JP2010004793A - Method for detecting norovirus rna and detection reagent - Google Patents

Method for detecting norovirus rna and detection reagent Download PDF

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寿一 斎藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect norovirus RNA irrespective of gene group/genotype at a time. <P>SOLUTION: The amount of an amplified RNA product is measured by a nucleic acid probe designed so that the signal characteristics may be changed when the amplified RNA forms a complemental double-stranded chain in an RNA amplification step comprising a step of forming a double-stranded DNA by forming a double-stranded DNA containing a promoter sequence by using a combination of oligonucleotides comprising a first primer having higher hybridization efficiency to a homologous or complementary nucleic acid sequence in the norovirus RNA, and a second primer (the promoter sequence is added to the 5' terminus of one of the primers) by a reverse transcription enzyme, forming an RNA transcription product by using the double-stranded DNA as a template by an RNA polymerase, and forming the double-stranded DNA by consequently using the RNA transcription product as the template of the DNA synthesis by the reverse transcription enzyme. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、迅速、かつ高感度にノロウイルスRNAを検出する方法、および該方法を用いた検出試薬に関する。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 detecting norovirus RNA rapidly and with high sensitivity, and a detection reagent using the method. 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、ヒトからヒトへ伝播する可能性も示唆されている。ノロウイルスの流行を阻止するためにはできる限り迅速に対応することが必要である。以上から、ノロウイルスの迅速検査は、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。これに対し、現在、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る。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で感度が低いために、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 is also detected in infants' (sporadic) acute gastroenteritis, suggesting the possibility of transmission from human to human. In order to stop the Norovirus epidemic, it is necessary to respond as quickly as possible. Based on the above, rapid testing for norovirus has become a major issue in public health and food quality control, and it is possible to detect all genotypes with high sensitivity and speed using gene amplification methods. Development of high inspection methods is desired. In contrast, norovirus detection is currently 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で増幅し、増幅産物量を測定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なる。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 and measuring the amount of amplification product (Patent Document 2). In this method, generally, reverse transcription (RT) is used. A two-stage process is required: a process and a PCR process. This not only makes the operation complicated and deteriorates the reproducibility, but also increases the risk of secondary contamination. When the RT process and the PCR process are combined, it usually takes 2 hours or more, which is unsuitable 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。   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.

また、非特異増幅産物を検出しない標的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TaqManプローブといったハイブリダイゼーションプローブを用いたReal−time RT−PCR法(非特許文献2)があげられるが、前述したように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、迅速とはいえない。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。   Further, as a method for quantifying a target RNA that does not detect a non-specific amplification product, a real-time RT-PCR method using a hybridization probe such as a TaqMan probe is used as a PCR step performed subsequent to the RT step (Non-patent Document 2). However, as described above, when the RT process and the PCR process are combined, it usually takes 2 hours or more and is not quick. 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4参照)、およびTMA法(特許文献5参照)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, as a method for amplifying only RNA at a constant temperature, the NASBA method (see Patent Documents 3 and 4), the TMA method (see Patent Document 5), and the like have been reported. 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3参照)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。   As a method for simply amplifying and measuring RNA, there is the method of Ishiguro et al. (See Patent Document 6 and Non-Patent Document 3). 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 the fluorescence characteristics is measured. Measurements can be performed 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)からなるオリゴヌクレオチドの組み合わせにより標的RNAを増幅する方法であり、該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 nucleic acid amplification methods is a method of amplifying a target RNA by a combination of oligonucleotides composed of a sense primer (first primer) and an antisense primer (second primer), and the combination is the nucleic acid amplification. It is well known that it has important implications for the efficiency and specificity of. 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). 食安監発第1105001号、2003年11月5日Food Safety Supervision No. 1105001, November 5, 2003 Ishiguro T. et al,Anal.Biochem.,314,77−86(2003)Ishiguro T. et al, Anal. Biochem. , 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 Res.,24,4992−4997(1996)Ishiguro T. et al, Nucleic Acids Res. , 24, 4992-4997 (1996)

ノロウイルスは遺伝子型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1から14の遺伝子型に、GIIは1から17の遺伝子型に区別される(非特許文献4参照)。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から50%である。   Noroviruses are roughly divided into two gene groups, genogroup I (GI) and genogroup II (GII), according to genotype. Further, for each gene group, GI is currently classified into genotypes 1 to 14 and GII is classified into genotypes 1 to 17 (see Non-Patent Document 4). 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、6配列(Chiba(No.AB042808)、Norwalk(No.NC_001959)、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, six sequences (Ciba (No. AB042808), Norwalk (No. NC_001959), Southampton (No. L07418), Chamberwell (No. AF145896), Hawaii (No. U07611), HuC (No. U07611), as sequences of Norovirus on GenBank. Even by examining the homology of 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、以前発明者らは、GIに属するノロウイルスRNA(以下、ノロウイルス GI RNAと表記)、あるいはGIIに属するノロウイルスRNA(以下、ノロウイルス GII RNAと表記)の広範囲な遺伝子型に対して迅速、かつ高感度に検出する方法を見出している(特願2007−164921号および特願2007−182904号)。しかしながら前記方法では、ノロウイルス GI RNAの検出とノロウイルス GII RNAの検出とを個別に行なう必要があるため、試料中にノロウイルスRNAが存在しているかを判断するには、同じ試料をノロウイルス GI RNA検出系とノロウイルス GII RNA検出系で測定する必要があった。ノロウイルスの遺伝子群/遺伝子型の違いによる臨床的症状の違いはないため、臨床現場では遺伝子群や遺伝子型を問わずノロウイルスRNAを一度に検出できる方法が望まれている。   Against this background, the inventors have previously made a wide range of genotypes of norovirus RNA belonging to GI (hereinafter referred to as Norovirus GI RNA) or Norovirus RNA belonging to GII (hereinafter referred to as Norovirus GII RNA). On the other hand, a method of detecting rapidly and with high sensitivity has been found (Japanese Patent Application Nos. 2007-164921 and 2007-182904). However, in the above method, since the detection of Norovirus GI RNA and the detection of Norovirus GII RNA need to be performed separately, in order to determine whether Norovirus RNA is present in the sample, the same sample is used as a Norovirus GI RNA detection system. And norovirus GII RNA detection system. Since there is no difference in clinical symptoms due to the difference in the norovirus gene group / genotype, a method capable of detecting norovirus RNA at once regardless of the gene group or genotype is desired in the clinical field.

本発明者は前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、一度の測定でノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず迅速、かつ高感度に検出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 been able to detect Norovirus RNA quickly and with high sensitivity regardless of the gene group / genotype by a single measurement.

第一の発明は、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中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の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および第二のプライマー、さらにRNA依存性DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(RNase H)、および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、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列よりなるRNA転写産物を生成する工程、
(3)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、
(4)前記RNA転写産物量を測定する工程、
からなり、前記第一のプライマーが、配列番号1に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチド、および配列番号2に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドの混合物からなり、前記第二のプライマーが、配列番号3に記載の配列に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする、ノロウイルスRNAの検出方法である。
A first invention is a method for detecting Norovirus RNA in a sample, comprising:
(1) A first primer and a second primer in which a specific nucleotide sequence in Norovirus RNA is used as a template and a promoter sequence is added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H) And, using a DNA-dependent DNA polymerase, generating a double-stranded DNA containing a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence;
(2) a step of generating an RNA transcript comprising the specific base sequence or a complementary sequence thereof by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template;
(3) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the subsequent double-stranded DNA synthesis;
(4) measuring the amount of the RNA transcript,
A mixture of oligonucleotides having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and oligonucleotides having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 2 And the second primer is composed of an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to the sequence shown in SEQ ID NO: 3, and a method for detecting norovirus RNA.

第二の発明は、前記ノロウイルスRNAの検出方法において、第一のプライマーが、配列番号4または5に記載の配列の少なくともいずれか一つに対してそれぞれ十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド、および配列番号6に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドの混合物からなり、前記第二のプライマーが、配列番号7から9に記載の配列に対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする、第一の発明に記載の検出方法である。   According to a second invention, in the method for detecting Norovirus RNA, the first primer is selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently homologous to at least one of the sequences set forth in SEQ ID NO: 4 or 5. A mixture of at least one oligonucleotide and an oligonucleotide having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 6, wherein the second primer corresponds to the sequence set forth in SEQ ID NO: 7-9 The detection method according to the first invention, wherein the detection method comprises at least one oligonucleotide selected from oligonucleotides each having a sufficiently complementary sequence.

第三の発明は、前記ノロウイルスRNAの検出方法において、第一のプライマーが配列番号4から6に記載の配列からなる三種のオリゴヌクレオチドの混合物からなり、第二のプライマーが配列番号18から20に記載の配列からなる三種のオリゴヌクレオチドの混合物からなることを特徴とする、第二の発明に記載の検出方法である。   According to a third invention, in the method for detecting Norovirus RNA, the first primer comprises a mixture of three kinds of oligonucleotides comprising the sequences of SEQ ID NOs: 4 to 6, and the second primer comprises SEQ ID NOs: 18 to 20. The detection method according to the second invention, comprising a mixture of three kinds of oligonucleotides having the described sequences.

第四の発明は、前記ノロウイルスRNAの検出方法において、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’末端部位と重複して該部位から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を切断する工程を、5’末端にプロモーター配列を付加した前記第一のプライマー、前記第二のプライマー、さらにRNA依存性DNAポリメラーゼ、RNase H、および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を生成する工程の前に行なうことを特徴とし、
前記切断用オリゴヌクレオチドが、配列番号10から12の少なくともいずれか一つに対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド、および配列番号13から15の少なくともいずれか一つに対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする、第一から第三の発明に記載の検出方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for detecting Norovirus RNA, the region overlaps with the 5 ′ terminal site of the homologous region with the first primer in the specific nucleotide sequence and is 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 cleaving oligonucleotide and RNase H, the first primer, the second primer, and the RNA further added with a promoter sequence at the 5 ′ end Characterized in that it is carried out before the step of generating a double-stranded DNA comprising a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence with a dependent DNA polymerase, RNase H, and DNA-dependent DNA polymerase;
The cleaving oligonucleotide is at least one oligonucleotide selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently complementary to at least one of SEQ ID NOs: 10 to 12, and at least any of SEQ ID NOs: 13 to 15 The detection method according to any one of the first to third inventions, wherein the detection method comprises at least one oligonucleotide selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently complementary to each other.

第五の発明は、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(4)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共存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16に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチド、および配列番号17に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする、第四の発明に記載の検出方法である。   A fifth invention is the nucleic acid designed so that the signal characteristic changes when the step (4) of measuring the amount of RNA transcript in the method for detecting norovirus RNA forms a complementary double strand with the target RNA. The nucleic acid probe is made by measuring the signal change in the presence of a probe, and the nucleic acid probe is an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 16, and an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 17. The detection method according to the fourth aspect of the invention, comprising nucleotides.

第六の発明は、試料中のノロウイルスRNAを検出する試薬であって、
(1)ノロウイルスRNA中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の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および第二のプライマー、さらに、RNA依存性DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(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、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列よりなるRNA転写産物を生成する工程、
(3)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、
(4)前記RNA転写産物量を測定する工程、
からなる検出方法を実施するための試薬で、少なくとも、前記第一のプライマーが配列番号1に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチド、および配列番号2に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドの混合物を含み、前記第二のプライマーが配列番号3に記載の配列に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドを含むことを特徴とする、ノロウイルスRNAの検出試薬である。
A sixth invention is a reagent for detecting Norovirus RNA in a sample,
(1) A first primer and a second primer having a specific base sequence in Norovirus RNA as a template and a promoter sequence added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H A step of generating a double-stranded DNA containing a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence by a DNA-dependent DNA polymerase;
(2) a step of generating an RNA transcript comprising the specific base sequence or a complementary sequence thereof by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template;
(3) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the subsequent double-stranded DNA synthesis;
(4) measuring the amount of the RNA transcript,
A reagent for performing a detection method comprising: at least an oligonucleotide having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and a sequence set forth in SEQ ID NO: 2 Detection of norovirus RNA, characterized in that it comprises a mixture of oligonucleotides of sufficiently homologous sequence and wherein said second primer comprises an oligonucleotide of a sequence sufficiently complementary to the sequence set forth in SEQ ID NO: 3 It is a reagent.

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あるいはその相補配列に由来するRNA転写産物が増幅されることになる。該RNA転写産物を転写するための鋳型となる2本鎖DNAは、RNAポリメラーゼのプロモーター配列下流のセンス鎖あるいはアンチセンス鎖に特定塩基配列を有する。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、該部位は後述する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、分子生物学的実験などで汎用されている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ましい。また前記プロモーター配列には、転写効率に影響を及ぼすことが知られている転写開始領域が付加されていても良い。   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 or its complementary sequence is amplified. Double-stranded DNA serving as a template for transcription of the RNA transcript has a specific base sequence in the sense strand or antisense strand downstream of the RNA polymerase promoter sequence. The 5 ′ end site of the homologous region with the first primer in the present invention consists of a partial sequence containing the 5 ′ end of the homologous region within the specific base sequence, and this site is a fragment of the cleavage oligonucleotide described later. It is a site where the homologous region between the complementary region and the first primer overlaps. 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 are preferred. The promoter sequence may be added with a transcription initiation region that is known to affect transcription efficiency.

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、反応温度など)において、特定塩基配列に対して特異的に、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な配列とは、最適化された核酸増幅反応条件において、特定塩基配列の完全相補配列に対して特異的に、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 is highly specific and highly efficient for a specific base sequence under optimized nucleic acid amplification reaction conditions (salt concentration, oligonucleotide concentration, reaction temperature, etc.). A sequence capable of hybridization. In addition, a sufficiently homologous sequence in the present invention refers to a sequence that can specifically and efficiently hybridize to a completely complementary sequence of a specific base sequence under optimized nucleic acid amplification reaction conditions. 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.

前述したように、現時点でノロウイルス GI RNAには14種の遺伝子型、ノロウイルス GII RNAには17種の遺伝子型が、それぞれ存在し、さらに、塩基配列が高度に保存された領域は十分に長くない。そのため、第一のプライマー、第二のプライマーをそれぞれ一種類ずつ用いたオリゴヌクレオチドの組み合わせにより、ノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず迅速、かつ高感度に検出することは困難であった。   As described above, there are currently 14 genotypes in Norovirus GI RNA and 17 genotypes in Norovirus GII RNA, and the region where the base sequence is highly conserved is not sufficiently long. . Therefore, it was difficult to detect Norovirus RNA rapidly and with high sensitivity regardless of the gene group / genotype by combining oligonucleotides each using one kind of the first primer and the second primer.

そこで以前発明者らは、第一のプライマー、第二のプライマーをそれぞれ二種類以上用いたオリゴヌクレオチドの組み合わせを用いることで、ノロウイルス GI RNAの広範囲な遺伝子型に対して迅速、かつ高感度に測定することを見出した(特願2007−164921号)。また、切断用オリゴヌクレオチドを二種類以上用いることで、ノロウイルス GII RNAの広範囲な遺伝子型に対して迅速、かつ高感度に検出することを見出した(特願2007−182904号)
しかし、前述したように、ノロウイルス GI RNAとノロウイルス GII RNAとの塩基配列の相同性は40から50%と低いため、ノロウイルス GI RNAとノロウイルス GII RNA、それぞれに最適化されたオリゴヌクレオチドの組み合わせでは、ノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず一度の測定で迅速、かつ高感度に検出するのは困難である。
Therefore, the inventors previously measured quickly and highly sensitively for a wide range of genotypes of Norovirus GI RNA by using a combination of oligonucleotides each using two or more types of the first primer and the second primer. (Japanese Patent Application No. 2007-164921). Moreover, it discovered that it can detect rapidly and highly sensitively with respect to the wide genotype of Norovirus GII RNA by using 2 or more types of oligonucleotide for a cutting | disconnection (Japanese Patent Application No. 2007-182904).
However, as described above, the base sequence homology between Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA is as low as 40 to 50%. Therefore, in the combination of oligonucleotides optimized for Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA, It is difficult to detect norovirus RNA rapidly and with high sensitivity by one measurement regardless of the gene group / genotype.

また、ノロウイルス GI RNAとノロウイルス GII RNA、それぞれに最適化されたオリゴヌクレオチドの組み合わせを単純に混合すれば、ノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず一度に検出する系が構築できると考えられるが、前記組み合わせを用いてノロウイルスRNAの検出を行なうと、プライマーの本数が増加するため、プライマーダイマーといった非特異増幅産物が形成しやすくなり、結果としてノロウイルスRNAに対する検出感度が低下する懸念があった。   In addition, it is considered that a system for detecting Norovirus RNA at a time regardless of gene group / genotype can be constructed by simply mixing combinations of oligonucleotides optimized for Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA. When norovirus RNA is detected using the above combination, the number of primers increases, so that a nonspecific amplification product such as a primer dimer is likely to be formed, and as a result, there is a concern that the detection sensitivity to norovirus RNA decreases.

そのため、今回発明者らが鋭意検討の結果、ノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず一度の測定で迅速、かつ高感度に検出する方法を見出した。   Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have found a method for detecting norovirus RNA rapidly and with high sensitivity by a single measurement regardless of the gene group / genotype.

すなわち、本発明において第一のプライマーはノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号1に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチド、およびノロウイルス GII RNAの一部に相同な配列番号2に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドからなり、かつ第二のプライマーはノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号3に記載の配列に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドからなる。   That is, in the present invention, the first primer is an oligonucleotide having a sequence sufficiently homologous to the sequence described in SEQ ID NO: 1 homologous to a part of Norovirus GI RNA, and a SEQ ID NO: homologous to a part of Norovirus GII RNA. 2 consisting of an oligonucleotide having a sequence sufficiently homologous to the sequence described in 2, and the second primer being a sequence sufficiently complementary to the sequence described in SEQ ID NO: 3 that is homologous to a part of the Norovirus GI RNA Consisting of oligonucleotides.

本発明において、より好ましくは、第一のプライマーがノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号4または5に記載の配列に対してそれぞれ十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド、およびノロウイルス GII RNAの一部に相同な配列番号6に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドからなり、かつ第二のプライマーがノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号7から9に記載の配列に対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチドからなる。   In the present invention, more preferably, the first primer is at least one selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 4 or 5 that is homologous to a part of Norovirus GI RNA. An oligonucleotide, and an oligonucleotide having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 6 that is homologous to a portion of Norovirus GII RNA, and wherein the second primer is a sequence that is homologous to a portion of Norovirus GI RNA It consists of at least one kind of oligonucleotide selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently complementary to the sequences of Nos. 7 to 9, respectively.

本発明の好ましい一態様は、第一のプライマーが配列番号4から6に記載の配列からなる三種のオリゴヌクレオチドからなり、かつ第二のプライマーが配列番号18から20に記載の配列からなる三種のオリゴヌクレオチドからなる。   In a preferred embodiment of the present invention, the first primer consists of three oligonucleotides consisting of the sequences shown in SEQ ID NOs: 4 to 6, and the second primer consists of three kinds of sequences consisting of the sequences shown in SEQ ID NOs: 18 to 20. It consists of an oligonucleotide.

さらに本発明の一態様としては、ノロウイルスRNAはcDNA合成の鋳型となる前に該RNA内の特定塩基配列の前記5’末端部位で切断される。特定塩基配列の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(以下、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(RNase H)活性を有する酵素など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’末端にある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、例えばアミノ化などされているものを使用するのが好ましい。   Furthermore, as one aspect of the present invention, the Norovirus RNA is cleaved at the 5 'end site of a specific base sequence in the RNA before becoming a template for cDNA synthesis. By cleaving at the 5 ′ end site of the specific base sequence, after cDNA synthesis, a DNA strand complementary to the promoter sequence of the first primer hybridized to the cDNA is extended to 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). A method of cleaving an RNA portion of an 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, etc. . It is preferable to use a hydroxyl group at the 3 'end of the cleavage oligonucleotide that has been appropriately modified to prevent an extension reaction, for example, amination.

本発明の好ましい一態様では、切断用オリゴヌクレオチドとして、ノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号10から12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選ばれた少なくとも一種類の切断用オリゴヌクレオチド、およびノロウイルス GII RNAの一部に相同な配列番号13から15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選ばれた少なくとも一種類の切断用オリゴヌクレオチドを用いることができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the cleavage oligonucleotide is at least one selected from sequences sufficiently complementary to the sequences set forth in SEQ ID NOs: 10 to 12 that are homologous to a part of Norovirus GI RNA. Use of a cleavage oligonucleotide and at least one kind of cleavage oligonucleotide selected from sequences sufficiently complementary to the sequences of SEQ ID NOs: 13 to 15 homologous to a part of Norovirus GII RNA it can.

なお、本発明中の配列番号4および10はSouthampton(GI/2)(GenBank No.L07418)の部分配列、配列番号5はDesert Shield(GI/3)(GenBank No.U04469)の部分配列、配列番号7および11はChiba(GI/4)(GenBank No.AB042808)の部分配列、配列番号8および12はWUG1(GI/8)(GenBank No.AB081723)の部分配列、配列番号9はSaitama T25G1(GI/14)(GenBank No.AB112100)の部分配列、配列番号6および13はLorsdale(GII/4)(GenBank No.X86557)の部分配列、配列番号15はSaitama U3(GII/6)(GenBank No.AB039776)の部分配列である。   In the present invention, SEQ ID NOs: 4 and 10 are partial sequences of Southampton (GI / 2) (GenBank No. L07418), and SEQ ID NO: 5 is a partial sequence and sequence of Desert Shield (GI / 3) (GenBank No. U04469). Nos. 7 and 11 are partial sequences of Chiba (GI / 4) (GenBank No. AB042808), SEQ ID Nos. 8 and 12 are partial sequences of WUG1 (GI / 8) (GenBank No. AB087233), and SEQ ID No. 9 is Saitama T25G1 ( GI / 14) (GenBank No. AB112100), SEQ ID NOS: 6 and 13 are Lorsdale (GII / 4) (GenBank No. X86557) partial sequences, SEQ ID NO: 15 is Saitama U3 (GII / 6) GenBank No.AB039776) is a partial sequence of.

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。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が、ノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号16に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチド、およびノロウイルス GII RNAの一部に相同な配列番号17に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドを用いることができる。   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. In one embodiment of the present invention, the nucleic acid probe labeled with the intercalating fluorescent dye is an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 16 homologous to a part of the Norovirus GI RNA, and the Norovirus GII RNA. An oligonucleotide with a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 17 that is partially homologous can be used.

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10から12に対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド、および配列番号13から15に対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチドからなる。また、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または5に記載の配列に対してそれぞれ十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド、および配列番号6に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドからなる。そして、第二のプライマーは配列番号7から9に対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドからなる。さらに、インターカレーター性蛍光色素標識核酸プローブは、配列番号16に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチド、および配列番号17に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドであることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the cleavage oligonucleotide is at least one oligonucleotide selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NOs: 10 to 12 and SEQ ID NOs: 13 to 15, respectively. Each comprises at least one oligonucleotide selected from oligonucleotides of sufficiently complementary sequence. The first primer has a promoter sequence at its 5 ′ end, and is at least one oligo selected from oligonucleotides having sequences sufficiently homologous to the sequence shown in SEQ ID NO: 4 or 5. It consists of a nucleotide and an oligonucleotide of sequence sufficiently homologous to SEQ ID NO: 6. The second primer consists of an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NOs: 7 to 9, respectively. Furthermore, the intercalating fluorescent dye-labeled nucleic acid probe is preferably an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 16 and an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 17.

より好ましくは、前記切断用オリゴヌクレオチドが配列番号21から26に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、前記第一のプライマーが配列番号4から6に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、前記第二のプライマーが配列番号18から20に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、前記インターカレーター性蛍光色素標識核酸プローブが配列番号27および28に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、からなる。   More preferably, the cleavage oligonucleotide is an oligonucleotide consisting of the sequence shown in SEQ ID NO: 21 to 26, the first primer is an oligonucleotide consisting of the sequence shown in SEQ ID NO: 4 to 6, and the second primer is An oligonucleotide consisting of the sequence shown in SEQ ID NOs: 18 to 20, and the intercalator fluorescent dye-labeled nucleic acid probe consisting of an oligonucleotide consisting of the sequences shown in SEQ ID NOs: 27 and 28.

本発明のノロウイルスRNAの検出方法において、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、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なども可能である。前記逆転写酵素は、分子生物学的実験で汎用されている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が好ましく、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、分子生物学的実験など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 detecting norovirus RNA of 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. An enzyme having RNA polymerase activity in addition to a reverse transcriptase having 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 It is also possible to supplement by adding an enzyme having RNase H activity as necessary. The reverse transcriptase is preferably AMV reverse transcriptase, MMLV reverse transcriptase, HIV reverse transcriptase, or derivatives thereof widely used in molecular biological experiments, and most preferably AMV reverse transcriptase and derivatives thereof. Further, as the enzyme having RNA polymerase activity, bacteriophage-derived T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase, SP6 RNA polymerase, and derivatives thereof widely used in molecular biological experiments and the like can be used.

本発明の一態様では、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合成が行われる。得られたRNA−DNAハイブリッドは前記逆転写酵素のRNase H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。   In one embodiment of the present invention, the cleaving oligonucleotide is added to Norovirus RNA in a 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 degraded by the RNase H activity of the reverse transcriptase and dissociated, whereby the first primer is bound 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50℃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, and particularly preferably set in the range of 40 to 50 ° 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。さらに好ましい方法として、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3参照)。   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 a complementary double strand is formed with a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye and the target nucleic acid, the intercalating fluorescent dye portion intercalates with the complementary double strand portion. In the presence of a nucleic acid probe designed so that the fluorescence characteristics are changed by the above-mentioned method, the nucleic acid amplification step is carried out to measure the change in fluorescence characteristics (see Patent Document 6 and Non-Patent Document 3).

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転写産物上の標的RNA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7および非特許文献5参照)。   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 target RNA on the RNA transcript, via an appropriate linker at the end, phosphodiester part or base part. It has a structure in which an intercalating fluorescent 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 (Patent Document 7 and Non-Patent Document 5). reference).

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8および非特許文献5参照)。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(Clontech製)など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 8 and Non-Patent Document 5). . 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40)を付加した配列、配列番号5に記載の配列の5’末端にT7プロモーター配列(配列番号40)を付加した配列、および配列番号6に記載の配列の5’末端にT7プロモーター配列(配列番号40)を付加した配列)、第二のプライマー(配列番号18から20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27および28に示す配列)、切断用オリゴヌクレオチド(配列番号21から26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50℃)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。   As one embodiment of the present invention, 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: 40) to the 5 ′ end of the sequence described in SEQ ID NO: 4), A sequence in which a T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 40) is added to the 5 ′ end of the sequence described in SEQ ID NO: 5 and a sequence in which a T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 40) is added to the 5 ′ end of the sequence described in SEQ ID NO: 6 ), A second primer (sequences shown in SEQ ID NOs: 18 to 20), a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye (sequences shown in SEQ ID NOs: 27 and 28), a cleavage oligonucleotide (SEQ ID NOs: 21 to 26) Sequence shown), AMV reverse transcriptase, T7 RNA polymerase, buffer, magnesium salt, potassium salt, nucleoside-triphosphate An amplification reagent containing ribonucleoside-triphosphate and dimethyl sulfoxide (DMSO) is added and reacted at a constant temperature of 35 to 65 ° C. (preferably 40 to 50 ° C.) and simultaneously the fluorescence intensity of the reaction solution is changed over time. Provide a way to measure.

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30分以内で終了することが可能である。   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 30 minutes. 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の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 an operation of dispensing a certain amount of sample into such a single container is performed, 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を遺伝子群/遺伝子型を問わず高特異性、高感度、迅速、簡便、一定温度、かつ一段階の同時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, norovirus RNA can be measured simultaneously with high specificity, high sensitivity, rapidity, simplicity, constant temperature, and one step regardless of gene group / genotype.

本発明は、
(1)ノロウイルスRNA中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の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及び第二のプライマー、さらにRNA依存性DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(RNase H)、および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、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列よりなるRNA転写産物を生成する工程、
(3)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、
(4)前記RNA転写産物量を測定する工程、
からなるノロウイルスRNAの検出方法において、前記第一のプライマーがノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号1に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチド、およびノロウイルス GII RNAの一部に相同な配列番号2に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドからなり、かつ第二のプライマーがノロウイルス GI RNAの一部に相同な配列番号3に記載の配列に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドからなることを特徴としている。本発明により、試料中に含まれる微量なノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず迅速に、かつ一定温度で増幅、検出することが可能となる。
The present invention
(1) A first primer and a second primer in which a specific base sequence in Norovirus RNA is used as a template and a promoter sequence is added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H) And, using a DNA-dependent DNA polymerase, generating a double-stranded DNA containing a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence;
(2) a step of generating an RNA transcript comprising the specific base sequence or a complementary sequence thereof by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template;
(3) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the subsequent double-stranded DNA synthesis;
(4) measuring the amount of the RNA transcript,
In the method for detecting Norovirus RNA, an oligonucleotide having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 wherein the first primer is homologous to a portion of Norovirus GI RNA, and a portion of Norovirus GII RNA The second primer is sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 3 that is homologous to a portion of the Norovirus GI RNA. It is characterized by comprising an oligonucleotide having a complementary sequence. According to the present invention, it is possible to rapidly amplify and detect a small amount of Norovirus RNA contained in a sample regardless of the gene group / genotype at a constant temperature.

さらに、前記RNA転写産物量を測定する工程(4)において、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を共存させ、増幅されたノロウイルスRNAの特定核酸に由来する蛍光強度の増加を経時的に測定することにより、ノロウイルスRNAの検出を簡便、迅速、かつ高感度に行なうことができる。   Further, in the step (4) of measuring the amount of RNA transcript, the amplified norovirus RNA is identified by coexisting with a nucleic acid probe designed to change the signal characteristics when a complementary double strand is formed with the target RNA. By measuring the increase in fluorescence intensity derived from nucleic acid over time, the detection of norovirus RNA can be performed simply, rapidly and with high sensitivity.

本発明の検出方法を用いたノロウイルスRNAの検出試薬は、一度の測定でノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず迅速、かつ高感度に検出することができる。そのため、臨床現場において、糞便や吐瀉物といった臨床検体中にノロウイルスが存在するかを迅速、かつ簡便に判定することができ、その後のノロウイルス感染の予防、およびノロウイルス感染経路の調査などに有用である。   The detection reagent for Norovirus RNA using the detection method of the present invention can detect Norovirus RNA quickly and with high sensitivity regardless of the gene group / genotype in a single measurement. Therefore, it is possible to quickly and easily determine whether or not norovirus is present in clinical specimens such as feces and vomit in clinical settings, and is useful for the prevention of subsequent norovirus infection and investigation of norovirus infection routes. .

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。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by these Examples.

実施例1 標準RNAの調製
後述の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配列のうち、表1に示す遺伝子型、および塩基配列領域の2本鎖DNAを調製した(なお、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)で調整した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。
Example 1 Preparation of Standard RNA Norovirus RNA (hereinafter referred to as standard RNA) used in Examples described later was prepared by the method shown in (1) to (2).
(1) Among the norovirus cDNA sequences registered in GenBank, double-stranded DNAs having the genotypes and nucleotide sequences shown in Table 1 were prepared (in addition, the SP6 promoter was added to the 5 ′ end of the DNA) is doing).
(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 2010004793
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 GI RNAの遺伝子型全14種のうちの8種、ノロウイルス GII RNAの遺伝子型全17種のうちの7種と、それぞれ一部ではあるが、
(A)GI/1、GI/6、およびGI/8との間
(B)GI/4、GI/5、およびGI/9との間
(C)GI/3、GI/10、GI/11、GI/12、GI/13、およびGI/14との間
(D)GII/7、GII/8、GII/9およびGII/13との間
(E)GII/11、GII/14、およびGII/16との間
(F)GII/1、GII/12、およびGII/15との間
(G)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4)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RNAを検出可能であることが予想される。
Figure 2010004793
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 standard genotypes for which standard RNA was prepared this time are 8 types of all 14 types of norovirus GI RNA and 7 types of all 17 types of norovirus GII RNA genotype,
(A) Between GI / 1, GI / 6, and GI / 8 (B) Between GI / 4, GI / 5, and GI / 9 (C) GI / 3, GI / 10, GI / 11 , GI / 12, GI / 13, and GI / 14 (D) Between GII / 7, GII / 8, GII / 9, and GII / 13 (E) GII / 11, GII / 14, and GII (F) GII / 1, GII / 12, and GII / 15 (G) GII / 2, GII / 5, and GII / 10 each have high homology (Non-patent From the literature 4), if all the standard RNAs of the genotype prepared this time can be detected, it is expected that norovirus RNAs belonging to all genotypes other than the special genotype GII / 17 can be detected.

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の調製
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5に記載の方法で、配列番号27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、配列番号28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、配列番号36に記載の配列の5’末端側から12番目のCと13番目のAとの間のリン酸ジエステル部分に、それぞれ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)。
Example 2 Preparation of nucleic acid probe labeled with intercalating fluorescent dye A nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye was prepared. According to the method described in Non-Patent Document 5, between the 12th C and 13th A from the 5 ′ end of the sequence described in SEQ ID NO: 27, the 12th C from the 5 ′ end of the sequence described in SEQ ID NO: 28 Oxazole yellow was bound to the phosphodiester moiety between the 12th C and the 13th A from the 5 ′ end of the sequence shown in SEQ ID NO: 36 between the A and the 13th A through a linker, respectively. An oxazole yellow labeled nucleic acid probe was prepared (FIG. 1).

実施例3 ノロウイルスRNAの検出
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およびBに記載の第一のプライマー、第二のプライマー、INAFプローブ、切断用オリゴヌクレオチドは、以前発明者らの検討により見出した、ノロウイルス GI RNA(組み合わせA、特願2007−164921号)またはノロウイルス GII RNA(組み合わせB、特願2007−182904号)の広範囲な遺伝子型を迅速、かつ高感度に検出するオリゴヌクレオチドの組み合わせである。組み合わせCは、組み合わせAで使用のオリゴヌクレオチドと組み合わせBで使用のオリゴヌクレオチドを単純に混合した系である。組み合わせDからFは本発明の系である。また、組み合わせDからFに記載のオリゴヌクレオチドのうち、配列番号4および5は配列番号1に含まれ、配列番号6は配列番号2に含まれ、配列番号18から20は配列番号3の相補鎖に含まれる。
Example 3 Detection of Norovirus RNA Using 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 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, the INAF probe, and the cleaving oligonucleotide described in the combinations A and B are the Norovirus GI RNA (combination combination) previously discovered by the inventors. A, a combination of oligonucleotides that detects a wide range of genotypes of Norovirus GII RNA (Combination B, Japanese Patent Application No. 2007-182904) quickly and with high sensitivity. The combination C is a system in which the oligonucleotide used in the combination A and the oligonucleotide used in the combination B are simply mixed. Combinations D to F are the system of the present invention. Of the oligonucleotides described in combinations D to F, SEQ ID NOs: 4 and 5 are included in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 6 is included in SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NOs: 18 to 20 are complementary strands of SEQ ID NO: 3. include.

Figure 2010004793
(1)前記標準RNAをRNA希釈液(10mM Tris−HCl緩衝液(pH8.0)、1mM EDTA、0.25U/μL リボヌクレアーゼインヒビター、5.0mM DTT)を用いて、GI 標準RNAは300コピー/5μLまたは10コピー/5μLに、GII 標準RNAは10コピー/5μLまたは10コピー/5μLに、それぞれなるよう希釈し、これらをRNA試料として用いた。
(2)以下の組成の反応液20μLを0.5mL容量PCR用チューブ(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 2010004793
(1) The standard RNA was diluted with an RNA diluent (10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1 mM EDTA, 0.25 U / μL ribonuclease inhibitor, 5.0 mM DTT), and GI standard RNA was 300 copies / to 5 [mu] L or 10 3 copies / 5 [mu] L, the GII standard RNA are 10 2 copies / 5 [mu] L or 10 3 copies / 5 [mu] L, it was diluted to a respectively, using these as the RNA sample.
(2) 20 μL of the reaction solution having the following composition was dispensed into a 0.5 mL capacity 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:濃度は酵素液添加後(30μL中)の最終濃度
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.6)
18mM 塩化マグネシウム
100mM 塩化カリウム
1mM DTT
各0.25mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各3mM ATP、CTP、UTP、GTP
3.6mM ITP
各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プロモータ配列(配列番号40)が付加されている
各1μM 第二のプライマー
20nM INAFプローブ(組み合わせCからFでは各10nM使用):該プローブは実施例2で調製したもの
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: concentration is final concentration after addition of enzyme solution (in 30 μL) 60 mM Tris-HCl buffer (pH 8.6)
18 mM Magnesium chloride 100 mM Potassium chloride 1 mM DTT
0.25 mM dATP, dCTP, dGTP, dTTP each
Each 3 mM ATP, CTP, UTP, GTP
3.6 mM ITP
Each 0.75 μM first primer: each primer has a T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 40) added to the 5 ′ end of the base sequence described in each SEQ ID NO. Each 1 μM second primer 20 nM INAF probe (combination C To F, 10 nM each): The probe prepared in Example 2 0.16 μM each Oligonucleotide for cleavage: The hydroxyl group at the 3 ′ end of the oligonucleotide is modified with an amino group 6U ribonuclease inhibitor (Takara Bio) Made)
13% DMSO
(3) After the above reaction solution was kept at 43 ° C. for 5 minutes, 5 μL of an 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
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 T7 RNA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調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30分間測定した。
Composition of enzyme solution: final concentration during reaction (in 30 μL) 2.0% sorbitol 6.4 U 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 at the same time the fluorescence intensity of the reaction solution (excitation wavelength: 470 nm, fluorescence wavelength: 520 nm) Measurement was performed for 30 minutes over time.

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比で割った値)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および4に示した。なお、表3は、表2の組み合わせAからDに示すオリゴヌクレオチドの組み合わせを用いて10コピーのGIおよび/またはGII 標準RNAを測定したときの結果を、表4は、表2の組み合わせDからFに示すオリゴヌクレオチドの組み合わせを用いて300コピーのGI 標準RNAおよび10コピーのGII 標準RNAを測定したときの結果を、それぞれ示している。また、表3および4において−とは測定未実施の試料を、N.D.とは酵素を添加して30分後の蛍光強度比が1.2未満(陰性判定)であった試料をそれぞれ意味する。 The time when the enzyme is added is defined as positive when the fluorescence intensity ratio of the reaction solution (the value obtained by dividing the fluorescence intensity value of the predetermined time by the fluorescence intensity ratio of the background) exceeds 1.2. Tables 3 and 4 show the results of the detection time. Table 3 shows the results when 10 3 copies of GI and / or GII standard RNA were measured using the oligonucleotide combinations shown in combinations A to D in Table 2, and Table 4 shows combinations D in Table 2. the results measured with 300 copies of the GI standard RNA and 10 2 copies of GII standard RNA using combinations of oligonucleotides shown in F from, respectively. In Tables 3 and 4, “−” indicates a sample that has not been measured, N.P. D. Means a sample having a fluorescence intensity ratio of less than 1.2 (negative determination) 30 minutes after the enzyme was added.

Figure 2010004793
Figure 2010004793

Figure 2010004793
以前発明者らの検討で、10コピーのGIまたはGII 標準RNAを遺伝子型を問わず、30分以内に検出する系を見出している(特願2007−164921号、特願2007−182904号)。そこで、当該検出系(組み合わせAおよびB)で用いたオリゴヌクレオチドを単純に混合した系(組み合わせC)で10コピーの標準RNAを測定した。その結果、表3に示すように、GI 標準RNAを測定したときは、組み合わせAを用いた系では測定した8遺伝子型全てを30分以内に検出した一方、組み合わせCを用いた系では検出した遺伝子型が2つに激減した。また、GII 標準RNAを測定したときは、組み合わせBを用いた系、組み合わせCを用いた系、ともに、測定した8遺伝子型全てを30分以内に検出していたものの、検出時間は全ての遺伝子型で組み合わせCを用いた系の方が遅れていた。試料中のRNA量が等しい場合、検出時間が早いほど増幅効率が高いため、組み合わせCを用いた系は、組み合わせBを用いた系と比較し、増幅効率が低下しているといえる。よって、ノロウイルス GIまたはGII 標準RNAの広範囲な遺伝子型に対して迅速、高感度に検出する系が見出されたとしても、それらの系で使用しているオリゴヌクレオチドを単純に混合するだけでは、一度の測定でノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず検出する系を構築するのは困難であることがわかる。
Figure 2010004793
Previously, the inventors have found a system that detects 10 3 copies of GI or GII standard RNA within 30 minutes regardless of genotype (Japanese Patent Application Nos. 2007-164921 and 2007-182904). . Therefore, 10 3 copies of standard RNA were measured in a system (combination C) in which the oligonucleotides used in the detection system (combination A and B) were simply mixed. As a result, as shown in Table 3, when the GI standard RNA was measured, all the 8 genotypes measured in the system using the combination A were detected within 30 minutes, whereas the system using the combination C was detected. The genotype was drastically reduced to two. In addition, when GII standard RNA was measured, both the system using combination B and the system using combination C detected all 8 genotypes measured within 30 minutes, but the detection time was all genes. The system using combination C in the mold was delayed. When the amount of RNA in the sample is equal, the amplification efficiency is higher as the detection time is earlier. Therefore, it can be said that the amplification efficiency is lower in the system using the combination C than in the system using the combination B. Therefore, even if a system that detects rapidly and sensitively for a wide range of genotypes of Norovirus GI or GII standard RNA is found, simply mixing the oligonucleotides used in those systems It can be seen that it is difficult to construct a system that detects Norovirus RNA regardless of gene group / genotype by a single measurement.

前記結果を受けて、新たにプライマーダイマーといった非特異的な増幅が起こりにくいオリゴヌクレオチドの組み合わせを鋭意検討を行ない得られた本発明の系(組み合わせD)にて、前記10コピーの標準RNAを測定したところ、測定した標準RNA(GI 8遺伝子型、GII 7遺伝子型)全てを20分以内に検出した。 Receiving said result, in the newly system of the present invention that non-specific amplification such primer dimers were obtained conducted intensive study combinations unlikely oligonucleotides (combination D), the 10 3 copies of standard RNA When measured, all the measured standard RNAs (GI 8 genotype, GII 7 genotype) were detected within 20 minutes.

さらに、本発明の系(組み合わせDからF)にて、300コピーのGI 標準RNA、および10コピーのGII 標準RNAを測定した。その結果、表4に示したように、使用したRNA量が表3のとき(10コピー)よりも少ないにも関わらず、本発明の系はいずれも、組み合わせCを用いた系と比較し、検出した遺伝子型の数(GIとGIIの合計)は増加した(組み合わせC:9遺伝子型、組み合わせD:15遺伝子型、組み合わせE:13遺伝子型、組み合わせF:12遺伝子型)。中でも、組み合わせDを用いた系は、測定した標準RNA(GI 8遺伝子型、GII 7遺伝子型)全てを30分以内に検出しており、最も好ましい系といえる。 Further, in the system of the present invention (F combinations D), 300 copies of GI standard RNA, and 10 2 copies of GII standard RNA were measured. As a result, as shown in Table 4, RNA amount used even though less than in Table 3 (10 3 copies), both the system of the present invention, compared with a system using a combination C The number of genotypes detected (total of GI and GII) increased (combination C: 9 genotype, combination D: 15 genotype, combination E: 13 genotype, combination F: 12 genotype). Among them, the system using the combination D is the most preferable system because it detects all the measured standard RNAs (GI 8 genotype, GII 7 genotype) within 30 minutes.

以上から、本発明に記載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標識核酸プローブ、切断用オリゴヌクレオチドを用いることにより、一度の測定でノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず迅速、かつ高感度に検出可能であることが示された。

From the above, by using the first primer, the second primer, the intercalating fluorescent dye-labeled nucleic acid probe, and the cleaving oligonucleotide described in the present invention, the norovirus RNA can be determined regardless of the gene group / genotype in one measurement. It was shown that detection was possible quickly and with high sensitivity.

実施例2で作製したインターカレーター性蛍光色素標識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5)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。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 intercalating fluorescent dye-labeled nucleic acid probe produced in Example 2. B1, B2, B3 and B4 represent bases. A probe in which an intercalating fluorescent dye (oxazole yellow) is bound to a phosphodiester moiety via a linker according to the method of Ishiguro et al. (Non-patent Document 5). 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 (6)

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中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の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および第二のプライマー、さらにRNA依存性DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(RNase H)、および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、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列よりなるRNA転写産物を生成する工程、
(3)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、
(4)前記RNA転写産物量を測定する工程、
からなり、前記第一のプライマーが、配列番号1に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチド、および配列番号2に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドの混合物からなり、前記第二のプライマーが、配列番号3に記載の配列に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチド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) A first primer and a second primer in which a specific nucleotide sequence in Norovirus RNA is used as a template and a promoter sequence is added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H) And, using a DNA-dependent DNA polymerase, generating a double-stranded DNA containing a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence;
(2) a step of generating an RNA transcript comprising the specific base sequence or a complementary sequence thereof by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template;
(3) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the subsequent double-stranded DNA synthesis;
(4) measuring the amount of the RNA transcript,
A mixture of oligonucleotides having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and oligonucleotides having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 2 And the second primer comprises an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to the sequence shown in SEQ ID NO: 3.
前記ノロウイルスRNAの検出方法において、第一のプライマーが、配列番号4または5に記載の配列の少なくともいずれか一つに対してそれぞれ十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド、および配列番号6に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドの混合物からなり、前記第二のプライマーが、配列番号7から9に記載の配列に対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド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, the first primer is at least one oligonucleotide selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently homologous to at least one of the sequences shown in SEQ ID NO: 4 or 5. And a mixture of oligonucleotides of sequences sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 6, wherein the second primer is sufficiently complementary to each of the sequences set forth in SEQ ID NOs: 7-9 It consists of at least 1 type of oligonucleotide chosen from the oligonucleotide of the arrangement | sequence, The detection method of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記ノロウイルスRNAの検出方法において、第一のプライマーが配列番号4から6に記載の配列からなる三種のオリゴヌクレオチドの混合物からなり、第二のプライマーが配列番号18から20に記載の配列からなる三種のオリゴヌクレオチドの混合物からなることを特徴とする、請求項2に記載の検出方法。 In the method for detecting norovirus RNA, the first primer is composed of a mixture of three kinds of oligonucleotides consisting of the sequences shown in SEQ ID NOs: 4 to 6, and the second primer is composed of three kinds consisting of the sequences shown in SEQ ID NOs: 18 to 20 The detection method according to claim 2, comprising a mixture of oligonucleotides. 前記ノロウイルスRNAの検出方法において、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’末端部位と重複して該部位から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を切断する工程を、5’末端にプロモーター配列を付加した前記第一のプライマー、前記第二のプライマー、さらにRNA依存性DNAポリメラーゼ、RNase H、および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を生成する工程の前に行なうことを特徴とし、
前記切断用オリゴヌクレオチドが、配列番号10から12の少なくともいずれか一つに対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチド、および配列番号13から15の少なくともいずれか一つに対してそれぞれ十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドから選ばれた少なくとも一種のオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の検出方法。
In the method for detecting norovirus RNA, a cleavage oligonucleotide complementary to a region adjacent to the 5 ′ end of the homologous region with the first primer in the specific base sequence overlapping with the 5 ′ end region, Cleaving the RNA at the 5 ′ end of the specific base sequence with RNase H, the first primer having a promoter sequence added to the 5 ′ end, the second primer, an RNA-dependent DNA polymerase, and RNase H and a DNA-dependent DNA polymerase are performed before the step of generating a double-stranded DNA containing a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence,
The cleaving oligonucleotide is at least one oligonucleotide selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently complementary to at least one of SEQ ID NOs: 10 to 12, and at least any of SEQ ID NOs: 13 to 15 The detection method according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection method comprises at least one kind of oligonucleotide selected from oligonucleotides having a sequence sufficiently complementary to each other.
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(4)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共存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16に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチド、および配列番号17に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする、請求項4に記載の検出方法。 In the method for detecting norovirus RNA, the step (4) of measuring the amount of RNA transcript is carried out in the presence of a nucleic acid probe designed to change signal characteristics when a complementary double strand is formed with the target RNA. Wherein the nucleic acid probe is composed of an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 16 and an oligonucleotide having a sequence sufficiently complementary to SEQ ID NO: 17 The detection method according to claim 4. 試料中のノロウイルスRNAを検出する試薬であって、
(1)ノロウイルスRNA中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の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および第二のプライマー、さらに、RNA依存性DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(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、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列よりなるRNA転写産物を生成する工程、
(3)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、
(4)前記RNA転写産物量を測定する工程、
からなる検出方法を実施するための試薬で、少なくとも、前記第一のプライマーが配列番号1に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチド、および配列番号2に記載の配列に対して十分に相同な配列のオリゴヌクレオチドの混合物を含み、前記第二のプライマーが配列番号3に記載の配列に対して十分に相補的な配列のオリゴヌクレオチドを含むことを特徴とする、ノロウイルスRNAの検出試薬。
A reagent for detecting norovirus RNA in a sample,
(1) A first primer and a second primer having a specific base sequence in Norovirus RNA as a template and a promoter sequence added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H A step of generating a double-stranded DNA containing a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence by a DNA-dependent DNA polymerase;
(2) a step of generating an RNA transcript comprising the specific base sequence or a complementary sequence thereof by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template;
(3) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the subsequent double-stranded DNA synthesis;
(4) measuring the amount of the RNA transcript,
A reagent for performing a detection method comprising: at least an oligonucleotide having a sequence sufficiently homologous to the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and a sequence set forth in SEQ ID NO: 2 Detection of norovirus RNA, characterized in that it comprises a mixture of oligonucleotides of sufficiently homologous sequence and wherein said second primer comprises an oligonucleotide of a sequence sufficiently complementary to the sequence set forth in SEQ ID NO: 3 reagent.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012090705A1 (en) * 2010-12-27 2012-07-05 和光純薬工業株式会社 Method for detecting methylated cytosine

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