentioned. More specifically, it is preferable that recombination between the nucleic acid strands is formed at 48 ° C. (˜70 ° C.) for 1 minute using the buffer attached to ExTaq polymerase (TaKaRa: RR001A). .
When the PK gene family is selected as the “target gene family for gene subtraction”, the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 3 is used as the nucleotide sequence that anneals to the nucleotide sequence common to the family. It is preferable to adopt.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
CCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 3)
(T in the sequence number may be U. T in Y, W, and N may also be U.)
Among these, it is preferable to employ the nucleotide sequences of both SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3.
In addition, when a PK gene family is selected as the “target gene family for gene subtraction”, the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 4 is used as a nucleotide sequence that anneals to a nucleotide sequence common to the family. Is preferably adopted.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 4)
(T in the sequence number may be U. T in Y, W, and N may also be U.)
Among these, it is preferable to employ the nucleotide sequences of both SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 4.

このような、「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列」からなる核酸をもとに、担体に結合させるべき当該配列を保持する核酸を製造することができる。なお本出願書類において、あるヌクレオチド配列を「保持する」核酸とは、当該にヌクレオチド配列からなる核酸のみならず、当該ヌクレオチド配列を一部分に含んでいる核酸をも含む趣旨である。   Based on such a nucleic acid consisting of “a nucleotide sequence that is annealed to a“ nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction ””, a nucleic acid that retains the sequence to be bound to a carrier can be produced. it can. In this application document, a nucleic acid that “holds” a nucleotide sequence is intended to include not only a nucleic acid consisting of the nucleotide sequence but also a nucleic acid partially containing the nucleotide sequence.

前記の通り、遺伝子サブトラクション法では、ある目的遺伝子のmRNAが細胞Aに較べ細胞Bにおいてより高レベルに発現している場合、細胞A及びBに由来するmRNA/cDNA/cRNA等の間でハイブリッドを形成させ、そのハイブリッド形成したもの以外のものを除去することで、細胞Bにおいて高レベルに発現している遺伝子を単離することができる。本出願書類では、この場合におけるハイブリッドを形成させる細胞A由来の核酸(対照試料)を「ドライバー」と、細胞B由来の核酸(目的試料)を「テスター」という。そして本発明における「ドライバー」としては、「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」であって細胞Aにおいて発現しているものを、「テスター」としては、「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」であって細胞Bにおいて発現しているものをそれぞれ用いることとなる。
そして、担体に結合させるべき「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」は、「ドライバー」として用いる核酸であることが好ましい。このような核酸は、前記の「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列」からなる核酸をプライマーとし、遺伝子サブトラクションにおける対照の細胞・組織等(前記でいう「細胞A」)に存在する核酸(mRNA等)を鋳型としたPCRによって製造し、増幅することができる。
例えば、「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリー」としてPK遺伝子ファミリーを選択し、OA患者の関節滑膜を遺伝子サブトラクションの対照(前記でいう「細胞A」)とする場合には、配列番号1及び/又は配列番号3で示される核酸をプライマーとし、OA患者の関節滑膜から抽出された核酸を鋳型としたPCRによって、担体に結合させるべき核酸を製造・増幅することができる。配列番号3に代えて、配列番号4で示される核酸を用いてもよい。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
CCAWAGGACCASACRTC (配列番号3)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (配列番号4)
(配列番号中におけるTはUであってもよい。また、Y、W及びNにおけるTも、Uであってもよい。)
このように、本発明担体に結合させるべき「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」は、遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーや、対照とする細胞や組織等(使用する「ドライバー」)等に応じて異なることとなるが、これらに応じて当業者が適宜設定・製造等することができる。
As described above, in the gene subtraction method, when mRNA of a certain target gene is expressed at a higher level in the cell B than in the cell A, a hybrid between mRNA / cDNA / cRNA derived from the cells A and B, etc. Genes that are expressed at a high level in cell B can be isolated by removing those other than those that are hybridized. In this application document, the nucleic acid derived from cell A (control sample) that forms a hybrid in this case is referred to as “driver”, and the nucleic acid derived from cell B (target sample) is referred to as “tester”. The “driver” in the present invention is a “nucleic acid having a nucleotide sequence that anneals to a nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction” that is expressed in the cell A. As the “tester”, “nucleic acid having a nucleotide sequence that anneals to“ a nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction ”” that is expressed in the cell B is used.
The “nucleic acid having a nucleotide sequence that anneals to a“ nucleotide sequence common to the gene family targeted for gene subtraction ”” to be bound to the carrier is preferably a nucleic acid used as a “driver”. Such a nucleic acid is a nucleic acid comprising the above-mentioned “nucleotide sequence that is annealed to a“ nucleotide sequence common to the gene family targeted for gene subtraction ”” as a primer, and a control cell / tissue or the like in the gene subtraction (as described above). It can be produced and amplified by PCR using a nucleic acid (such as mRNA) present in “cell A”) as a template.
For example, when the PK gene family is selected as the “target gene family for gene subtraction” and the synovial membrane of OA patients is used as a control for gene subtraction (“cell A” as described above), SEQ ID NO: 1 and The nucleic acid to be bound to the carrier can be produced / amplified by PCR using the nucleic acid represented by SEQ ID NO: 3 as a primer and the nucleic acid extracted from the synovial membrane of an OA patient as a template. In place of SEQ ID NO: 3, the nucleic acid represented by SEQ ID NO: 4 may be used.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
CCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 3)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 4)
(T in the sequence number may be U. T in Y, W, and N may also be U.)
As described above, the “nucleic acid having a nucleotide sequence that anneals to the“ nucleotide sequence common to the gene family targeted for gene subtraction ”” to be bound to the carrier of the present invention refers to the gene family targeted for gene subtraction and the control. Depending on the cell, tissue, etc. ("driver" used), etc., the person skilled in the art can appropriately set and manufacture according to these.

本発明担体は、このような「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」が担体に結合していることを特徴とする。   The carrier of the present invention is characterized in that such a “nucleic acid holding a nucleotide sequence that anneals to a“ nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction ”” is bound to the carrier.

この「担体」は、核酸を結合させることができ、かつ、水や反応液等に不溶である限りにおいて特に限定されない。その形状も特に限定されず、ビーズ、プレート(例えばマイクロプレートのウェル等)、チューブ、メンブレン、ゲル等を例示することができる。なかでもビーズの形状が好ましい。
また担体の材質も特に限定されず、磁性体、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ニトロセルロース、ナイロン、ポリアクリルアミド、ポリアロマー、ポリエチレン、ガラス、アガロース等の材質が例示される。
The “carrier” is not particularly limited as long as it can bind a nucleic acid and is insoluble in water, a reaction solution or the like. The shape is not particularly limited, and examples thereof include beads, plates (for example, microplate wells), tubes, membranes, gels, and the like. Of these, the shape of beads is preferred.
The material of the carrier is not particularly limited, and examples thereof include magnetic materials, polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, nitrocellulose, nylon, polyacrylamide, polyallomer, polyethylene, glass, agarose, and the like.

これらのなかでも、磁性体のビーズであることが、ハイブリダイゼーション後のドライバーの除去を簡便、迅速かつ確実に行いうることから好ましい。すなわち、担体として磁性体ビーズを用いれば、ハイブリダイゼーション後に、磁石によって当該ビーズ(これに結合している核酸及びこれにハイブリダイズした核酸)を簡便、迅速かつ確実に除去することができる。   Among these, magnetic beads are preferred because removal of the driver after hybridization can be performed simply, quickly and reliably. That is, when magnetic beads are used as a carrier, the beads (the nucleic acid bound to the beads and the nucleic acid hybridized to the beads) can be easily, rapidly and reliably removed by a magnet after hybridization.

また、前記の核酸と担体との間の結合様式も、水や反応液等の中において両者が解離しない強度以上の強度を有するものである限りにおいて特に限定されない。また、核酸と担体とが直接結合しているものはもちろん、両者が別の物質を介して結合していてもよい。
両者間の結合としては、例えば、2個の原子がいくつかの電子を共有してつくる共有結合や、2個の分子間における親和性により形成されるアフィニティー結合等を例示することができる。アフィニティー結合としては、ビオチン−アビジン結合(ビオチンとアビジンとの間の結合)等を例示することができる。なお、本出願書類における「アビジン」の用語には、ストレプトアビジンも当然に包含される。
Further, the binding mode between the nucleic acid and the carrier is not particularly limited as long as it has a strength higher than the strength at which the both do not dissociate in water or a reaction solution. In addition, the nucleic acid and the carrier may be directly bound together, or both may be bound via another substance.
Examples of the bond between the two include a covalent bond formed by two atoms sharing some electrons, an affinity bond formed by the affinity between two molecules, and the like. Examples of the affinity bond include biotin-avidin bond (bond between biotin and avidin) and the like. The term “avidin” in the present application document naturally includes streptavidin.

両者間の結合様式としてビオチン−アビジン結合を採用する場合には、例えば、担体に結合させるべき核酸に公知の方法でビオチンを結合させ、担体(例えば、磁性体ビーズ)にはアビジンを結合させて、両者を接触させてアフィニティー結合させることにより、核酸と担体とがビオチン−アビジン結合によって結合した本発明担体とすることができる。また、アビジン等が結合している担体(例えば、磁性体ビーズ)等も市販されており、これらを用いることもできる。   When a biotin-avidin bond is adopted as the binding mode between the two, for example, biotin is bound to the nucleic acid to be bound to the carrier by a known method, and avidin is bound to the carrier (for example, magnetic beads). The carrier of the present invention in which the nucleic acid and the carrier are bound by a biotin-avidin bond can be obtained by bringing them into contact with each other and affinity binding. In addition, carriers (eg, magnetic beads) to which avidin and the like are bound are commercially available, and these can also be used.

なお本発明担体における核酸と担体との結合は、遺伝子サブトラクションの過程で形成させてもよい。例えば、ドライバーとテスターとをハイブリダイズさせた後に、当該ドライバーを担体に結合させる態様であってもよい。例えば、予めドライバーにビオチンを結合させておき、これとテスターとをハイブリダイズさせた後に、ドライバーに結合しているビオチンを担体に結合しているアビジンに結合させることによって、本発明担体を製造してもよい。   In addition, you may form the coupling | bonding of the nucleic acid and carrier in this invention support | carrier in the process of gene subtraction. For example, after the driver and the tester are hybridized, the driver may be bound to the carrier. For example, the carrier of the present invention can be produced by previously binding biotin to a driver, hybridizing it with a tester, and then binding biotin bound to the driver to avidin bound to the carrier. May be.

以上のような核酸が結合している担体を、遺伝子サブトラクション用途の担体とすることにより、本発明担体が提供される。   The carrier of the present invention is provided by using a carrier to which a nucleic acid as described above is bound as a carrier for gene subtraction.

なお、以上に示したヌクレオチド配列や核酸は、DNAであっても、RNAであってもよく、遺伝子サブトラクションの目的や方法等によって当業者が適宜選択することができる。例えば、ヌクレオチド配列や核酸としてRNAを採用する場合にはチミン(T)をウラシル(U)に変更すればよく、またmRNAを用いる場合には、DNAからの転写を考慮してそのヌクレオチド配列をデザインすればよい。   The nucleotide sequences and nucleic acids shown above may be DNA or RNA, and can be appropriately selected by those skilled in the art depending on the purpose and method of gene subtraction. For example, when RNA is used as a nucleotide sequence or nucleic acid, thymine (T) may be changed to uracil (U), and when mRNA is used, the nucleotide sequence is designed in consideration of transcription from DNA. do it.

本発明担体は、後述する「本発明方法」にそのまま利用することができる。その使用方法については、後述の「本発明方法」の説明を参照されたい。

<2>本発明方法
本発明方法は、本発明担体を用いることを特徴とする遺伝子サブトラクション方法である。本発明方法は、本発明担体を用いるステップを少なくとも含んでいる限りにおいて特に限定されない。
前記の通り、本発明担体は「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」が結合していることを特徴とする。そして前記の通り、当該核酸はドライバーとして用いる核酸であることが好ましい。したがって本発明方法は、遺伝子サブトラクション法において、ドライバーに代えて本発明担体を用いることにより実施することができる。
The carrier of the present invention can be used as it is in the “method of the present invention” described later. Refer to the description of the “method of the present invention” to be described later.

<2> Method of the Present Invention The method of the present invention is a gene subtraction method using the carrier of the present invention. The method of the present invention is not particularly limited as long as it includes at least the step of using the carrier of the present invention.
As described above, the carrier of the present invention is characterized in that “a nucleic acid having a nucleotide sequence that anneals to a nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction” is bound. And as above-mentioned, it is preferable that the said nucleic acid is a nucleic acid used as a driver. Therefore, the method of the present invention can be carried out by using the carrier of the present invention instead of the driver in the gene subtraction method.

具体的には、本発明は、「本発明担体に結合している核酸」と「検出対象となる核酸を含有する核酸画分(テスター)」とを接触させてハイブリダイゼーション反応させ、その後、前記担体を除去するステップを含むことが好ましい。   Specifically, in the present invention, a “nucleic acid bound to the carrier of the present invention” and a “nucleic acid fraction containing a nucleic acid to be detected (tester)” are brought into contact with each other for hybridization, Preferably, the method includes a step of removing the carrier.

ここにおけるハイブリダイゼーション反応の条件は、非特異的なハイブリダイゼーションが生じない程度のストリンジェントな条件で行われることが好ましい。このような条件としては、終濃度として0.5〜10xSSC(好ましくは1〜5xSSC、より好ましくは3xSSC)、0.5〜5xDenhardt溶液(好ましくは1〜4xDenhardt溶液、より好ましくは2.5xDenhardt溶液)
及び0.01〜0.1% SDS(好ましくは0.02〜0.08% SDS、より好ましくは0.05% SDS)を含有する溶液中で、55℃〜75℃(好ましくは60℃〜70℃、より好ましくは68℃)でインキュベートする条件が例示される。インキュベートの時間としては、例えば6時間〜24時間(好ましくは10時間〜20時間、より好ましくは15時間)程度を例示することができる。
ここで「本発明担体に結合している核酸」については前記の通りである。また「検出対象となる核酸を含有する核酸画分」は「テスター」であり、遺伝子サブトラクションの目的等に応じて、当業者が適宜選択・製造することができる。
例えば、OA患者の関節滑膜に比してRA患者の関節滑膜において発現レベルが高いPK遺伝子ファミリーについて遺伝子サブトラクションを行う場合には、OA患者の関節滑膜から抽出し増幅させたPK遺伝子に関する核酸群(ドライバー)が担体に結合した本発明担体を用い、当該担体に結合している核酸(ドライバー)と、RA患者の関節滑膜から抽出し増幅させたPK遺伝子に関する核酸画分(テスター)とを接触させてハイブリダイゼーション反応させ、その後、前記担体(これに結合している核酸及びこれにハイブリダイズした核酸)を除去すればよい。
特に、本発明担体における「担体」として磁性体ビーズを用いた場合には、担体の除去は、磁石を用いて簡便、迅速かつ確実に行うことができる。
例えば、以下ステップからなる方法を例示することができる。
(1)ヒトRA患者及びヒトOA患者の関節滑膜からRNAを抽出する。
(2)抽出したRNAを鋳型としてcDNAを合成する。
(3)RA患者由来のcDNAを鋳型とし、PK遺伝子ファミリーに特異的なプライマーを用いてPCRを行い、PK遺伝子ファミリーの断片を特異的に増幅する。これにより得られたDNAを「テスターDNA」という。
(4)OA患者由来のcDNAを鋳型とし、PK遺伝子ファミリーに特異的な配列の5'端にビオチンを付加したプライマーを用いてPCRを行い、両端にビオチンが修飾されたPK遺伝子ファミリーの断片を特異的に増幅する。これより得られたDNAを「ドライバーDNA」という。
(5)テスターDNAとドライバーDNAを混合し、水溶液中で加熱(好ましくは80℃〜100℃、より好ましくは90℃〜100℃、特に好ましくは100℃程度)することによって変性させる。次いで、終濃度として0.5〜10xSSC(好ましくは1〜5xSSC、より好ましくは3xSSC)、0.5〜5xDenhardt溶液(好ましくは1〜4xDenhardt溶液、より好ましくは2.5xDenhardt溶液)及び0.01〜0.1% SDS(好ましくは0.02〜0.08% SDS、より好ましくは0.05% SDS)を含有する溶液中、55℃〜75℃(好ましくは60℃〜70℃、より好ましくは68℃)で6時間〜24時間(好ましくは10時間〜20時間、より好ましくは15時間)インキュベートすることによりテスターDNAとドライバーDNAの間に二本鎖を形成させる。
(6)この反応液に磁気ビーズを添加し、ドライバーDNA中のビオチンと磁気ビーズに結合しているストレプトアビジンとを結合させる。
(7)ドライバーDNAと磁気ビーズとの複合体を磁石を用いて除去する。これによってドライバーDNAのみならず、テスターDNAとドライバーDNAに共通して存在する遺伝子断片も除去される。その結果、OA患者に比してRA患者において発現が増加しているDNAが溶液中に残ることになる。このDNAをPCRによって増幅し、諸解析に用いる。また遺伝子サブトラクションの感度及び精度をより高めるために、磁気ビーズ(担体)を除去した後の溶液について、上記ステップをさらに繰り返して実施してもよい。
他の細胞・組織等や、他の遺伝子ファミリーをターゲットとする場合も同様である。
The hybridization reaction conditions here are preferably stringent conditions that do not cause non-specific hybridization. As such conditions, the final concentration is 0.5 to 10xSSC (preferably 1 to 5xSSC, more preferably 3xSSC), 0.5 to 5xDenhardt solution (preferably 1 to 4xDenhardt solution, more preferably 2.5xDenhardt solution).
And in a solution containing 0.01 to 0.1% SDS (preferably 0.02 to 0.08% SDS, more preferably 0.05% SDS) at 55 ° C to 75 ° C (preferably 60 ° C to 70 ° C, more preferably 68 ° C). Incubation conditions are exemplified. Examples of the incubation time include 6 hours to 24 hours (preferably 10 hours to 20 hours, more preferably 15 hours).
Here, the “nucleic acid bound to the carrier of the present invention” is as described above. The “nucleic acid fraction containing the nucleic acid to be detected” is a “tester” and can be appropriately selected and manufactured by those skilled in the art according to the purpose of gene subtraction.
For example, when gene subtraction is performed on the PK gene family whose expression level is higher in the joint synovium of the RA patient than in the synovium of the OA patient, the PK gene extracted from the joint synovium of the OA patient is amplified. Using the carrier of the present invention in which a nucleic acid group (driver) is bound to a carrier, the nucleic acid (driver) bound to the carrier and the nucleic acid fraction (tester) relating to the PK gene extracted and amplified from the RA synovial membrane And the carrier (the nucleic acid bound to the carrier and the nucleic acid hybridized to the carrier) may be removed.
In particular, when magnetic beads are used as the “carrier” in the carrier of the present invention, the carrier can be removed simply, quickly and reliably using a magnet.
For example, the method which consists of the following steps can be illustrated.
(1) RNA is extracted from the synovial membrane of human RA patients and human OA patients.
(2) Synthesize cDNA using the extracted RNA as a template.
(3) Using a cDNA derived from RA patient as a template, PCR is performed using primers specific to the PK gene family, and a fragment of the PK gene family is specifically amplified. The DNA thus obtained is referred to as “tester DNA”.
(4) PCR is performed using a cDNA derived from OA patient as a template, a primer with biotin added to the 5 ′ end of a sequence specific to the PK gene family, and a fragment of the PK gene family modified with biotin at both ends. Amplifies specifically. The DNA obtained from this is called “driver DNA”.
(5) Tester DNA and driver DNA are mixed and denatured by heating in an aqueous solution (preferably 80 ° C. to 100 ° C., more preferably 90 ° C. to 100 ° C., particularly preferably about 100 ° C.). Then, final concentrations of 0.5 to 10xSSC (preferably 1 to 5xSSC, more preferably 3xSSC), 0.5 to 5xDenhardt solution (preferably 1 to 4xDenhardt solution, more preferably 2.5xDenhardt solution) and 0.01 to 0.1% SDS (preferably 0.02) In a solution containing ˜0.08% SDS, more preferably 0.05% SDS, at 55 ° C. to 75 ° C. (preferably 60 ° C. to 70 ° C., more preferably 68 ° C.) for 6 hours to 24 hours (preferably 10 hours to Incubation (20 hours, more preferably 15 hours) causes a double strand to form between the tester DNA and the driver DNA.
(6) Magnetic beads are added to this reaction solution, and biotin in the driver DNA is bound to streptavidin that is bound to the magnetic beads.
(7) The complex of driver DNA and magnetic beads is removed using a magnet. As a result, not only the driver DNA but also the gene fragment that is common to the tester DNA and the driver DNA is removed. As a result, DNA whose expression is increased in RA patients compared to OA patients remains in the solution. This DNA is amplified by PCR and used for various analyses. In order to further increase the sensitivity and accuracy of gene subtraction, the above steps may be further repeated for the solution after removing the magnetic beads (carrier).
The same applies when targeting other cells / tissues or other gene families.

本発明方法により、簡便、迅速、高精度、かつ幅広い遺伝子に対して適用可能な遺伝子サブトラクション法を行うことができる。
According to the method of the present invention, a gene subtraction method applicable to a wide range of genes can be performed simply, rapidly, with high accuracy.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
<実施例1> 本発明担体を用いた遺伝子サブトラクション
(1)ヒトRA患者(6例)及びヒトOA患者(3例)の手術時に膝関節滑膜を摘出し、この滑膜からISOGEN(NIPPON GENE社)法によってRNAを抽出した。
(2)抽出したRNAを鋳型にして、SuperSript III First-Strand Synthesis System(Invitrogen社)を用いてcDNAを合成した。操作方法は同製品のマニュアルに従って行った。
(3)RA患者由来のcDNAを鋳型として、PK遺伝子ファミリーに特異的なプライマー(TAGAACTAGTGGATCCGTGCACMGNGAYYT(配列番号5)及びGGTCGACGGTATCGATCCAWAGGACCASACRTC(配列番号6))を用いてPCR(反応条件:ExTaq ポリメラーゼ(TaKaRa社:RR001A)とそれに付属のバッファーを用いて、94℃(3分)-[94℃(1分)-48℃(1分)-72℃(1分)]x 30回 - 72℃(5分))を行い、PK遺伝子ファミリーの断片を特異的に増幅した。以下、この増幅により得られたDNAを「テスターDNA」という。
(4)OA患者由来のcDNAを鋳型として、PK遺伝子ファミリーに特異的な配列の5'端にビオチンを付加したプライマー(GTGCACMGNGAYYT(配列番号1)及びGCGAATTCCAWAGGACCASACRTC(配列番号4))を用いてPCR(反応条件:ExTaq ポリメラーゼ(TaKaRa社:RR001A)とそれに付属のバッファーを用いて、94℃(3分)-[94℃(1分)-48℃(1分)-72℃(1分)]x 30回 - 72℃(5分))を行い、両端にビオチンが修飾されたPK遺伝子ファミリーの断片を特異的に増幅した。以下、この増幅により得られたDNAを「ドライバーDNA」という。
(5)6患者分のテスターDNA 2μgと、3患者分のドライバーDNA 4μgを混合し、100℃で5分間処理して変性させた。この溶液に等量のハイブリダイゼーションバッファー(6xSSC、5xDenhardt溶液、0.1%SDS)を添加し、68℃で一晩保温することによってテスターDNAとドライバーDNAの間に二本鎖を形成させた。
(6)この反応液に500μgの磁気ビーズ(Dynal Biotech社; M-270 Streptavidin)を添加し、1時間攪拌することによって、ドライバーDNA中のビオチンと磁気ビーズに結合しているストレプトアビジンとを結合させた。
(7)ドライバーDNAと磁気ビーズとの複合体を、ビーズ分離用磁石(Dynal Biotech社; MPC-S)を用いて除去した。これによってドライバーDNAのみならず、テスターDNAとドライバーDNAに共通して存在する遺伝子断片も除去される。その結果、OA患者に比してRA患者において発現が増加している遺伝子が溶液中に残ることになる。
(8)前記(7)の操作後の溶液に、新たにドライバーDNAを添加し、前記(5)から(7)の操作を2回繰り返した。
(9)前記(8)の操作後の溶液に含まれるDNAを増幅するために、テスターDNA増幅用プライマー(TAGAACTAGTGGATCC(配列番号7)及びTCGACGGTATCGAT(配列番号8))を用いてPCR(反応条件:ExTaq ポリメラーゼ(TaKaRa社:RR001A)とそれに付属のバッファーを用いて、94℃(3分)-[94℃(1分)-62℃(1分)-72℃(1分)]x 10〜16回 - 72℃(5分))を行った。
(10)上記PCRの産物から、PK遺伝子ファミリーの断片サイズである約240bpの断片を切り出し、TOPO-TA Cloning Kit for Sequence(Invitrogen社)を用いて、断片をプラスミドベクターにサブクローニングした。
(11)サブクローニングしたプラスミドDNAの挿入配列を解析し、GeneBank等のデータベースで検索した。その結果、数種類のPK遺伝子が検出された。以下、検出されたPK遺伝子のうち特定の3種類について、キナーゼA、キナーゼB及びキナーゼCとそれぞれ記載する。

<実施例2> RA患者及びOA患者滑膜における発現解析
(1)前記のサブトラクション法によって同定されたPK遺伝子が、OA患者と比較してRA患者において発現が増加していることを確認するために、6例のRA患者及び3例のOA患者由来のcDNAを鋳型としてPCR(反応条件:ExTaq ポリメラーゼ(TaKaRa社:RR001A)とそれに付属のバッファーを用いて、94℃(3分)-[94℃(30秒)-60℃(30秒)-72℃(1分)]x 27回 - 72℃(5分))を行った。各PK遺伝子の増幅には、それぞれのPK遺伝子に特異的なプライマーを用いてPCRを行った。
(2)RA及びOA患者由来のcDNAを鋳型として、サーマルサイクラー(TaKaRa社; TP3000)を用いてPCR(反応条件:ExTaq ポリメラーゼ(TaKaRa社:RR001A)とそれに付属のバッファーを用いて、94℃(3分)-[94℃(30秒)-60℃(30秒)-72℃(1分)]x 27回 - 72℃(5分))を行った後、PCR産物をアガロースゲル電気泳動し、対応するバンドの濃さをイメージアナライザ(Bio-Rad社; MOLECULAR IMAGER FX)を用いて定量した。
(3)各遺伝子のバンドの定量値は、内在性コントロールであるG3PDHの定量値に対する比として算出し、RA、OAそれぞれの平均値+標準偏差を求めた。キナーゼA遺伝子の定量値(発現量)を図1に、キナーゼB遺伝子の定量値(発現量)を図2に、キナーゼC遺伝子の定量値(発現量)を図3にそれぞれ示す。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
<Example 1> Gene subtraction using the carrier of the present invention (1) Knee joint synovium was removed during surgery of human RA patients (6 cases) and human OA patients (3 cases), and ISOGEN (NIPPON GENE RNA was extracted by the method.
(2) Using the extracted RNA as a template, cDNA was synthesized using SuperSript III First-Strand Synthesis System (Invitrogen). The operation method was performed according to the manual of the product.
(3) PCR (reaction condition: ExTaq polymerase (TaKaRa: RR001A) using primers derived from RA patients as a template and using primers specific to the PK gene family (TAGAACTAGTGGATCCGTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 5) and GGTCGACGGTATCGATCCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 6)) ) And the attached buffer, 94 ℃ (3 minutes)-[94 ℃ (1 minute)-48 ℃ (1 minute) -72 ℃ (1 minute)] x 30 times-72 ℃ (5 minutes)) And a fragment of the PK gene family was specifically amplified. Hereinafter, the DNA obtained by this amplification is referred to as “tester DNA”.
(4) PCR using a primer (GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1) and GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 4)) with biotin added to the 5 ′ end of a sequence specific to the PK gene family using cDNA derived from an OA patient as a template. Reaction conditions: 94 ° C (3 minutes)-[94 ° C (1 minute) -48 ° C (1 minute) -72 ° C (1 minute)] x using ExTaq polymerase (TaKaRa: RR001A) and its attached buffer 30 times-72 ° C. (5 minutes)), and the PK gene family fragment modified with biotin at both ends was specifically amplified. Hereinafter, the DNA obtained by this amplification is referred to as “driver DNA”.
(5) 2 μg of tester DNA for 6 patients and 4 μg of driver DNA for 3 patients were mixed and denatured by treatment at 100 ° C. for 5 minutes. An equal amount of hybridization buffer (6 × SSC, 5 × Denhardt solution, 0.1% SDS) was added to this solution, and incubated at 68 ° C. overnight to form a double strand between the tester DNA and the driver DNA.
(6) Add 500 μg of magnetic beads (Dynal Biotech; M-270 Streptavidin) to this reaction solution and stir for 1 hour to bind biotin in the driver DNA to streptavidin bound to the magnetic beads. I let you.
(7) The complex of driver DNA and magnetic beads was removed using a bead separation magnet (Dynal Biotech; MPC-S). As a result, not only the driver DNA but also the gene fragment that is common to the tester DNA and the driver DNA is removed. As a result, genes whose expression is increased in RA patients compared to OA patients remain in the solution.
(8) Driver DNA was newly added to the solution after the operation of (7), and the operations of (5) to (7) were repeated twice.
(9) In order to amplify the DNA contained in the solution after the operation of (8), PCR (reaction conditions: TAGAACTAGTGGATCC (SEQ ID NO: 7) and TCGACGGTATCGAT (SEQ ID NO: 8)) is used for the tester DNA amplification primers. 94 ℃ (3 minutes)-[94 ℃ (1 minute) -62 ℃ (1 minute) -72 ℃ (1 minute)] x 10-16 using ExTaq polymerase (TaKaRa: RR001A) and the attached buffer Times-72 ° C (5 min)).
(10) A fragment of about 240 bp, which is the fragment size of the PK gene family, was excised from the PCR product, and the fragment was subcloned into a plasmid vector using TOPO-TA Cloning Kit for Sequence (Invitrogen).
(11) The inserted sequence of the subcloned plasmid DNA was analyzed and searched in a database such as GeneBank. As a result, several types of PK genes were detected. Hereinafter, specific three types of detected PK genes are referred to as kinase A, kinase B, and kinase C, respectively.

<Example 2> Expression analysis in RA patients and OA patient synovium (1) To confirm that the expression of the PK gene identified by the subtraction method is increased in RA patients compared to OA patients In addition, PCR (reaction conditions: ExTaq polymerase (TaKaRa: RR001A)) and a buffer attached thereto using PCR from 6 RA patients and 3 OA patients as a template was used at 94 ° C. (3 minutes)-[94 ℃ (30 seconds) -60 ℃ (30 seconds) -72 ℃ (1 minute)] x 27 times -72 ℃ (5 minutes)). For amplification of each PK gene, PCR was performed using primers specific to each PK gene.
(2) PCR using a thermal cycler (TaKaRa; TP3000) using cDNA derived from RA and OA patients as a template, and 94 ° C (reaction condition: ExTaq polymerase (TaKaRa: RR001A) and its accompanying buffer. 3 min)-[94 ° C (30 sec) -60 ° C (30 sec) -72 ° C (1 min)] x 27 times -72 ° C (5 min)), then the PCR product was subjected to agarose gel electrophoresis The intensity of the corresponding band was quantified using an image analyzer (Bio-Rad; MOLECULAR IMAGER FX).
(3) The quantitative value of the band of each gene was calculated as a ratio to the quantitative value of G3PDH, which is an endogenous control, and the average value and standard deviation of RA and OA were determined. The quantitative value (expression level) of the kinase A gene is shown in FIG. 1, the quantitative value (expression level) of the kinase B gene is shown in FIG. 2, and the quantitative value (expression level) of the kinase C gene is shown in FIG.

その結果、キナーゼA、キナーゼB及びキナーゼC遺伝子の発現量は、OA患者と比較してRA患者において高かった。このことから、前記サブトラクション法によって同定されたPK遺伝子は、OA患者に比してRA患者において発現が増加していることが確認された。
As a result, the expression levels of kinase A, kinase B, and kinase C genes were higher in RA patients than in OA patients. From this, it was confirmed that the expression of the PK gene identified by the subtraction method was increased in RA patients compared to OA patients.

キナーゼA遺伝子の発現量(RA、OA患者滑膜)を示す図である。It is a figure which shows the expression level (RA, OA patient synovium) of a kinase A gene. キナーゼB遺伝子の発現量(RA、OA患者滑膜)を示す図である。It is a figure which shows the expression level (RA, OA patient synovium) of a kinase B gene. キナーゼC遺伝子の発現量(RA、OA患者滑膜)を示す図である。It is a figure which shows the expression level (RA, OA patient synovium) of a kinase C gene.

Claims (11)

「『遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列』にアニーリングするヌクレオチド配列を保持する核酸」が結合していることを特徴とする、遺伝子サブトラクション用の担体。 A carrier for gene subtraction, wherein “nucleic acid holding nucleotide sequence to be annealed to“ nucleotide sequence common to gene family targeted for gene subtraction ”is bound. 遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーが、タンパク質キナーゼ遺伝子ファミリーであることを特徴とする、請求項1に記載の担体。 The carrier according to claim 1, wherein the gene family targeted for gene subtraction is a protein kinase gene family. タンパク質キナーゼ遺伝子ファミリーが、チロシンキナーゼファミリー及びセリン/スレオニンキナーゼファミリーからなることを特徴とする、請求項2に記載の担体。 The carrier according to claim 2, wherein the protein kinase gene family consists of a tyrosine kinase family and a serine / threonine kinase family. 「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列」が、配列番号1及び/又は配列番号2で示されるヌクレオチド配列であることを特徴とする、請求項2又は3に記載の担体。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
GAYGTSTGGTCCTWTGG (配列番号2)
(配列番号中、MはA又はC、YはT又はC、SはG又はC、WはA又はTであることを意味し、NはA、G、C及びTのいずれか1つであることを意味する。また配列番号中及び本説明文中において、TはUであってもよい。)
The carrier according to claim 2 or 3, wherein the "nucleotide sequence common to the gene family targeted for gene subtraction" is the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 2.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
GAYGTSTGGTCCTWTGG (SEQ ID NO: 2)
(In the sequence number, M means A or C, Y means T or C, S means G or C, W means A or T, N means any one of A, G, C and T) (T may be U in the SEQ ID No. and in the description.)
「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列」にアニーリングするヌクレオチド配列が、配列番号1及び/又は配列番号3で示されるヌクレオチド配列であることを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載の担体。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
CCAWAGGACCASACRTC (配列番号3)
(配列番号中、MはA又はC、YはT又はC、WはA又はT、SはG又はC、RはG又はAであることを意味し、NはA、G、C及びTのいずれか1つであることを意味する。また配列番号中及び本説明文中において、TはUであってもよい。)
The nucleotide sequence annealed to "a nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction" is the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 3, The carrier according to any one of claims.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
CCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 3)
(In SEQ ID NO: M is A or C, Y is T or C, W is A or T, S is G or C, R is G or A, N is A, G, C and T (In addition, T may be U in the SEQ ID No. and in the present description.)
「遺伝子サブトラクションのターゲットとする遺伝子ファミリーに共通なヌクレオチド配列」にアニーリングするヌクレオチド配列が、配列番号1及び/又は配列番号4で示されるヌクレオチド配列であることを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1項に記載の担体。
GTGCACMGNGAYYT (配列番号1)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (配列番号4)
(配列番号中、MはA又はC、YはT又はC、WはA又はT、SはG又はC、RはG又はAであることを意味し、NはA、G、C及びTのいずれか1つであることを意味する。また配列番号中及び本説明文中において、TはUであってもよい。)
The nucleotide sequence annealed to “a nucleotide sequence common to a gene family targeted for gene subtraction” is the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 4, The carrier according to any one of claims.
GTGCACMGNGAYYT (SEQ ID NO: 1)
GCGAATTCCAWAGGACCASACRTC (SEQ ID NO: 4)
(In SEQ ID NO: M is A or C, Y is T or C, W is A or T, S is G or C, R is G or A, N is A, G, C and T (In addition, T may be U in the SEQ ID No. and in the present description.)
担体が、磁性体ビーズであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の担体。 The carrier according to claim 1, wherein the carrier is a magnetic bead. 前記核酸と担体との間の結合様式が、ビオチン−アビジン結合であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の担体。 The carrier according to any one of claims 1 to 7, wherein the binding mode between the nucleic acid and the carrier is a biotin-avidin bond. 核酸が、DNAであることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の担体。 The carrier according to any one of claims 1 to 8, wherein the nucleic acid is DNA. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の担体を用いることを特徴とする、遺伝子サブトラクション方法。 A gene subtraction method using the carrier according to any one of claims 1 to 9. 「請求項1〜9のいずれか1項に記載の担体に結合している核酸」と「検出対象となる核酸を含有する核酸画分」とを接触させてハイブリダイゼーション反応させ、その後、前記担体を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項10に記載の遺伝子サブトラクション方法。 The “nucleic acid bound to the carrier according to any one of claims 1 to 9” and “the nucleic acid fraction containing the nucleic acid to be detected” are brought into contact with each other for hybridization, and then the carrier The gene subtraction method according to claim 10, further comprising a step of removing.
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