JP2010124707A - Method for detecting murine acidic ribosomal phosphoprotein p0 gene - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マウスAcidic ribosomal phosphoprotein P0遺伝子（Arbp遺伝子、36B4遺伝子とも言う）を検出するためのオリゴヌクレオチドプローブ、及び当該プローブを備えたマイクロアレイ、並びに当該プローブ又はマイクロアレイを用いたマウスArbp遺伝子の検出方法に関する。 The present invention relates to an oligonucleotide probe for detecting a mouse Acidic ribosomal phosphoprotein P0 gene (also referred to as Arbp gene, 36B4 gene), a microarray provided with the probe, and a method for detecting a mouse Arbp gene using the probe or microarray About.
近年、ヒト、マウス等のゲノム解析プロジェクトの進展により、種々の生物種のゲノムの全塩基配列が解読され、得られた塩基配列情報をもとにして、遺伝子の発現パターンや遺伝子産物の機能を全ゲノムレベルで調べる研究が進められてきている。DNAマイクロアレイ（又はDNAチップ）は、これらの研究を効率よく、飛躍的に進展させるための手段として開発されたツールであり、全ゲノムが解読された生物種の遺伝子発現解析などに広く用いられている。 In recent years, with the progress of genome analysis projects for humans, mice, etc., the entire base sequences of genomes of various species have been decoded, and based on the obtained base sequence information, the expression patterns of genes and the functions of gene products can be determined. Studies that investigate at the genome level have been underway. DNA microarrays (or DNA chips) are tools that have been developed as a means to efficiently and dramatically advance these studies, and are widely used for gene expression analysis of species whose entire genome has been decoded. Yes.
一般に、DNAマイクロアレイは、ガラススライドの上に、メッセンジャーRNA（mRNA）と相補的な配列を有する相補DNA（complementary DNA又はcDNA）をプローブとして固定化したものである（Lockhart, D.J.ら、Expression monitoring by hybridization to high-density oligonucleotide arrays, Nature biotechnology, vol.14, p.1675-1680, 1996）。プローブの固定化方法としては、主にアレイ固相表面上のあらかじめ定められた領域で１本鎖DNAを合成する方法、又は、予め化学合成された１本鎖DNAあるいはPCR反応等で調製した２本鎖DNAをアレイ固相上の予め定められた領域にスポッティングする方法が知られている。この際の固定化するプローブ配列は、DNAマイクロアレイの結果に大きな影響を与え、どのような配列をプローブとして用いるかということが非常に重要である。 In general, a DNA microarray is obtained by immobilizing a complementary DNA (complementary DNA or cDNA) having a sequence complementary to messenger RNA (mRNA) on a glass slide as a probe (Lockhart, DJ et al., Expression monitoring by hybridization to high-density oligonucleotide arrays, Nature biotechnology, vol.14, p.1675-1680, 1996). As a method for immobilizing the probe, a method of synthesizing a single-stranded DNA mainly in a predetermined region on the surface of the solid phase of the array, a single-stranded DNA synthesized in advance or a PCR reaction 2 A method of spotting a double-stranded DNA to a predetermined region on an array solid phase is known. The probe sequence to be immobilized at this time has a great influence on the result of the DNA microarray, and it is very important what kind of sequence is used as a probe.
プローブ配列の選択において考慮すべき点として、クロスハイブリダイゼーションが考えられる。クロスハイブリダイゼーション（「クロスハイブリ」と略記する場合もある）とは、本来１対１に対応すべきサンプルのmRNAやcDNAと、基板に固定化されたDNAプローブとが、多対１対応（もしくは１対多対応）になる現象である。異なる遺伝子由来のmRNAでも、互いに類似した配列があるので（例えば同一スーパーファミリーに属する遺伝子同士は類似配列部位を多く有する）、この類似配列を包含するプローブは、複数の異なる遺伝子由来のmRNAとハイブリダイズしてしまう。従って、DNAマイクロアレイ用プローブ配列を設計するには、まずGenBankなどの塩基配列データベース及びEST（Expressed Sequence Tag）配列データベース等の公共又は商用データベースから、ゲノムDNA又はmRNA配列を取得し、他の遺伝子配列とは類似していない特異的領域を特定することからはじめる。 Cross-hybridization is considered as a point to be considered in the selection of the probe sequence. Cross-hybridization (sometimes abbreviated as “cross-hybrid”) means that a sample mRNA or cDNA that should originally correspond one-to-one and a DNA probe immobilized on a substrate correspond many-to-one (or (One-to-many correspondence). Since mRNAs derived from different genes have similar sequences to each other (for example, genes belonging to the same superfamily have many similar sequence sites), probes containing this similar sequence hybridize with mRNAs derived from a plurality of different genes. Soybeans. Therefore, in order to design probe sequences for DNA microarrays, genomic DNA or mRNA sequences are first obtained from public or commercial databases such as nucleotide sequence databases such as GenBank and EST (Expressed Sequence Tag) sequence databases, and other gene sequences Begin by identifying specific regions that are not similar to.
次に、このような特異的領域の中から、プローブ候補配列を列挙する。例えば、あるmＲＮＡ配列中に200塩基長の特異的領域を見出した後、この配列中から、80塩基長のプローブを設計しようとした時、(200-80+1)個のプローブ候補配列をあげることができる。
さらに考慮しなければならないことは、プローブの融解温度（Tm, melting temperature）である。DNAマイクロアレイ上に固定化されたすべてのプローブDNAは、同一の温度、塩溶液中でハイブリダーゼーションが行われるため、すべてのプローブDNAのTmは、ほぼ同一にしておく必要がある。したがってすべての遺伝子のプローブ候補配列の中から、一定のTm値にあわせた配列を選抜する必要がある。
Next, probe candidate sequences are listed from such specific regions. For example, after finding a specific region of 200 bases in an mRNA sequence and then trying to design an 80 base probe from this sequence, (200-80 + 1) probe candidate sequences are listed. be able to.
A further consideration is the probe melting temperature (Tm, melting temperature). Since all probe DNAs immobilized on the DNA microarray are hybridized in the same temperature and salt solution, the Tm of all the probe DNAs must be substantially the same. Therefore, it is necessary to select a sequence matching a certain Tm value from the probe candidate sequences of all genes.
このように絞り込まれたプローブ候補の中から、二次構造を形成しにくいものをさらに選抜する。１本鎖DNAは溶液中において自らの水素結合による高次構造を形成しており、この高次構造のことを二次構造とよぶ。プローブDNAとターゲットRNA間のハイブリダイゼーションは、二次構造の形成と競合する過程である。すなわち、ターゲット濃度が同一の場合は、二次構造を形成しにくいほど、プローブ−ターゲット間のハイブリダイゼーション頻度が高くなるため、ハイブリダイゼーションの信号強度は大きくなる。 From the probe candidates thus narrowed down, those that are difficult to form a secondary structure are further selected. Single-stranded DNA forms a higher-order structure due to its own hydrogen bond in solution, and this higher-order structure is called a secondary structure. Hybridization between the probe DNA and the target RNA is a process that competes with the formation of secondary structure. That is, when the target concentration is the same, the more difficult the secondary structure is formed, the higher the frequency of hybridization between the probe and the target, and the higher the signal intensity of hybridization.
最後に、プローブの位置（3'末端からの距離）について考慮する必要がある。現在、DNAマイクロアレイのターゲットを調製する際には、mRNAの逆転写反応を一度行うことが一般的である。プローブの位置がmRNAのpolyA側（3'末端側）から遠い位置にあると、ターゲット核酸が生成されない位置となる場合がある。したがって、感度が高いプローブ配列とするためには、mRNAのpolyA側（3'末端）により近いプローブ配列を選抜する。
以上の記載より、DNAマイクロアレイに用いるプローブ配列は特異性が高く、Tmがそろっていて、二次構造を形成しにくく、mRNAの３'端に近いものである必要がある。
Finally, the position of the probe (distance from the 3 ′ end) needs to be considered. Currently, when preparing a target for a DNA microarray, reverse transcription reaction of mRNA is generally performed once. If the position of the probe is far from the polyA side (3 ′ end side) of the mRNA, the target nucleic acid may not be generated. Therefore, in order to obtain a probe sequence with high sensitivity, a probe sequence closer to the polyA side (3 ′ end) of mRNA is selected.
From the above description, the probe sequences used in the DNA microarray need to have high specificity, have a uniform Tm, hardly form a secondary structure, and be close to the 3 ′ end of mRNA.
上記のような概念をもとに、コンピューター上で、プローブ配列の選抜及び設計が行われているが、期待される結果と現実の結果とに違いが見られることも多くある。さらに近年の技術水準の進展に伴い、より精度の高い検出結果が得られる検出方法が強く望まれている。
このような状況下、現在では、DNAマイクロアレイのデータを取得した後、リアルタイムPCR等でマイクロアレイのデータの確認を行うことが日常的になされている。
Based on the above concept, probe sequences are selected and designed on a computer. However, there are many differences between expected results and actual results. Furthermore, with the progress of the technical level in recent years, a detection method that can obtain a detection result with higher accuracy is strongly desired.
Under such circumstances, at present, it is routine to check the data of the microarray by real-time PCR after acquiring the data of the DNA microarray.
このような確認実験に基づき、現状DNAマイクロアレイ用プローブとして市販されているプローブDNAの中で、プローブ配列が原因で十分な検出ができていない遺伝子として、マウスAcidic ribosomal phosphoprotein P0遺伝子（Arbp遺伝子、36B4遺伝子）を見出した。そこで本発明では、このArbp遺伝子を高感度に検出するための新たなプローブを見出すことを目的とする。 Based on these confirmation experiments, the mouse Acidic ribosomal phosphoprotein P0 gene (Arbp gene, 36B4) is a gene that is not fully detected due to the probe sequence among the probe DNAs currently available as probes for DNA microarrays. Gene). Therefore, an object of the present invention is to find a new probe for detecting this Arbp gene with high sensitivity.
すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）以下の(a)若しくは(b)のDNAの塩基配列及び／又は該DNAと相補的な塩基配列のうちの、連続する30〜80塩基を含むDNAからなる、マウスArbp遺伝子検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
(a) 配列番号１に示される塩基配列のうちの第500番目〜第1098番目の塩基からなる塩基配列を有するDNA
(b) 上記(a)のDNAに対し相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、かつマウスArbp遺伝子を検出し得る機能を有するDNA
上記(1)記載のプローブとしては、例えば、配列番号１０及び配列番号１１に示される塩基配列を有するDNAからなるプローブ等が挙げられる。
That is, the present invention is as follows.
(1) Oligo for mouse Arbp gene detection, comprising DNA comprising 30-80 bases of the following DNA sequence (a) or (b) and / or a complementary nucleotide sequence to the DNA: Nucleotide probe.
(a) DNA having a base sequence consisting of the 500th to 1098th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1
(b) DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA comprising a base sequence complementary to the DNA of (a) above, and has a function capable of detecting the mouse Arbp gene
Examples of the probe described in (1) above include probes made of DNA having the base sequences shown in SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11.
（２）上記(1)記載のオリゴヌクレオチドプローブが基盤に配置されたマイクロアレイ。
（３）複数の貫通孔を有し、それら貫通孔にゲルが保持されているマイクロアレイであって、前記ゲルに上記(1)記載のオリゴヌクレオチドプローブが保持されている前記マイクロアレイ。
(2) A microarray in which the oligonucleotide probes according to (1) above are arranged on a substrate.
(3) A microarray having a plurality of through-holes, in which a gel is held in the through-holes, wherein the oligonucleotide probe according to (1) is held in the gel.
（４）被験マウスの組織若しくは臓器又は被験マウス由来の細胞から生体関連物質を抽出する工程、及び、前記生体関連物質又はその調製物を、上記(1)記載のオリゴヌクレオチドプローブ又は上記(2)若しくは(3)記載のマイクロアレイに接触させる工程を含む、マウスArbp遺伝子の検出方法。 (4) A step of extracting a biological substance from a tissue or organ of a test mouse or a cell derived from the test mouse, and the biological substance or a preparation thereof, the oligonucleotide probe according to the above (1) or the above (2) Or the detection method of a mouse | mouth Arbp gene including the process made to contact the microarray as described in (3).
本発明のオリゴヌクレオチドプローブを用いれば、これまで多くの臓器及び組織で検出できなかった、又は検出感度が低かった（検出困難であった）マウスArbp遺伝子のプローブに変わり、その数十〜数百倍の感度で当該遺伝子の発現量を検出することが可能となる。
また、付随的な効果として、マウスArbp遺伝子をDNAマイクロアレイ解析におけるコントロールとして使用し、その強度を指標にして他の遺伝子の検出シグナルを補正することで、異なるDNAマイクロアレイの間での遺伝子発現の定量的な比較が可能となるため、本発明のプローブ、及びそれを備えたマイクロアレイ、並びにそれらを用いたマウスArbp遺伝子の検出方法は、極めて有用なものである。
When the oligonucleotide probe of the present invention is used, it has changed to a probe of mouse Arbp gene that has not been detected in many organs and tissues so far, or has low detection sensitivity (it was difficult to detect), and several tens to several hundreds thereof. It becomes possible to detect the expression level of the gene with double sensitivity.
In addition, as an incidental effect, mouse Arbp gene is used as a control in DNA microarray analysis, and detection of other genes is corrected using its intensity as an index, thereby quantifying gene expression between different DNA microarrays. Therefore, the probe of the present invention, the microarray provided with the probe, and the detection method of mouse Arbp gene using them are extremely useful.
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。
なお、本明細書において引用された全ての先行技術文献および公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み入れられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The scope of the present invention is not limited to these descriptions, and other than the following examples, the scope of the present invention can be appropriately changed and implemented without departing from the spirit of the present invention.
It should be noted that all prior art documents, publications, patent gazettes, and other patent documents cited in the present specification are incorporated herein by reference.
１．本発明の概要
従来、マウスArbp遺伝子の検出用プローブ（ひいては、当該遺伝子の発現量を測定するためのプローブ）としては、配列番号１に示されるマウスAcidic ribosomal phosphoprotein P0（Arbp）, mRNA（GeneBank(RefSeq)アクセッション番号：NM 007475）の塩基配列中の第11番目〜第119番目、第142番目〜第197番目及び第205番目〜第251番目の塩基からなる塩基配列から選択するプローブが知られているが（特開2007-124983号公報 参照）、これらのプローブは、いずれもmRNAの3'端から1000塩基以上も離れた塩基配列領域に設計されたものであった（図１）。従って、当業者に知られているように、検体から逆転写反応を行ってハイブリダイゼーションさせる核酸調製過程を経た場合、相当感度が低くなっていた。
1. Summary of the Invention Conventionally, as a probe for detecting a mouse Arbp gene (and thus a probe for measuring the expression level of the gene), mouse Acidic ribosomal phosphoprotein P0 (Arbp), mRNA (GeneBank ( RefSeq) Accession Number: NM (007475), a probe that is selected from a base sequence consisting of the 11th to 119th, 142nd to 197th, and 205th to 251st bases is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-2007). No. -124983), these probes were all designed in a base sequence region separated by more than 1000 bases from the 3 ′ end of mRNA (FIG. 1). Therefore, as is known to those skilled in the art, when a nucleic acid preparation process is performed in which a reverse transcription reaction is performed from a specimen to perform hybridization, the sensitivity is considerably low.
また、マウスArbp遺伝子の検出用プローブとしては、上述したものとは別に、市販のものとして、OPERONマイクロアレイ用設計済みオリゴDNA（Operon社より市販；https://www.operon.com/arrays/oligosets mouse.phpにアクセスして入手可能）や、MEEBO（Mouse Exonic Evidence Based Oligonucleotide）マイクロアレイ用設計済みオリゴDNA（http://arrays.ucsf.edu/archive/meebo.html又はhttp://www.microarray. org/sfgf/mast/downloadView.doにアクセスして入手可能）が知られている。 In addition to the above-described probes for detecting mouse Arbp genes, commercially available oligo DNA for OPERON microarray (commercially available from Operon; https://www.operon.com/arrays/oligosets) (available by accessing mouse.php) or MOEBO (Mouse Exonic Evidence Based Oligonucleotide) microarray designed oligo DNA (http://arrays.ucsf.edu/archive/meebo.html or http: //www.microarray org / sfgf / mast / downloadView.do is available).
OPERONマイクロアレイ用設計済オリゴDNA中、Arbp遺伝子測定用プローブは、Oligo ID＝M400010730であり、その配列は、下記の70merのオリゴDNAである。
「Oligo ID＝M400010730」
5'-TCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATCG-3'（配列番号２）
In the designed oligo DNA for OPERON microarray, the probe for Arbp gene measurement is Oligo ID = M400010730, and the sequence is the following 70-mer oligo DNA.
"Oligo ID = M400010730 "
5'-TCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATCG-3 '(SEQ ID NO: 2)
またMEEBOマイクロアレイ用設計済オリゴDNA中のArbp遺伝子測定用プローブは、Oligo ID＝mMC013809、及びOligo ID＝mMR027363の２つであり、それぞれの配列は、以下の通りである。
「Oligo ID＝mMC013809」
5'-CTCCGGTCTGGATTTATTTAGTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTGTTTACTTT-3'（配列番号３）
「Oligo ID＝mMR027363」
5'-TCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATCG-3'（配列番号４）
The probe for measuring the Arbp gene in the designed oligo DNA for MEEBO microarray is Oligo ID = mMC013809 and Oligo ID = mMR027363, and the arrangement of each is as follows.
"Oligo ID = mMC013809 ”
5'-CTCCGGTCTGGATTTATTTAGTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTGTTTACTTT-3 '(SEQ ID NO: 3)
"Oligo ID = mMR027363 ”
5'-TCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATCG-3 '(SEQ ID NO: 4)
なお、上記のOligo ID＝M400010730（配列番号２）の塩基配列とOligo ID＝mMR027363（配列番号４）の塩基配列とは、同一の配列である。
以上に述べた各プローブの位置関係を図１に示す。
The above Oligo Base sequence of ID = M400010730 (SEQ ID NO: 2) and Oligo The base sequence of ID = mMR027363 (SEQ ID NO: 4) is the same sequence.
The positional relationship of each probe described above is shown in FIG.
従来の技術から考えると、マイクロアレイのプローブとして設計されるプローブは、特異性が高く、Tmがそろっていて、二次構造を形成しにくく、mRNAの3'端に近いものである必要があり、一見するとOPERON社のプローブ配列、MEEBOプローブ配列は好ましい位置に設計してあるように考えられる（図１参照）。
しかしながら、本発明者がリアルタイムPCRによる確認実験を行ったところ、マウスArbp遺伝子を検出するためのTaqManプローブを用いたリアルタイムPCRでは（TaqManID＝Mm99999223 gHを使用）、Ct値がGAPDHやβアクチンなどのハウスキーピング遺伝子と呼ばれるものと比較し、同程度の値であったため、Arbp遺伝子の発現量は少なくないと予想されたのに対し、上記OPERON社のプローブ配列及びMEEBOプローブ配列を用いたマイクロアレイの結果では、Arbp遺伝子は、ほとんど検出されないという結果であった。
Considering from the conventional technology, probes designed as microarray probes must have high specificity, Tm alignment, difficulty in forming secondary structures, and close to the 3 ′ end of mRNA, At first glance, it seems that the OPERON probe sequence and the MEEBO probe sequence are designed at preferred positions (see FIG. 1).
However, when the present inventor conducted confirmation experiments by real-time PCR, real-time PCR using a TaqMan probe for detecting the mouse Arbp gene (TaqManID = Mm99999223). gH was used), and the Ct value was comparable to that of housekeeping genes such as GAPDH and β-actin, so the Arbp gene expression level was expected to be small, whereas the above OPERON The result of the microarray using the probe sequence of the company and the MEEBO probe sequence showed that the Arbp gene was hardly detected.
これと同時に、Arbp遺伝子の配列中でプローブを設計可能な特定領域を探索した。すなわち、この遺伝子の転写産物の相同性検索を行うことにより、設計可能領域を探索した。その結果、3'付近に、他の遺伝子の塩基配列の一部と全く同一の塩基配列を見出した。詳しくは、マウスRas interacting protein 1（Rasip1）, mRNA（GenBankアクセッション番号：BC028444；配列番号１９）の塩基配列の一部と全く同一の塩基配列を見出した。
通常コンピューター等を用いて機械的に処理すると、Arbp遺伝子（配列番号１；NM 007475）の第934番目〜第1098番目の塩基からなる塩基配列と、Rasip1遺伝子（配列番号１９；BC028444）の第646番目〜第810番目の塩基からなる塩基配列とは同一配列であるため、この領域にはプローブが設計されない。
At the same time, a search was made for specific regions where probes can be designed in the Arbp gene sequence. That is, the designable region was searched by performing homology search of the transcription product of this gene. As a result, a nucleotide sequence completely identical to a part of the nucleotide sequences of other genes was found near 3 ′. Specifically, a base sequence identical to part of the base sequence of mouse Ras interacting protein 1 (Rasip1), mRNA (GenBank accession number: BC028444; SEQ ID NO: 19) was found.
Usually, when processed mechanically using a computer or the like, the Arbp gene (SEQ ID NO: 1; NM 007475) is the same sequence as the base sequence consisting of the 934th to 1098th bases and the base sequence consisting of the 646th to 810th bases of the Rasip1 gene (SEQ ID NO: 19; BC028444). No probe is designed in the area.
しかしながら、本発明者がRasip1遺伝子のcDNA配列（配列番号１９）を、より詳細に解析したところ、この配列はキメラクローンであることが判明した。詳しくは、このcDNA配列中、第1番目〜第651番目の塩基からなる塩基配列はRasip1遺伝子由来の配列であり、第652番目から3'端までの塩基からなる塩基配列はArbp遺伝子由来の配列であった。
すなわち、通常はこのような人為的に生じたキメラクローンが存在した状態で、プローブ設計を、コンピューター等を用いて機械的に処理すると、上記のようなプローブ設計可能な特異的領域を見落としてしまうが、細部にわたる配列解析の結果、Arbp遺伝子（配列番号１；NM 007475）の塩基配列のうち、従来設計不可能であった第934番目〜第1098番目の塩基からなる特定の塩基配列領域に対してもプローブ設計可能であることが判明した（図２）。
However, when the present inventors analyzed the cDNA sequence of the Rasip1 gene (SEQ ID NO: 19) in more detail, it was found that this sequence is a chimeric clone. Specifically, in this cDNA sequence, the base sequence consisting of the first to 651th bases is a sequence derived from the Rasip1 gene, and the base sequence consisting of the bases from the 652nd to the 3 ′ end is a sequence derived from the Arbp gene Met.
That is, when a probe design is mechanically processed using a computer or the like in a state where such an artificially generated chimeric clone is usually present, a specific region where the probe can be designed as described above is overlooked. However, as a result of detailed sequence analysis, the Arbp gene (SEQ ID NO: 1; NM (007475), it was found that probes can be designed even for a specific base sequence region consisting of the 934th to 1098th bases, which could not be conventionally designed (FIG. 2).
以上のことから、Arbp遺伝子（配列番号１；NM 007475）の塩基配列のうち、上記特定の塩基配列領域を含む領域内に（具体的には、配列番号１に示される塩基配列のうちの第500番目〜第1098番目の塩基からなる塩基配列中に）プローブを設計することにより、従来公知のプローブに比べて数十倍〜数百倍の感度でArbp遺伝子の発現量を検出可能なプローブが得られることを見い出した。そのような高感度検出が可能なプローブとしては、例えば、配列番号１０及び１１に示される塩基配列からなるDNAを含むものが挙げられる（詳細は後述する）。 Based on the above, the Arbp gene (SEQ ID NO: 1; NM 007475) within the region containing the specific base sequence region (specifically, in the base sequence consisting of the 500th to 1098th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1) It was found that by designing a probe, a probe capable of detecting the expression level of the Arbp gene with a sensitivity several tens to several hundreds times that of a conventionally known probe was obtained. Examples of such probes capable of highly sensitive detection include those containing DNA consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 10 and 11 (details will be described later).
２．マウスArbp遺伝子検出用オリゴヌクレオチドプローブ
本発明においてプローブとして使用されるオリゴDNAは、マウスArbp遺伝子の塩基配列のうちの特定の領域中の少なくとも一部の塩基配列とハイブリダイズすることができるものである。すなわち、本発明のプローブは、ノーザンブロッティングやマイクロアレイ等の発現解析において、上記特定の領域中の少なくとも一部の塩基配列に対して相補的となるように設計され、ハイブリダイゼーションを行なったときにハイブリダイズすることができるものを意味する。
本発明のプローブ（特にマイクロアレイ用のプローブ）は、検出目的の遺伝子であるマウスArbp遺伝子に特異的な塩基配列となるような領域を選択してその領域の塩基配列を設計することが好ましい。プローブの設計の際には、特異的な領域を選択することに加えて、Tmがそろっていて、二次構造を形成しにくく、目的遺伝子のmRNAの3'末端からの距離が比較的近いものである必要がある。
2. Oligonucleotide probe for detecting mouse Arbp gene The oligo DNA used as a probe in the present invention is capable of hybridizing with at least a part of the base sequence in a specific region of the base sequence of the mouse Arbp gene. . That is, the probe of the present invention is designed to be complementary to at least a part of the base sequence in the specific region in expression analysis such as Northern blotting and microarray, and hybridizes when hybridized. It means what can be soyed.
For the probe of the present invention (particularly, a probe for microarray), it is preferable to select a region that has a specific base sequence for the mouse Arbp gene, which is a gene to be detected, and to design the base sequence of that region. When designing a probe, in addition to selecting a specific region, Tm is aligned, it is difficult to form a secondary structure, and the distance from the 3 'end of the target gene mRNA is relatively short Need to be.
プローブは、目的遺伝子を含む試料とのハイブリダイゼーションを行ったときに当該遺伝子とハイブリダイズし得るものである。従って、本発明のプローブを設計する際は、ハイブリダイゼーションにおけるストリンジェンシーを考慮する必要がある。ストリンジェンシーをある程度緊密にすることによって、遺伝子間で類似する塩基配列領域が存在しても、他の異なる領域を区別してハイブリダイズすることができる。また、遺伝子間の塩基配列がほとんど異なる場合は、ストリンジェンシーを緩やかに設定することができる。
このようなストリンジェンシーの条件としては、例えば緊密条件の場合は65〜68℃の条件下でのハイブリダイゼーションであり、ゆるやかな条件の場合は37〜55℃の条件下でのハイブリダイゼーションである。ハイブリダイゼーションの条件において、ストリンジェントな条件としては、例えば、「0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20、50℃」、「0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20、42℃」、「0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20、37℃」、よりストリンジェントな条件としては、例えば「0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20、65℃」、「0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20、68℃」、「0.06M Tris・HCl／0.06M NaCl／0.05% Tween-20、65℃」等の条件を挙げることができる。より詳細には、プローブを添加して1時間以上65℃に保ってハイブリッド形成させ、その後、0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20中、65℃で20分の洗浄を4回、最後に、0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl、65℃で10分の洗浄を１回行う方法もある。ハイブリダイゼーション、あるいは洗浄の際の温度を上げることにより、よりストリンジェントな条件を設定することができる。当業者であれば、このようなバッファーの塩濃度、温度等の条件に加えて、その他のプローブ濃度、プローブの長さ、反応時間等の諸条件を加味し、条件を設定することができる。ハイブリダイゼーション法の詳細な手順については、「Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2nd ed.」(Cold Spring Harbor Press (1989)、「Current Protocols in Molecular Biology」(John Wiley & Sons (1987-1997)) 等を参照することができる。
The probe is capable of hybridizing with the gene when hybridized with a sample containing the target gene. Therefore, when designing the probe of the present invention, it is necessary to consider stringency in hybridization. By making stringency close to some extent, even if similar base sequence regions exist between genes, other different regions can be distinguished and hybridized. In addition, when the base sequences between genes are almost different, stringency can be set gently.
Examples of such stringency conditions include hybridization under conditions of 65 to 68 ° C. in the case of tight conditions, and hybridization under conditions of 37 to 55 ° C. in the case of mild conditions. The hybridization conditions include, for example, “0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween-20, 50 ° C.”, “0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween. -20, 42 ° C. ”,“ 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween-20, 37 ° C. ”, more stringent conditions include, for example,“ 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% "Tween-20, 65 ° C", "0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween-20, 68 ° C", "0.06M Tris · HCl / 0.06M NaCl / 0.05% Tween-20, 65 ° C", etc. The conditions can be mentioned. More specifically, the probe was added and kept at 65 ° C. for 1 hour or longer to hybridize, and then washed for 20 minutes at 65 ° C. in 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween-20. There is also a method in which washing is performed once for 10 minutes at 65 ° C. at 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl. More stringent conditions can be set by raising the temperature during hybridization or washing. A person skilled in the art can set conditions in consideration of other conditions such as probe concentration, probe length, and reaction time in addition to conditions such as the buffer salt concentration and temperature. For details on the hybridization procedure, see `` Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2nd ed. '' (Cold Spring Harbor Press (1989), `` Current Protocols in Molecular Biology '' (John Wiley & Sons (1987-1997)), etc. You can refer to it.
本発明のプローブとしては、具体的には、以下の(a)若しくは(b)のDNAの塩基配列及び／又は該DNAと相補的な塩基配列のうちの、連続する30〜80塩基（好ましくは50〜70塩基、より好ましくは60〜65塩基）を含むDNAからなる、マウスArbp遺伝子検出用オリゴヌクレオチドプローブを挙げることができる。
(a) 配列番号１に示される塩基配列のうちの第500番目〜第1098番目（好ましくは第900番目〜第1098番目、より好ましくは第934番目〜第1098番目）の塩基からなる塩基配列を有するDNA
(b) 上記(a)のDNAに対し相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、かつマウスArbp遺伝子を検出し得る機能を有するDNA
ここで、上記(a)のDNAに関し、配列番号１に示される塩基配列とは、前記１.項で説明した通り、マウスArbp遺伝子の塩基配列である。
Specific examples of the probe of the present invention include the following 30 to 80 bases (preferably of the following base sequence of DNA (a) or (b) and / or a base sequence complementary to the DNA: And an oligonucleotide probe for detecting a mouse Arbp gene, which comprises a DNA comprising 50 to 70 bases, more preferably 60 to 65 bases).
(a) A base sequence consisting of bases 500 to 1098 (preferably 900 to 1098, more preferably 934 to 1098) of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. DNA
(b) DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA comprising a base sequence complementary to the DNA of (a) above, and has a function capable of detecting the mouse Arbp gene
Here, regarding the DNA of (a) above, the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the base sequence of the mouse Arbp gene as described in the above section 1.
また、上記(b)のDNAは、上記(a)のDNA若しくはそれと相補的な塩基配列からなるDNA、又はこれらを断片化したものをプローブとして用い、コロニーハイブリダイゼーション、プラークハイブリダイゼーション、及びサザンブロット等の公知のハイブリダイゼーション法を実施し、cDNAライブラリーやゲノムライブラリーから得ることができる。ライブラリーは、公知の方法で作製されたものを利用してもよいし、市販のcDNAライブラリーやゲノムライブラリーを利用してもよく、限定はされない。ハイブリダイゼーション法の詳細な手順については、前記と同様のものを参照することができる。上記(b)のDNAに関し、「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイゼーション後の洗浄時の条件であって、バッファーの塩濃度が24〜390mM、温度が50〜75℃、好ましくは塩濃度が48.8〜195mM、温度が60〜70℃の条件を意味する。具体的には、例えば97.5mMで65℃等の条件を挙げることができる。さらに、このような塩濃度や温度等の条件に加えて、プローブ濃度、プローブの長さ、反応時間などの諸条件も考慮し、上記(b)のDNAを得るための条件を適宜設定することができる。ハイブリダイズするDNAとしては、上記(a)のDNAの塩基配列に対して少なくとも60％以上の相同性を有する塩基配列であることが好ましく、より好ましくは80％以上、さらに好ましくは90％以上、特に好ましくは95％以上、最も好ましくは99％以上である。 In addition, the DNA of (b) is a DNA comprising the DNA of (a) or a complementary base sequence thereof, or a fragment thereof, which is used as a probe for colony hybridization, plaque hybridization, and Southern blotting. It can obtain from a cDNA library and a genomic library by implementing well-known hybridization methods. A library prepared by a known method may be used, or a commercially available cDNA library or genomic library may be used, and is not limited. For the detailed procedure of the hybridization method, the same one as described above can be referred to. Regarding the DNA of (b) above, “stringent conditions” are conditions at the time of washing after hybridization, and the buffer salt concentration is 24-390 mM, the temperature is 50-75 ° C., preferably the salt concentration is It means the condition of 48.8-195mM and temperature of 60-70 ° C. Specifically, for example, conditions such as 97.5 mM and 65 ° C. can be mentioned. In addition to conditions such as salt concentration and temperature, various conditions such as probe concentration, probe length, and reaction time should be taken into account, and conditions for obtaining the DNA of (b) above should be set as appropriate. Can do. The hybridizing DNA is preferably a base sequence having at least 60% homology with the DNA base sequence of (a) above, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more, Particularly preferred is 95% or more, and most preferred is 99% or more.
本発明のプローブのより具体的な例としては、以下の配列番号１０及び配列番号１１に示される塩基配列を有するDNAからなるプローブ（Arbp-980及びArbp-991）等が挙げられる。ここで、Arbp-980プローブは、配列番号１に示される塩基配列中の第980番目〜第1044番目の塩基からなる塩基配列を有し、Arbp-991プローブは、配列番号１に示される塩基配列中の第991番目〜第1055番目の塩基からなる塩基配列を有するDNAからなるものである。
「Arbp-980」
5'-GAGTCGGAGGAATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCA-3'（配列番号１０）
「Arbp-991」
5'-ATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCAAGTCAGCCTGC-3'（配列番号１１）
More specific examples of the probe of the present invention include probes (Arbp-980 and Arbp-991) made of DNA having the base sequences shown in SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11 below. Here, the Arbp-980 probe has a base sequence composed of the 980th to 1044th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the Arbp-991 probe has a base sequence shown in SEQ ID NO: 1. It consists of DNA having a base sequence consisting of the 991st to 1055th bases.
"Arbp-980"
5'-GAGTCGGAGGAATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCA-3 '(SEQ ID NO: 10)
"Arbp-991"
5'-ATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCAAGTCAGCCTGC-3 '(SEQ ID NO: 11)
本発明のプローブは、例えば、通常のオリゴヌクレオチド合成法を使用して化学合成することにより作製することができる。そのようなプローブは、例えば、Probe Quest（登録商標：ダイナコム社製）により設計することができる。
本発明のプローブを利用すれば、従来多くの臓器及び組織で検出できなかった又は検出感度が低かったマウスArbp遺伝子のプローブに代わり、数十倍〜数百倍の感度で発現量を検出することが可能となる。また、付随的な効果として、マウスArbp遺伝子をDNAマイクロアレイ解析におけるコントロールとして使用し、その強度を指標にして他のシグナルを補正することで、異なるDNAマイクロアレイの間での遺伝子発現の定量的な比較が可能になる（すなわち、マウスArbp遺伝子を安定したコントロール遺伝子として利用することができる）。
The probe of the present invention can be prepared, for example, by chemical synthesis using a normal oligonucleotide synthesis method. Such a probe can be designed by, for example, Probe Quest (registered trademark: manufactured by Dynacom).
If the probe of the present invention is used, the expression level can be detected with a sensitivity of several tens to several hundreds of times instead of the mouse Arbp gene probe that has not been detected in many organs and tissues or has low detection sensitivity. Is possible. As an incidental effect, the mouse Arbp gene is used as a control in DNA microarray analysis, and other signals are corrected using its intensity as an index, allowing quantitative comparison of gene expression between different DNA microarrays. (Ie, the mouse Arbp gene can be used as a stable control gene).
３．マウスArbp遺伝子検出用マイクロアレイ
上述した本発明のプローブは、支持体となる基盤に複数配置される。プローブが配置された基盤は一般的にDNAチップ又はDNAマイクロアレイと称される。支持体となる基盤の形態としては、平板（ガラス板、樹脂板、シリコン板等）、棒状、ビーズ等のいずれの形態のものも使用できる。支持体として、平板を使用する場合は、その平板上に、所定の間隔もって、所定のプローブを種類毎に固定することができる（スポッティング法等；Science 270, 467-470 (1995)等参照）。また、平板上の特定の位置で、所定のプローブを種類毎に逐次合成していくこともできる（フォトリソグラフィー法等；Science 251, 767-773 (1991)等参照）。他の好ましい支持体の形態としては、中空繊維を使用するものが挙げられる。支持体として中空繊維を使用する場合は、所定のプローブを種類毎に各中空繊維に固定し、すべての中空繊維を集束させ固定した後、繊維の長手方向で切断を繰り返すことにより得られるマイクロアレイ（以下「繊維型マイクロアレイ」と言う）が好ましく例示できる。このマクロアレイは、貫通孔基板に核酸を固定化したタイプのものと説明することもでき、いわゆる「貫通孔型マイクロアレイ」とも言われる（特許第3510882号公報等参照）。
3. Microarray for detecting mouse Arbp gene A plurality of the probes of the present invention described above are arranged on a substrate serving as a support. The substrate on which the probes are arranged is generally called a DNA chip or a DNA microarray. As the form of the substrate serving as the support, any form such as a flat plate (glass plate, resin plate, silicon plate, etc.), rod shape, or bead can be used. When a flat plate is used as the support, a predetermined probe can be fixed on the flat plate with a predetermined interval for each type (spotting method, etc .; see Science 270, 467-470 (1995), etc.) . It is also possible to sequentially synthesize a predetermined probe for each type at a specific position on the flat plate (see, for example, photolithography method; Science 251, 767-773 (1991)). Other preferred support forms include those using hollow fibers. When hollow fibers are used as the support, a microarray obtained by fixing a predetermined probe to each hollow fiber for each type, converging and fixing all hollow fibers, and then repeating cutting in the longitudinal direction of the fibers ( Hereinafter, it is preferably referred to as “fiber type microarray”. This macroarray can also be described as a type in which a nucleic acid is immobilized on a through-hole substrate, and is also referred to as a so-called “through-hole type microarray” (see Japanese Patent No. 3510882).
支持体へのプローブの固定方法は、限定はされず、どのような結合様式でもよい。また、支持体に直接固定することに限定はされず、例えば、予め支持体をポリリジン等のポリマーでコーティング処理し、処理後の支持体にプローブを固定することもできる。さらに、支持体として中空繊維等の管状体を使用する場合は、管状体にゲル状物を保持させ、そのゲル状物にプローブを固定することもできる。 The method for fixing the probe to the support is not limited, and any binding mode may be used. Moreover, it is not limited to fix | immobilize directly to a support body, For example, a support body can be previously coated with polymers, such as a polylysine, and a probe can also be fixed to the support body after a process. Furthermore, when a tubular body such as a hollow fiber is used as the support, the tubular body can hold a gel-like material, and the probe can be fixed to the gel-like material.
以下、「貫通孔型マイクロアレイ」の一形態である繊維型マイクロアレイに関して詳細に説明する。このマイクロアレイは、例えば、下記(i)〜(iv)の工程を経て作製することができる。
(i) 複数本の中空繊維を、中空繊維の長手方向が同一方向となるように３次元に配列して配列体を製造する工程
(ii) 前記配列体を包埋し、ブロック体を製造する工程
(iii) オリゴヌクレオチドプローブを含むゲル前駆体重合性溶液を前記ブロック体の各中空繊維の中空部に導入して重合反応を行い、プローブを含むゲル状物を中空部に保持させる工程
(iv) 中空繊維の長手方向と交差する方向で切断して、ブロック体を薄片化する工程
Hereinafter, the fiber type microarray which is one form of the “through-hole type microarray” will be described in detail. This microarray can be manufactured through the following steps (i) to (iv), for example.
(i) A step of producing an array by arranging a plurality of hollow fibers in three dimensions so that the longitudinal directions of the hollow fibers are the same direction
(ii) a step of embedding the array and producing a block
(iii) A step of introducing a gel precursor polymerizable solution containing an oligonucleotide probe into the hollow part of each hollow fiber of the block body to carry out a polymerization reaction and holding the gel-like substance containing the probe in the hollow part
(iv) A step of cutting the block body into pieces by cutting in a direction crossing the longitudinal direction of the hollow fiber
中空繊維に使用される材料としては、限定はされないが、例えば、特開2004-163211号公報等に記載の材料が好ましく挙げられる。
中空繊維は、その長手方向の長さが同一となるように３次元に配列される（工程(i)）。配列方法としては、例えば、粘着シート等のシート状物に複数本の中空繊維を所定の間隔をもって平行に配置し、シート状とした後、このシートを螺旋状に巻き取る方法（特開平11-108928号公報参照）や、複数の孔が所定の間隔をもって設けられた多孔板２枚を孔部が一致するように重ね合わせ、それらの孔部に中空繊維を通過させ、その後２枚の多孔板の間隔を開いて仮固定し、２枚の多孔板間における中空繊維の周辺に硬化性樹脂原料を充満させて硬化させる方法（特開2001-133453号公報参照）などが挙げられる。
製造された配列体はその配列が乱れないように包埋される（工程(ii)）。包埋の方法としては、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂等を繊維間の隙間に流し込む方法のほか、繊維どうしを熱融着により接着する方法等が好ましく挙げられる。
The material used for the hollow fiber is not limited, but for example, materials described in JP-A No. 2004-163211 and the like are preferable.
The hollow fibers are arranged three-dimensionally so that the lengths in the longitudinal direction are the same (step (i)). As an arrangement method, for example, a method of arranging a plurality of hollow fibers in parallel with a predetermined interval on a sheet-like material such as an adhesive sheet, forming a sheet, and then winding the sheet in a spiral manner (Japanese Patent Laid-Open No. 11-1990). No. 108928), or two perforated plates in which a plurality of holes are provided at a predetermined interval are overlapped so that the holes coincide with each other, and hollow fibers are passed through these holes, and then the two perforated plates And a method of temporarily fixing the gap between the two perforated plates and filling the periphery of the hollow fiber with a curable resin raw material to cure (see JP 2001-133453 A).
The manufactured array is embedded so that the array is not disturbed (step (ii)). Examples of the embedding method include a method in which a polyurethane resin, an epoxy resin, or the like is poured into a gap between fibers, and a method in which fibers are bonded together by heat fusion.
包埋された配列体には、各中空繊維の中空部に、オリゴヌクレオチドプローブを含むゲル前駆体重合性溶液（ゲル形成溶液）を充填し、中空部内で重合反応を行う（工程(iii)）。これにより、各中空繊維の中空部に、プローブが固定されたゲル状物を保持させることができる。
ゲル前駆体重合性溶液とは、ゲル形成重合性モノマー等の反応性物質を含有する溶液であって、該モノマー等を重合、架橋させることにより該溶液がゲル状物となることが可能な溶液をいう。そのようなモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ビニルピロリドン、メチレンビスアクリルアミド等が挙げられる。この場合、溶液には重合開始剤等が含まれていてもよい。
中空繊維内にプローブを固定した後、中空繊維の長手方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）で、ブロック体を切断して薄片化する（工程(iv)）。このようにして得られた薄片は、DNAマイクロアレイとして使用できる。当該アレイの厚みは、0.01mm〜1mm程度であることが好ましい。ブロック体の切断は、例えば、ミクロトーム及びレーザー等により行うことができる。
The embedded array is filled with a gel precursor polymerizable solution (gel forming solution) containing an oligonucleotide probe in the hollow part of each hollow fiber, and a polymerization reaction is performed in the hollow part (step (iii)). . Thereby, the gel-like thing with which the probe was fixed can be hold | maintained in the hollow part of each hollow fiber.
The gel precursor polymerizable solution is a solution containing a reactive substance such as a gel-forming polymerizable monomer, and the solution can be converted into a gel by polymerizing and crosslinking the monomer. Say. Examples of such monomers include acrylamide, dimethylacrylamide, vinyl pyrrolidone, methylene bisacrylamide and the like. In this case, the solution may contain a polymerization initiator and the like.
After fixing the probe in the hollow fiber, the block body is cut in a direction intersecting with the longitudinal direction of the hollow fiber (preferably in a direction perpendicular to the hollow fiber) to make a thin piece (step (iv)). The flakes thus obtained can be used as a DNA microarray. The thickness of the array is preferably about 0.01 mm to 1 mm. The block body can be cut by, for example, a microtome and a laser.
上述した繊維型マイクロアレイとしては、例えば、三菱レイヨン社製DNAチップ（Genopal TM）等が好ましく挙げられる。
繊維型マイクロアレイでは、上述のように、プローブはゲル内で３次元的に配列され、３次元構造を維持することが可能となる。そのため、表面をコートしたスライドガラスにプローブを結合させた平面マイクロアレイに比べて、検出効率が上昇し、高感度で高再現性の検査をすることが可能となる。
また、マイクロアレイに配置されるプローブの種類の数は、１つのマイクロアレイ上（中）に1000種類以下、好ましくは500種類以下、さらに好ましくは250種類以下が好ましい。このように配置された遺伝子数を制限することにより、目的遺伝子をより高感度で検出することが可能となる。なお、プローブの種類は塩基配列によって区別される。従って、通用、同じ遺伝子由来のプローブであっても塩基配列が１個でも異なれば別の種類として特定する。
As the fiber type microarray described above, for example, a DNA chip (Genopal ™) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. is preferably exemplified.
In the fiber type microarray, as described above, the probes are three-dimensionally arranged in the gel, and the three-dimensional structure can be maintained. Therefore, the detection efficiency is increased compared to a planar microarray in which a probe is bonded to a slide glass whose surface is coated, and it is possible to perform a highly sensitive and highly reproducible inspection.
Further, the number of types of probes arranged on the microarray is preferably 1000 or less, preferably 500 or less, more preferably 250 or less on one (middle) microarray. By limiting the number of genes arranged in this way, the target gene can be detected with higher sensitivity. The type of probe is distinguished by the base sequence. Therefore, even if the probes are derived from the same gene, even if one base sequence is different, it is specified as another type.
４．マウスArbp遺伝子の検出方法
本発明のマウスArbp遺伝子の検出方法は、下記の工程を含む方法である。
(i) 被験マウスの組織若しくは臓器又は被験マウス由来の細胞から生体関連物質を抽出する工程
(ii) 上記生体関連物質又はその調製物を、前述した本発明のオリゴヌクレオチドプローブ（前記２.項）又は本発明のマイクロアレイ（前記３.項）に接触させる工程
4). Mouse Arbp gene detection method The mouse Arbp gene detection method of the present invention is a method comprising the following steps.
(i) A step of extracting a biological substance from a tissue or organ of a test mouse or a cell derived from the test mouse
(ii) A step of bringing the biological substance or preparation thereof into contact with the above-described oligonucleotide probe of the present invention (section 2) or the microarray of the present invention (section 3).
以下に、本発明の検出方法の詳細を工程ごとに説明する。
(1) 工程(i)について
本工程では、被験マウスの組織若しくは臓器又は被験マウス由来の細胞（すなわち被験試料）から生体関連物質を抽出するが、その際は、当該マウスのいかなる組織由来の細胞、血液、体液を使用してもよく、例えば、脳、心臓、肺、脾臓、腎臓、肝臓、膵臓、胆嚢、食道、胃、腸、膀胱、骨格筋等の各種組織由来の細胞、血液、体液が好ましく挙げられる。生体関連物質は、当業者により適切に選択される抽出方法によって、上記被験試料から、total RNAまたはmRNAとして抽出される。これらの抽出物を基に逆転写反応を行って、ハイブリダイズさせる核酸を調製する。逆転写時に、T7オリゴdTプライマーを用いて逆転写反応を行った後、２本鎖化し、これを鋳型に増幅した核酸を調製して利用してもよい。また、当該調製時に核酸を標識し、ハイブリダイズさせた後の検出過程において利用することも可能である。具体的には、反応性のヌクレオチドアナログを逆転写反応時に取り込ませる方法、ビオチン標識したヌクレオチドを取り込ませる方法などが考えられる。さらに、調製後に蛍光標識試薬と反応させて標識することも可能である。蛍光試薬としては、例えば、各種レポーター色素（例えば、Cy5、Cy3、VIC、FAM、HEX、TET、フルオレセイン、FITC、TAMRA、Texas red、Yakima Yellow等）を用いることができる。
Below, the detail of the detection method of this invention is demonstrated for every process.
(1) About step (i) In this step, a biological substance is extracted from a tissue or organ of a test mouse or a cell derived from a test mouse (that is, a test sample). In this case, cells derived from any tissue of the mouse are used. For example, cells derived from various tissues such as brain, heart, lung, spleen, kidney, liver, pancreas, gallbladder, esophagus, stomach, intestine, bladder, skeletal muscle, blood, body fluid Are preferred. The biological substance is extracted as total RNA or mRNA from the test sample by an extraction method appropriately selected by those skilled in the art. Based on these extracts, a reverse transcription reaction is performed to prepare a nucleic acid to be hybridized. At the time of reverse transcription, a reverse transcription reaction may be performed using a T7 oligo dT primer, and then double-stranded, and a nucleic acid amplified using this as a template may be prepared and used. It is also possible to use in the detection process after labeling and hybridizing the nucleic acid during the preparation. Specifically, a method of incorporating a reactive nucleotide analog during a reverse transcription reaction, a method of incorporating a biotin-labeled nucleotide, and the like can be considered. Furthermore, it can be labeled with a fluorescent labeling reagent after preparation. As the fluorescent reagent, for example, various reporter dyes (for example, Cy5, Cy3, VIC, FAM, HEX, TET, fluorescein, FITC, TAMRA, Texas red, Yakima Yellow, etc.) can be used.
(2) 工程(ii)について
本工程では、工程(i)で得た生体関連物質、又はその調製物（当該生体関連物質を基にして得られたもの）を、本発明のオリゴヌクレオチドプローブ又は本発明のマイクロアレイに接触させるが、具体的には、上記生体関連物質又はその調製物（すなわち核酸若しくはその断片）を含むハイブリダイゼーション溶液を調製し、当該溶液中の核酸等を、マイクロアレイに搭載されたオリゴヌクレオチドプローブに結合（ハイブリダイズ）させる。ハイブリダイゼーション溶液は、SDSやSSC等の緩衝液を用いて、常法に従い、適宜調製することができる。
ハイブリダイゼーション反応は、ハイブリダイゼーション溶液中の核酸等が、マイクロアレイに搭載されたオリゴヌクレオチドプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得るよう、反応条件（緩衝液の種類、pH、温度等）を適宜設定して行うことができる。なお、ここで言う「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイゼーション反応時又はハイブリダイゼーション後のマイクロアレイの洗浄条件を意味し、例えば、塩（ナトリウム）濃度が48〜780mMであり、温度が37〜80℃であることが好ましく、より好ましくは塩濃度が97.5〜390mMであり、温度が50〜75℃である条件を言う。
(2) About step (ii) In this step, the biologically relevant substance obtained in step (i) or a preparation thereof (obtained based on the biologically relevant substance) is converted into the oligonucleotide probe of the present invention or The microarray of the present invention is contacted. Specifically, a hybridization solution containing the biological substance or a preparation thereof (that is, a nucleic acid or a fragment thereof) is prepared, and the nucleic acid or the like in the solution is mounted on the microarray. It is allowed to bind (hybridize) to the oligonucleotide probe. The hybridization solution can be appropriately prepared according to a conventional method using a buffer such as SDS or SSC.
In the hybridization reaction, the reaction conditions (type of buffer, pH, temperature, etc.) are appropriately set so that the nucleic acid in the hybridization solution can hybridize with the oligonucleotide probe mounted on the microarray under stringent conditions. Can be set and done. The term “stringent conditions” as used herein refers to the washing conditions of the microarray during or after the hybridization reaction. For example, the salt (sodium) concentration is 48 to 780 mM, and the temperature is 37 to 80. It is preferable that the temperature is C, more preferably, the salt concentration is 97.5 to 390 mM, and the temperature is 50 to 75 ° C.
洗浄後は、目的遺伝子等の検出として、プローブに結合した核酸等の標識を検出できる装置により、スポットごとに検出強度を測定する。例えば、上記核酸等を蛍光標識化していた場合は、各種蛍光検出装置、例えば、CRBIO（日立ソフトウェアエンジニアリング（株））、arrayWoRx（GE Healthcare社）、Affymetrix 428 Array Scanner（Affymetrix,社）、GenePix（Axon Instruments社）、ScanArray（PerkinElmer社）、三菱レイヨン社製の冷却CCD式蛍光検出装置などを用いて、蛍光強度を測定することができる。このように、検出強度を測定により目的遺伝子等の検出を行い、その後は常法に従い、当該検出結果を指標として、目的遺伝子等の発現量などを測定することができる。 After washing, the detection intensity is measured for each spot using an apparatus capable of detecting a label such as a nucleic acid bound to the probe as a target gene. For example, when the nucleic acid or the like is fluorescently labeled, various fluorescence detection devices such as CRBIO (Hitachi Software Engineering Co., Ltd.), arrayWoRx (GE Healthcare), Affymetrix 428 Array Scanner (Affymetrix, Inc.), GenePix ( Axon Instruments), ScanArray (PerkinElmer), a cooled CCD fluorescence detector manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., and the like can be used to measure fluorescence intensity. In this way, the target gene or the like is detected by measuring the detection intensity, and thereafter, the expression level of the target gene or the like can be measured using the detection result as an index according to a conventional method.
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
本実施例では、貫通孔型DNAマイクロアレイを用いた説明を行うが、これに限定されず、平板型及びビーズ型などの各種基盤を使用したマイクロアレイを用いてもよい。
１．DNAマイクロアレイの製造
貫通孔型のDNAマイクロアレイを、以下の手順で製造した。
（１）プローブの調製
DNAマイクロアレイに搭載するオリゴヌクレオチドプローブ（DNAプローブ）として、下記の配列番号５〜１８に示される塩基配列からなる5'末端ビニル化核酸分子を用いた。これら核酸分子の調製方法を以下に示す。
まず、末端アミノ化核酸（5'-O-アミノヘキシル-核酸）を合成するために、アミダイト試薬を用い、DNA自動合成装置により、配列番号５〜１８に示す塩基配列のオリゴヌクレオチドをそれぞれ合成した。その後、最終段階で、アミノリンクTM（PEバイオシステムズ社製）を各オリゴヌクレオチドに反応させ、次いで、脱保護操作を行うことにより末端アミノ化核酸を調製した。なお、他の手法で製造された末端アミノ化核酸を購入することも可能である。
In this example, description is made using a through-hole type DNA microarray, but the present invention is not limited to this, and a microarray using various substrates such as a flat plate type and a bead type may be used.
1. Production of DNA microarray A through-hole type DNA microarray was produced by the following procedure.
(1) Probe preparation
As an oligonucleotide probe (DNA probe) mounted on the DNA microarray, a 5′-terminal vinylated nucleic acid molecule having a base sequence shown in SEQ ID NOs: 5 to 18 below was used. A method for preparing these nucleic acid molecules is shown below.
First, in order to synthesize a terminal aminated nucleic acid (5′-O-aminohexyl-nucleic acid), oligonucleotides having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 5 to 18 were synthesized by an automatic DNA synthesizer using amidite reagents. . Thereafter, in the final stage, Aminolink ™ (PE Biosystems) was reacted with each oligonucleotide, and then a deprotection operation was performed to prepare a terminal aminated nucleic acid. It is also possible to purchase terminal aminated nucleic acids produced by other methods.
続いて、調製した末端アミノ化核酸に対してビニル化剤とのビニル化反応を実施し（特許第04022149号公報参照）、その後精製することにより、効率良く末端ビニル化核酸とした。
マイクロアレイには、公知のハウスキーピング遺伝子であるActb及びGapdhのプローブ、発現量の少ない遺伝子の例としてのIL6及びIL10のプローブ、並びにネガティブコントロールとしての大腸菌のOmpA遺伝子のプローブを、それぞれ搭載した。
さらに、検出目的の遺伝子であるArbp遺伝子に関しては、市販のプローブと同一配列である「Oligo ID=mMC013809」及び「Oligo ID=M400010730」のほか、他の７種のプローブ（Arbp-980、Arbp-991、Arbp-1096、Arbp-1119、Arbp-1152、Arbp-1237、Arbp-1246）を設計して、それぞれ搭載した。
Subsequently, the prepared terminal aminated nucleic acid was subjected to a vinylation reaction with a vinylating agent (see Japanese Patent No. 0402149), and then purified to efficiently produce a terminal vinylated nucleic acid.
Probes for Actb and Gapdh, which are known housekeeping genes, IL6 and IL10 probes as examples of genes with low expression levels, and a probe for E. coli OmpA gene as a negative control were mounted on the microarray, respectively.
Furthermore, regarding the Arbp gene, which is a gene for detection, “Oligo” is the same sequence as the commercially available probe. ID = mMC013809 ”and“ Oligo In addition to “ID = M400010730”, other 7 types of probes (Arbp-980, Arbp-991, Arbp-1096, Arbp-1119, Arbp-1152, Arbp-1237, Arbp-1246) were designed and mounted. .
各プローブの具体的な塩基配列は、以下の通りである。
「Actb」
5'-AGAAGGAGATTACTGCTCTGGCTCCTAGCACCATGAAGATCAAGATCATTGCTCCTCCTGAGCGC-3'（配列番号５）
「Gapdh」
5'-AACTCGGCCCCCAACACTGAGCATCTCCCTCACAATTTCCATCCCAGACCCCCATAATAACAGGA-3'（配列番号６）
「OmpA」
5'-GTGTCGGCATAAGCCGAAGATATCGGTAGAGTTATATTGAGCAGATCCCCCGGTGAAGGATTTAA-3'（配列番号７）
「IL6」
5'-ATCTACTCGGCAAACCTAGTGCGTTATGCCTAAGCATATCAGTTTGTGGACATTCCTCACTGTGG-3'（配列番号８）
The specific base sequence of each probe is as follows.
"Actb"
5'-AGAAGGAGATTACTGCTCTGGCTCCTAGCACCATGAAGATCAAGATCATTGCTCCTCCTGAGCGC-3 '(SEQ ID NO: 5)
"Gapdh"
5'-AACTCGGCCCCCAACACTGAGCATCTCCCTCACAATTTCCATCCCAGACCCCCATAATAACAGGA-3 '(SEQ ID NO: 6)
"OmpA"
5'-GTGTCGGCATAAGCCGAAGATATCGGTAGAGTTATATTGAGCAGATCCCCCGGTGAAGGATTTAA-3 '(SEQ ID NO: 7)
"IL6"
5'-ATCTACTCGGCAAACCTAGTGCGTTATGCCTAAGCATATCAGTTTGTGGACATTCCTCACTGTGG-3 '(SEQ ID NO: 8)
「IL10」
5'-CTGATCCAGGGATCTTAGCTAACGGAAACAACTCCTTGGAAAACCTCGTTTGTACCTCTCTCCGA-3'（配列番号９）
「Arbp-980」
5'-GAGTCGGAGGAATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCA-3'（配列番号１０）
「Arbp-991」
5'-ATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCAAGTCAGCCTGC-3'（配列番号１１）
「Arbp-1096」
5'-AAACTCCGGTCTGGATTTATTTAGTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTG-3'（配列番号１２）
"IL10"
5'-CTGATCCAGGGATCTTAGCTAACGGAAACAACTCCTTGGAAAACCTCGTTTGTACCTCTCTCCGA-3 '(SEQ ID NO: 9)
"Arbp-980"
5'-GAGTCGGAGGAATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCA-3 '(SEQ ID NO: 10)
"Arbp-991"
5'-ATCAGATGAGGATATGGGATTCGGTCTCTTCGACTAATCCCGCCAAAGCAACCAAGTCAGCCTGC-3 '(SEQ ID NO: 11)
"Arbp-1096"
5'-AAACTCCGGTCTGGATTTATTTAGTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTG-3 '(SEQ ID NO: 12)
「Arbp-1119」
5'-GTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTGTTTACTTTGTGTTGGCATCTTTG-3'（配列番号１３）
「Arbp-1152」
5'-CCGCTACTGTTTACTTTGTGTTGGCATCTTTGTTTCTAAAATTAAAGCTCCTAGTGTTTTTGTGG-3'（配列番号１４）
「Arbp-1237」
5'-CAGTCTCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTG-3'（配列番号１５）
「Arbp-1246」
5'-GACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATC-3'（配列番号１６）
"Arbp-1119"
5'-GTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTGTTTACTTTGTGTTGGCATCTTTG-3 '(SEQ ID NO: 13)
"Arbp-1152"
5'-CCGCTACTGTTTACTTTGTGTTGGCATCTTTGTTTCTAAAATTAAAGCTCCTAGTGTTTTTGTGG-3 '(SEQ ID NO: 14)
"Arbp-1237"
5'-CAGTCTCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTG-3 '(SEQ ID NO: 15)
`` Arbp-1246 ''
5'-GACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATC-3 '(SEQ ID NO: 16)
「Oligo ID=mMC013809」
5'-CTCCGGTCTGGATTTATTTAGTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTGTTTACTTT-3'（配列番号１７）
「Oligo ID=M400010730」
5'-TCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATCG-3'（配列番号１８）
"Oligo ID = mMC013809 ''
5'-CTCCGGTCTGGATTTATTTAGTTTGTTCACTTAAGCAGGATGAAAAAGCAAAACCGCTACTGTTTACTTT-3 '(SEQ ID NO: 17)
"Oligo ID = M400010730 ''
5'-TCTTGACTTGGTGCCATAGCTAGTCTGGGACAAAGATTTTCCAGGTGTGAATTAAAGGTGTATGTCATCG-3 '(SEQ ID NO: 18)
（２）中空繊維束（中空繊維配列体）の製造
図３に示す配列固定器具を利用して中空繊維束（中空繊維配列体）を製造した。なお、図３中のｘ、ｙ、ｚは互いに直交する３次元軸であり、ｘ軸は上記中空繊維の長手方向と一致する。
まず、孔の中心間距離を0.42mmとして直径0.32mmの孔が縦横各12列で合計144個設けられた、厚さ0.1mmの多孔板２１を2枚準備した。これらの多孔板２１を重ね合わせて、そのすべての孔に、ポリカーボネート中空繊維３１（三菱エンジニアリングプラスチック社製、カーボンブラック1質量%含有）を１本ずつ通過させた。
ｘ軸方向に各中空繊維３１に0.1Nの張力をかけた状態で２枚の多孔板２１の位置を移動させて、中空繊維３１の一方の端部から20mmの位置と100mmの位置の2ヶ所に上記多孔板２１を固定した。即ち、2枚の多孔板２１の間隔を80mmとした。
次いで、上記多孔板間の空間の周囲３面を板状物４１で囲った。このようにして上部のみが開口状態にある容器を得た。
(2) Production of hollow fiber bundle (hollow fiber array) A hollow fiber bundle (hollow fiber array) was produced using the array fixing device shown in FIG. Note that x, y, and z in FIG. 3 are three-dimensional axes orthogonal to each other, and the x-axis coincides with the longitudinal direction of the hollow fiber.
First, two perforated plates 21 having a thickness of 0.1 mm were prepared, in which the distance between the centers of the holes was 0.42 mm, and a total of 144 holes having a diameter of 0.32 mm were provided in 12 rows each in length and width. These porous plates 21 were overlapped, and polycarbonate hollow fibers 31 (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics, containing 1% by mass of carbon black) were passed through each of the holes one by one.
The position of the two perforated plates 21 is moved in a state where 0.1 N tension is applied to each hollow fiber 31 in the x-axis direction, so that two positions of 20 mm and 100 mm from one end of the hollow fiber 31 are provided. The perforated plate 21 was fixed to. That is, the interval between the two porous plates 21 was set to 80 mm.
Next, the three surfaces surrounding the space between the perforated plates were surrounded by a plate-like object 41. In this way, a container having an open top only was obtained.
得られた容器の上部から樹脂原料を流し込んだ。樹脂原料としては、ポリウレタン樹脂接着剤（日本ポリウレタン工業（株）製、ニッポラン（登録商標）4276，コロネート（登録商標）4403）の総重量に対し、2.5質量％のカーボンブラックを添加したものを使用した。樹脂原料を流し込んだ後、容器を25℃で1週間静置して樹脂を硬化させた。硬化後、容器から多孔板２１と板状物４１を取り除いて、中空繊維束を得た。得られた中空繊維束の繊維端のうち、一方は封止し、もう一方は開放状態にしておいた。 Resin raw material was poured from the upper part of the obtained container. The resin material used is 2.5 mass% carbon black added to the total weight of the polyurethane resin adhesive (Nippon Polyurethane (registered trademark) 4276, Coronate (registered trademark) 4403, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.). did. After pouring the resin raw material, the container was allowed to stand at 25 ° C. for 1 week to cure the resin. After curing, the porous plate 21 and the plate-like object 41 were removed from the container to obtain a hollow fiber bundle. Of the fiber ends of the resulting hollow fiber bundle, one was sealed and the other was open.
（３）ゲル充填中空繊維配列体の製造
次に、下記表１に示す配合割合（プローブに関しては濃度）で混合した単量体及び開始剤を含むゲル前駆体重合性溶液を調製した。当該溶液は、先に調製したプローブの種類ごとに調製した。
(3) Production of gel-filled hollow fiber array Next, a gel precursor polymerizable solution containing a monomer and an initiator mixed at a blending ratio (concentration with respect to the probe) shown in Table 1 below was prepared. The solution was prepared for each type of probe prepared previously.
調製した各種ゲル前駆体重合性溶液を、384マイクロタイタープレートの所定のウェルに、下記表２に示した通りに、80μLずつ分注した。なお、表２（左）中、「B」と記載されたボックスは、何も分注していないブランクのウェルを意味し、「1〜14」の数値が記載されたボックスは、それぞれ、表２（右）に示す配列番号1〜14のプローブを分注したウェルを意味する。 As shown in Table 2 below, 80 μL of each prepared gel precursor polymerizable solution was dispensed into predetermined wells of a 384 microtiter plate. In Table 2 (left), the box marked “B” means a blank well that has not been dispensed with anything, and the box marked with the value “1-14” It means a well into which the probes of SEQ ID NOs: 1 to 14 shown in 2 (right) are dispensed.
次に、上記分注後の384プレート及び中空繊維束をデシケーター内に配置し、デシケーター内を減圧状態にした後、中空繊維束の繊維束が固定されていない一方の端部を、384プレートに分注した溶液中に浸漬した。その後、デシケーター内に窒素ガスを封入して減圧状態を解き、中空繊維の中空部に、プローブを含むゲル前駆体重合性溶液を導入させた。次いで、容器内を70℃とし、3時間かけて重合反応を行った。
このようにして、プローブがゲル状物を介して中空繊維の中空部に保持された中空繊維束（ゲル充填中空繊維配列体）を得た。
Next, the 384 plate and the hollow fiber bundle after the above dispensing are placed in a desiccator, and after the inside of the desiccator is decompressed, one end portion of the hollow fiber bundle where the fiber bundle is not fixed is attached to the 384 plate. It was immersed in the dispensed solution. Thereafter, nitrogen gas was sealed in the desiccator to release the reduced pressure state, and a gel precursor polymerizable solution containing a probe was introduced into the hollow portion of the hollow fiber. Next, the inside of the container was set to 70 ° C., and a polymerization reaction was performed over 3 hours.
In this manner, a hollow fiber bundle (gel-filled hollow fiber array) in which the probe was held in the hollow portion of the hollow fiber via the gel-like material was obtained.
（４）薄片化
上記(3)で得られた中空繊維束を、ミクロトームを用いて繊維の長手方向と直交する方向に厚さ0.25mmで200枚スライスし、得られた薄片シートをDNAマイクロアレイとした。
(4) Thinning The hollow fiber bundle obtained in (3) above was sliced into 200 pieces with a thickness of 0.25 mm in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the fiber using a microtome, and the obtained thin piece sheet was referred to as a DNA microarray. did.
２．マイクロアレイによるマウスArbp遺伝子の検出
（１）被験試料の準備
マウスの肝臓、脳、胸腺、心臓、肺、脾臓、睾丸、子宮、腎臓及び胎児（10〜12日）由来のtotal RNAがセットになっているAssorted total RNAをアプライドバイオシステムズ社から購入した（Assorted total RNA；製品番号：#AM7800）。また骨格筋由来のtotal RNA（STRATAGENE社；製品番号：#736513）、小腸由来のtotal RNA（BioChain社；製品番号：#R1334226-50）、胎盤由来のtotal RNA（BioChain社；製品番号：#R1334200-50）、脂肪組織由来のtotal RNA（BioChain社；製品番号：#R1334003-50）を購入した。
さらに、マウス培養細胞（RAW246.7細胞）をLPS刺激下で6時間培養し、細胞を回収、RNeasy MinElute Kit（QIAGEN社製）を用いて抽出しtotal RNAを得た。
以上、合計15種類のtotal RNAを用意した。
2. Detection of mouse Arbp gene by microarray (1) Preparation of test sample Total RNA derived from mouse liver, brain, thymus, heart, lung, spleen, testicle, uterus, kidney and fetus (10-12 days) as a set Assorted total RNA was purchased from Applied Biosystems (Assorted total RNA; product number: # AM7800). Skeletal muscle-derived total RNA (STRATAGENE; product number: # 736513), small intestine-derived total RNA (BioChain; product number: # R1334226-50), placenta-derived total RNA (BioChain; product number: # R1334200) -50), total RNA derived from adipose tissue (BioChain; product number: # R1334003-50) was purchased.
Furthermore, mouse cultured cells (RAW246.7 cells) were cultured for 6 hours under LPS stimulation, and the cells were collected and extracted using RNeasy MinElute Kit (QIAGEN) to obtain total RNA.
In total, 15 types of total RNA were prepared.
（２）マイクロアレイでの検出操作
（2-1）検体調製
前記15種類のtotal RNAを各々1μgを用いて、DNAチップにハイブリダイゼーションさせるビオチン標識aRNAを調製した。ビオチン標識aRNAの調製はMessage Amp II Biotin Kit (Ambion社製)を用い、キット付属の方法に従って実施した。取得したaRNAは、実験に用いるまで-80℃で保存しておいた。
これらのaRNA 5μgをキット付属の断片化Bufferで断片化した。断片化は、94℃で７．５分間行った。
(2) Detection operation with microarray (2-1) Sample preparation Using 1 μg of each of the 15 types of total RNA, biotin-labeled aRNA was prepared for hybridization to a DNA chip. Biotin-labeled aRNA was prepared using Message Amp II Biotin Kit (Ambion) according to the method attached to the kit. The obtained aRNA was stored at −80 ° C. until used for experiments.
5 μg of these aRNAs were fragmented with the fragmentation buffer included in the kit. Fragmentation was performed at 94 ° C for 7.5 minutes.
（2-2）ハイブリダイゼーション
断片化後、ハイブリダイゼーション溶液を混合し、チャンバー中、65℃で16時間、DNAマイクロアレイにハイブリダイゼーションした。ハイブリダイゼーション溶液の終濃度は、0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20であった。
ハイブリダイゼーション溶液の組成は以下の通りである。
1M Tris・HCl(pH7.5) 18μl
1M NaCl 18μl
0.5％ Tween-20 15μl
滅菌水 79μl
断片化後aRNA 5μg 20μl
合計 150μl
(2-2) Hybridization After fragmentation, the hybridization solution was mixed and hybridized to a DNA microarray in a chamber at 65 ° C. for 16 hours. The final concentration of the hybridization solution was 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween-20.
The composition of the hybridization solution is as follows.
1M Tris ・ HCl (pH7.5) 18μl
1M NaCl 18μl
0.5% Tween-20 15μl
Sterile water 79μl
Fragmented aRNA 5μg 20μl
150 μl total
（2-3）洗浄
以下の洗浄液Ａ，Ｂを準備した。
洗浄液A：0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20溶液を滅菌済みの遠心管に10ml入れた。これをチップ1枚あたり、2本用意した。2本を65℃に保温した。
洗浄液B: 0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl溶液を滅菌済みの遠心管にを10ml入れ、チップ１枚あたり、1本用意した。これを65℃に保温した。
ハイブリダイゼーション反応後、以下の手順(a)〜(c)でDNAマイクロアレイを洗浄した。
(a) 16時間のハイブリダイゼーションが終了するまでに、洗浄液A、Bを65℃に保温しておいた。ハイブリダイゼーションが終了した時点でチャンバーからDNAマイクロアレイを取り出し、洗浄液Aに浸漬し、65℃で20分間静置した。
(b) その後、65℃の洗浄液Aからもう1本の65℃の洗浄液AにDNAマイクロアレイを移し、65℃で20分間静置した。
(c) 20分後、65℃に保温した0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl溶液にDNAマイクロアレイを移し、65℃で10分間静置した。
(2-3) Cleaning The following cleaning liquids A and B were prepared.
Washing solution A: 10 ml of 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween-20 solution was put into a sterilized centrifuge tube. Two of these were prepared for each chip. Two of them were kept at 65 ° C.
Washing solution B: 10 ml of 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl solution in a sterilized centrifuge tube was prepared for each chip. This was kept at 65 ° C.
After the hybridization reaction, the DNA microarray was washed by the following procedures (a) to (c).
(a) The washing solutions A and B were kept at 65 ° C. until 16 hours of hybridization was completed. When the hybridization was completed, the DNA microarray was removed from the chamber, immersed in washing solution A, and allowed to stand at 65 ° C. for 20 minutes.
(b) Thereafter, the DNA microarray was transferred from the washing solution A at 65 ° C. to another washing solution A at 65 ° C., and allowed to stand at 65 ° C. for 20 minutes.
(c) After 20 minutes, the DNA microarray was transferred to a 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl solution kept at 65 ° C. and allowed to stand at 65 ° C. for 10 minutes.
（2-4）染色
ストレプトアビジン-Cy5（1 mg，GEヘルスケア，＃PA45001）に滅菌水1mlを加え、あわ立たないようにゆっくりと溶解した後、102μlずつ8本に分注した。そのうちの1本から100μlとり、50mlの0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl溶液に混合した。この溶液中に、(c)の処理が終了したマイクロアレイを取り出して浸漬した。30分間室温、暗所で静置し、染色反応を行った。
(2-4) Staining 1 ml of sterilized water was added to streptavidin-Cy5 (1 mg, GE Healthcare, # PA45001), and it was slowly dissolved so as not to be disturbed. 100 μl of one of them was taken and mixed with 50 ml of 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl solution. In this solution, the microarray after the treatment of (c) was taken out and immersed. The mixture was allowed to stand for 30 minutes in a dark place at room temperature to carry out a staining reaction.
（2-5）染色反応後の洗浄
洗浄液C：室温の0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl／0.05% Tween-20溶液、6mlを滅菌済みの遠心管に入れた。これを4本用意した。
保存液：0.12M Tris・HCl／0.12M NaCl溶液を滅菌済みの遠心管にを6ml入れ、チップ1枚あたり、1本用意した。
染色後のチップを洗浄液Cに浸漬し、ローテーターを用いて、室温で、10rpmで回転させながら洗浄した。この後、新たな、洗浄液Cにチップを移しいれ、同様の洗浄をあと3回繰り返した。
最後に、保存液にチップを移し入れた。
(2-5) Washing after staining reaction Washing solution C: 6 ml of a 0.12M Tris · HCl / 0.12M NaCl / 0.05% Tween-20 solution at room temperature was placed in a sterilized centrifuge tube. Four of these were prepared.
Stock solution: 6 ml of 0.12M Tris / HCl / 0.12M NaCl solution in a sterilized centrifuge tube was prepared for each chip.
The dyed chip was immersed in the cleaning solution C, and washed with a rotator at room temperature while rotating at 10 rpm. Thereafter, the chip was transferred to a new cleaning solution C, and the same cleaning was repeated three more times.
Finally, the chip was transferred to the stock solution.
（2-6）蛍光シグナルの検出
上記洗浄、染色、及び染色後の洗浄の後、三菱レイヨン社製の冷却CCD式蛍光検出装置（型番：0060304）を用い、下記検出条件で、各スポットの蛍光シグナルを検出した。
検出条件：
中心励起波長： 630nm
蛍光フィルター： Cy5フィルター
露光時間： 200 msec
(2-6) Fluorescence signal detection After washing, staining, and washing after staining, the fluorescence of each spot is detected under the following detection conditions using a cooled CCD fluorescence detection device (model number: 0060304) manufactured by Mitsubishi Rayon. A signal was detected.
Detection condition:
Central excitation wavelength: 630nm
Fluorescent filter: Cy5 filter Exposure time: 200 msec
（３）検出結果
各スポットの蛍光強度から、ブランクスポット（プローブを搭載していないスポット）の蛍光強度の平均値をバックグラウンドとして差し引いた。この結果を、下記表３に示し、グラフ化したものを図５に示した。
(3) Detection result From the fluorescence intensity of each spot, the average value of the fluorescence intensity of blank spots (spots not equipped with probes) was subtracted as the background. The results are shown in Table 3 below, and a graph is shown in FIG.
Arbp-1096、Arbp-1119、Arbp-1152、Arbp-1237、Arbp-1246、Oligo ID=mMC013809、及びOligo ID=M400010730の7種のプローブでは、ほとんど蛍光強度が得られなかったのに対し、Arbp-980及びArbp-991の2種のプローブでは、蛍光強度が数千〜数万の値となった（表３、図５）。なお、マウスArbp遺伝子における、各プローブの位置関係は、図６に示す通りである。
Arbp-1096, Arbp-1119, Arbp-1152, Arbp-1237, Arbp-1246, Oligo ID = mMC013809 and Oligo With the seven probes with ID = M400010730, almost no fluorescence intensity was obtained, whereas with the two probes, Arbp-980 and Arbp-991, the fluorescence intensity was in the range of thousands to tens of thousands ( Table 3, FIG. 5). The positional relationship of each probe in the mouse Arbp gene is as shown in FIG.
実施例１で用いた15種類のtotal RNAのうち、肝臓、腎臓、小腸、睾丸、培養細胞を使用し、リアルタイムPCRでの確認実験を行った。
（１）cDNAテンプレートの調製
各々のtotal RNA 1μgを材料とし、High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNase Inhibitor（アプライドバイオサイエンス社；#4374966）を使用して、キットの説明書のとおりcDNA合成を行った。
Of the 15 types of total RNA used in Example 1, liver, kidney, small intestine, testis, and cultured cells were used for confirmation experiments by real-time PCR.
(1) Preparation of cDNA template Using 1μg of each total RNA as a material, cDNA synthesis was performed using High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit with RNase Inhibitor (Applied Biosciences; # 4374966) as described in the kit instructions. .
まず、以下の組成で試薬を混合した。
10× Reverse Transcription Buffer 2μl
25× dNTPｓ 0.8μl
10× Random Primers 2μl
MultiScribeTM Reverse Transcriptase（50U/μl） 1μl
Rnase Inhibitor 1μl
滅菌水 3.2μl
total RNA 1μg 10μl
合計 20μl
その後、25℃で10分間、37℃で120分間、及び85℃で5秒間、インキュベートした後、氷上に置いた。
First, reagents were mixed with the following composition.
10 × Reverse Transcription Buffer 2μl
25 x dNTPs 0.8μl
10 × Random Primers 2μl
MultiScribe TM Reverse Transcriptase (50U / μl) 1μl
Rnase Inhibitor 1μl
Sterile water 3.2μl
total RNA 1μg 10μl
20μl total
Thereafter, incubation was performed at 25 ° C. for 10 minutes, 37 ° C. for 120 minutes, and 85 ° C. for 5 seconds, and then placed on ice.
（２）リアルタイムPCRの実施
その後、Applied Biosystems 7500 Fast リアルタイムPCRシステムを用いて、リアルタイムPCRを行った。反応試薬は、TaqMan（登録商標） Fast Universal PCR Master Mix（2×）（アプライドバイオサイエンス社；＃4352042）を用いた。
上記のcDNA 20μlのうち1μlを使用してリアルタイムPCRを行った。リアルタイムPCRはTaqMan法で行い、その際のTaqManプローブはそれぞれ下記のものを用いた。
Actb： TaqMan ID=Mm00607939 s1
Gapd： TaqMan ID=Mm99999915 g1
Arbp： TaqMan ID=Mm99999223 gH
(2) Implementation of real-time PCR Thereafter, real-time PCR was performed using an Applied Biosystems 7500 Fast real-time PCR system. TaqMan (registered trademark) Fast Universal PCR Master Mix (2 ×) (Applied Biosciences; # 4352042) was used as a reaction reagent.
Real-time PCR was performed using 1 μl of 20 μl of the above cDNA. Real-time PCR was performed by the TaqMan method, and the following TaqMan probes were used.
Actb: TaqMan ID = Mm00607939 s1
Gapd: TaqMan ID = Mm99999915 g1
Arbp: TaqMan ID = Mm99999223 gH
以下の組成で試薬を混合し、PCR反応溶液とした。
cDNA溶液 1μl
TaqMan FastUniversal Master Mix（2×） 10μl
TaqManプローブ 1μl
滅菌水 8μl
合計 20μl
遺伝子1種類あたり、3ウェルを使用し、95℃で20秒インキュベートした後、「95℃,3秒→60℃,20秒」を1サイクルとして計40サイクルのプログラムで、リアルタイムPCRを行った。
Reagents were mixed with the following composition to obtain a PCR reaction solution.
cDNA solution 1μl
TaqMan FastUniversal Master Mix (2x) 10μl
TaqMan probe 1μl
Sterile water 8μl
20μl total
Three wells were used for each gene type, incubated at 95 ° C. for 20 seconds, and then “95 ° C., 3 seconds → 60 ° C., 20 seconds” as one cycle, and real-time PCR was performed with a total of 40 cycles of the program.
その後、Applied Biosystems 7500 FastリアルタイムPCRシステム付属のソフトでCt値を算出したところ、下記表４に示す結果となった。 Thereafter, the Ct value was calculated using the software attached to the Applied Biosystems 7500 Fast real-time PCR system. The results shown in Table 4 below were obtained.
リアルタイムPCRに使用したTaqManプローブの配列が遺伝子ごとに異なるため、厳密な定量はできないが、Ct値から考えるとArbpの発現量は、ActbやGapdhと同程度の量で発現しているものと考えられた。
したがって、実施例１でほとんど蛍光強度が得られなかったArbp-1096、Arbp-1119、Arbp-1152、Arbp-1237、Arbp-1246、Oligo ID=mMC013809、及びOligo ID=M400010730の7種のプローブではなく、Arbp-980及びArbp-991の2種のプローブが、正しくArbpの発現量を検出していることが示された。
Since the TaqMan probe sequences used for real-time PCR differ from gene to gene, exact quantification is not possible, but considering the Ct value, the expression level of Arbp is considered to be expressed in the same amount as Actb and Gapdh. It was.
Therefore, Arbp-1096, Arbp-1119, Arbp-1152, Arbp-1237, Arbp-1246, Oligo which almost no fluorescence intensity was obtained in Example 1 ID = mMC013809 and Oligo It was shown that two probes, Arbp-980 and Arbp-991, correctly detected the expression level of Arbp, not the seven probes with ID = M400010730.
また、マイクロアレイの蛍光強度とリアルタイムＰＤＲのCt値との相関をグラフ化した結果を図４に示した。通常、Ct値が小さいものは発現量が大きく、マイクロアレイでの蛍光強度が強くなり、従って、グラフは右下がりの直線に近いグラフとなった。
Oligo ID：M400010730及びOligo ID：mMC013809のプローブ配列を用いた場合は、直線を引くことができないが、Arbp-980及びArbp-991のプローブを用いた場合は、ゆるい右下がりの直線となった。
Further, FIG. 4 shows a graph of the correlation between the fluorescence intensity of the microarray and the Ct value of the real-time PDR. Usually, those with a small Ct value have a large expression level and a strong fluorescence intensity in the microarray, and therefore the graph is a graph close to a straight line that descends to the right.
Oligo ID: M400010730 and Oligo When the probe sequence with ID: mmC013809 was used, a straight line could not be drawn, but when Arbp-980 and Arbp-991 probes were used, a straight line with a gentle downward slope was obtained.
１１ 孔
２１ 多孔板
３１ 中空繊維
４１ 板状物
11 hole 21 perforated plate 31 hollow fiber 41 plate
配列番号２：合成DNA
配列番号３：合成DNA
配列番号４：合成DNA
配列番号５：合成DNA
配列番号６：合成DNA
配列番号７：合成DNA
配列番号８：合成DNA
配列番号９：合成DNA
配列番号１０：合成DNA
配列番号１１：合成DNA
配列番号１２：合成DNA
配列番号１３：合成DNA
配列番号１４：合成DNA
配列番号１５：合成DNA
配列番号１６：合成DNA
配列番号１７：合成DNA
配列番号１８：合成DNA
Sequence number 2: Synthetic DNA
Sequence number 3: Synthetic DNA
Sequence number 4: Synthetic DNA
Sequence number 5: Synthetic DNA
Sequence number 6: Synthetic DNA
Sequence number 7: Synthetic DNA
Sequence number 8: Synthetic DNA
Sequence number 9: Synthetic DNA
SEQ ID NO: 10: synthetic DNA
SEQ ID NO: 11: synthetic DNA
SEQ ID NO: 12: synthetic DNA
SEQ ID NO: 13: synthetic DNA
SEQ ID NO: 14: synthetic DNA
SEQ ID NO: 15: synthetic DNA
SEQ ID NO: 16: synthetic DNA
Sequence number 17: Synthetic DNA
Sequence number 18: Synthetic DNA
Claims (6)
(a) 配列番号１に示される塩基配列のうちの第500番目〜第1098番目の塩基からなる塩基配列を有するDNA
(b) 上記(a)のDNAに対し相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、かつマウスAcidic ribosomal phosphoprotein P0遺伝子を検出し得る機能を有するDNA Oligos for detecting mouse Acidic ribosomal phosphoprotein P0 gene, comprising DNA comprising 30 to 80 bases of the following base sequence of DNA (a) or (b) and / or a base sequence complementary to the DNA: Nucleotide probe.
(a) DNA having a base sequence consisting of the 500th to 1098th bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1
(b) DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA comprising a base sequence complementary to the DNA of (a) above, and has a function capable of detecting the mouse Acidic ribosomal phosphoprotein P0 gene
前記生体関連物質又はその調製物を、請求項１〜３のいずれか１項に記載のオリゴヌクレオチドプローブ又は請求項４若しくは５記載のマイクロアレイに接触させる工程
を含む、マウスAcidic ribosomal phosphoprotein P0遺伝子の検出方法。 The step of extracting a biological substance from a tissue or organ of a test mouse or a cell derived from a test mouse, and the oligonucleotide probe according to any one of claims 1 to 3, wherein the biological substance or a preparation thereof is used. Item 6. A method for detecting a mouse Acidic ribosomal phosphoprotein P0 gene, comprising a step of contacting the microarray according to Item 4 or 5.
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