JP2010178724A - Method for detecting nucleic acid molecule by using gold magnetic particle - Google Patents

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Takeshi Doi
健史 土井
Yoshiaki Okada
欣晃 岡田
Tomoko Takano
朋子 高野
Takao Yamamoto
孝夫 山本
Tomohito Kiyono
智史 清野
Shinsaku Nakagawa
晋作 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for easily detecting even a nucleic acid molecule having a low molecular weight and difficult to detect by conventional means. <P>SOLUTION: The detection method enables the easy determination of even a low-molecular weight nucleic acid molecule by adopting a method to hybridize an oligonucleotide probe to the target nucleic acid and bonding with gold magnetic fine particles. The method comprises the step to add and mix a probe comprising an oligonucleotide modified with a thiol and labeled with a detectable marker and specifically binding with the target nucleic acid to the test sample solution, the step to add the gold magnetic finer particles to the obtained mixed liquid and bond the probe and the gold magnetic fine particles, the step to recover the gold magnetic fine particle, and the step to measure signal derived from the marker. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、核酸分子の検出方法に関する。   The present invention relates to a method for detecting a nucleic acid molecule.

従来、核酸分子の検出方法としては、ノーザンブロット法、サザンブロット法等が知られているが、これらの方法は、検出感度が低い、検出に時間がかかる、操作が煩雑である等の問題があった。   Conventionally, Northern blotting, Southern blotting, and the like are known as detection methods for nucleic acid molecules. However, these methods have problems such as low detection sensitivity, long detection time, and complicated operation. there were.

より多くの核酸を網羅的に検出する方法としては、遺伝子の一部をプローブとして基板上に固定し、測定対象のRNAからラベル化cDNAを調製し、そして基板上の配列とハイブリダイズさせ検出するマイクロアレイ法(非特許文献1及び2)が、より高感度かつ定量性に優れた核酸検出法としてリアルタイムPCR法(非特許文献3及び4)が知られている。   As a method for comprehensively detecting more nucleic acids, a part of a gene is immobilized on a substrate as a probe, labeled cDNA is prepared from RNA to be measured, and then hybridized with a sequence on the substrate for detection. A microarray method (Non-Patent Documents 1 and 2) is known as a real-time PCR method (Non-Patent Documents 3 and 4) as a nucleic acid detection method with higher sensitivity and excellent quantitativeness.

しかし、マイクロアレイ法についても、標的核酸分子の検出に2日程度と非常に時間がかかる問題がある。   However, the microarray method also has a problem that it takes a very long time of about 2 days to detect a target nucleic acid molecule.

また、PCR法の場合、高価なPCR装置が必要となる上、増幅させる対象としてPCRで用いるプライマーの長さの2倍以上の塩基数がなければ原理上検出できない。例えば、PCRで用いられるプライマーが18 merとすると36塩基以下の核酸を検出するには、後述のような特殊なプライマーを使用する必要がある。これらの短い核酸の検出には、50 mer程度のループ状プライマーを標的RNAの末端部分とハイブリダイズさせ、プライマー伸長反応させた上で、得られたプライマー伸長物を鋳型としてリアルタイムPCR反応を行う等の操作をする必要がある。この場合、例えば、リアルタイムRT−PCR法では、最初に、標的RNAの末端部分にループ状プライマーをハイブリダイズさせて逆転写反応を行うが、低い温度でアニールさせる必要があり、そのため非特異的なハイブリダイゼーションに由来する逆転写産物が多く産生される可能性がある。よって、さらに特異的なプライマーを用いてのPCR反応が必要となる。このような複数のステップが必要である。   In the case of the PCR method, an expensive PCR device is required, and in principle, detection is not possible unless the number of bases is not less than twice the length of the primer used in PCR. For example, when the primer used in PCR is 18 mer, it is necessary to use a special primer as described below in order to detect a nucleic acid having 36 bases or less. For detection of these short nucleic acids, a loop primer of about 50 mer is hybridized with the terminal portion of the target RNA, followed by primer extension reaction, and then real-time PCR reaction is performed using the obtained primer extension product as a template. It is necessary to operate. In this case, for example, in the real-time RT-PCR method, the reverse transcription reaction is first performed by hybridizing a loop primer to the terminal portion of the target RNA, but it is necessary to anneal at a low temperature, and therefore, non-specific There is a possibility that many reverse transcripts derived from hybridization are produced. Therefore, PCR reaction using a more specific primer is required. Such multiple steps are necessary.

また、上記以外の方法として、金/酸化鉄磁性複合ナノ粒子(以下、金磁性微粒子と示すこともある)とチオール修飾されたオリゴヌクレオチドプローブとを結合させ、当該結合物を用いて標的核酸分子を検出する方法が知られている(特許文献1及び非特許文献5)。当該方法においては、標的核酸に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブであってチオール修飾されたものと金磁性微粒子とを、チオールと金との結合によって、予め結合させる。そして、得られたチオール修飾プローブと金磁性微粒子との結合物が、標的核酸分子を含む溶液に添加される。そして、上記結合物と標的核酸分子とのハイブリダイズ体が磁石により回収される。   Further, as a method other than the above, gold / iron oxide magnetic composite nanoparticles (hereinafter sometimes referred to as gold magnetic fine particles) and a thiol-modified oligonucleotide probe are bound to each other, and the target nucleic acid molecule is used using the bound product. There is known a method for detecting (Patent Document 1 and Non-Patent Document 5). In this method, an oligonucleotide probe that specifically hybridizes to a target nucleic acid and modified with thiol is bonded in advance to gold magnetic fine particles by binding of thiol and gold. Then, the obtained thiol-modified probe-gold magnetic fine particle conjugate is added to the solution containing the target nucleic acid molecule. Then, a hybrid of the bound product and the target nucleic acid molecule is recovered by a magnet.

しかし、当該方法においては、標的核酸分子を検出するためには、回収した上記結合物と標的核酸分子とのハイブリダイズ体から標的核酸分子を解離させ、当該標的分子を増幅する必要があるため、PCR装置等の高価な機器を使用する必要がある。   However, in this method, in order to detect the target nucleic acid molecule, it is necessary to dissociate the target nucleic acid molecule from the hybridized product of the collected conjugate and target nucleic acid molecule, and amplify the target molecule. It is necessary to use expensive equipment such as a PCR device.

従って、比較的短時間で、高価な機器を使用する必要がなく、簡便であり、かつ低分子の核酸分子の測定の際も特殊なプライマーを用いる必要がない、核酸分子の測定方法の開発が望まれている。   Therefore, the development of a method for measuring a nucleic acid molecule, which is relatively simple, does not require the use of expensive equipment, is simple, and does not require the use of a special primer when measuring a low-molecular nucleic acid molecule. It is desired.

特開2006−263896号公報JP 2006-263896 A

Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray. Science 1995; 270: 467-470Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray. Science 1995; 270: 467-470 Genomics, gene expression and DNA arrays. Nature 2000; 405: 827-836Genomics, gene expression and DNA arrays. Nature 2000; 405: 827-836 A novel method for real time quantitative RT-PCR. Genome Res.1996; 6: 995-1001A novel method for real time quantitative RT-PCR. Genome Res. 1996; 6: 995-1001 Quantification of mRNA using real-time RT-PCR. Nat.Protocol 2006; 1(3):1559-1582Quantification of mRNA using real-time RT-PCR. Nat. Protocol 2006; 1 (3): 1559-1582

本発明は、従来測定が困難であった低分子の核酸分子であっても、簡便に測定できる核酸の検出方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for detecting a nucleic acid that can be easily measured even for a low-molecular nucleic acid molecule that has been difficult to measure.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、オリゴヌクレオチドプローブを標的核酸にハイブリダイズさせた後に金磁性微粒子と結合させる方法を採用することによって、従来測定が困難であった低分子の核酸分子であっても、簡便に測定することができることを見出した。本発明は、このような知見に基づき、定量的に測定可能な方法、及びより簡便な方法を開発すべく鋭意努力した結果、完成されたものである。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have adopted a method in which an oligonucleotide probe is hybridized to a target nucleic acid and then bonded to gold magnetic fine particles. It has been found that even a nucleic acid molecule can be easily measured. The present invention has been completed as a result of diligent efforts to develop a quantitatively measurable method and a simpler method based on such knowledge.

すなわち、本発明は、以下の項に記載の核酸測定方法を提供する:
項1.(1)チオール修飾されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブと標的核酸とをハイブリダイズさせる工程、
(2)検出可能なマーカーで標識されたデオキシヌクレオチド三リン酸の存在下で、前記標的核酸を鋳型とし、前記プローブをプライマーとしてプライマー伸長反応をさせて、マーカーで標識されたプライマー伸長物を得る工程、
(3)工程(2)により得られたマーカー標識プライマー伸長物と金磁性微粒子とを結合させる工程、
(4)工程(3)により得られた金磁性微粒子とマーカー標識プライマー伸長物との結合体を回収する工程、
(5)工程(4)により得られた結合体から金磁性微粒子を除き、マーカー標識プライマー伸長物を得る工程、及び
(6)工程(5)により得られたマーカー標識プライマー伸長物に由来するシグナルを測定する工程
を含む、標的核酸の検出方法。
That is, the present invention provides the nucleic acid measurement method described in the following section:
Item 1. (1) a step of hybridizing a target nucleic acid with a probe comprising a thiol-modified oligonucleotide that specifically binds to the target nucleic acid;
(2) In the presence of deoxynucleotide triphosphate labeled with a detectable marker, a primer extension reaction is performed using the target nucleic acid as a template and the probe as a primer to obtain a primer extension product labeled with the marker. Process,
(3) A step of binding the marker-labeled primer extension product obtained in step (2) and gold magnetic fine particles,
(4) A step of recovering a conjugate of the gold magnetic fine particles obtained in step (3) and the marker-labeled primer extension product,
(5) A step of removing the gold magnetic fine particles from the conjugate obtained in step (4) to obtain a marker-labeled primer extension product, and (6) a signal derived from the marker-labeled primer extension product obtained in step (5). A method for detecting a target nucleic acid, comprising the step of measuring

項2.(1)被検サンプル液に、チオール修飾されかつ検出可能なマーカーで標識されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブを添加・混合する工程、
(2)前記工程(1)で得られた混合液に、金磁性微粒子を添加し、前記プローブと金磁性微粒子とを結合させる工程、
(3)工程(2)で得られた溶液から金磁性微粒子を回収する工程、
(4)工程(3)により金磁性微粒子を回収した後の反応溶液におけるマーカー由来のシグナルを測定する工程、
(5)前記工程(4)により得られるシグナル[i]と、標的核酸を含まない被検サンプル液を用いて前記(1)〜(4)に対応する工程を行うことにより得られるシグナル[ii]とを対比する工程、及び
(6)前記シグナル[i]がシグナル[ii]と比較して高い場合に標的核酸が存在すると決定する工程
を含む、標的核酸の検出方法。
Item 2. (1) A step of adding and mixing a probe consisting of an oligonucleotide labeled with a thiol-modified and detectable marker and specifically binding to a target nucleic acid to a test sample solution,
(2) A step of adding gold magnetic fine particles to the mixed solution obtained in the step (1) to bind the probe and gold magnetic fine particles;
(3) recovering gold magnetic fine particles from the solution obtained in step (2),
(4) A step of measuring a marker-derived signal in the reaction solution after recovering the gold magnetic fine particles by the step (3),
(5) Signal [ii] obtained by performing the steps corresponding to the above (1) to (4) using the signal [i] obtained by the step (4) and the test sample solution not containing the target nucleic acid. And (6) a method for detecting the target nucleic acid when the signal [i] is higher than the signal [ii] and determining that the target nucleic acid is present.

項3.前記工程(2)における反応時間が2〜30分である、項2に記載の方法。   Item 3. Item 3. The method according to Item 2, wherein the reaction time in the step (2) is 2 to 30 minutes.

項4.前記マーカーが蛍光成分である、項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   Item 4. Item 4. The method according to any one of Items 1 to 3, wherein the marker is a fluorescent component.

本発明の核酸検出方法によれば、従来測定が困難であった低分子の核酸分子であっても、簡便に測定することができる。また、本発明の核酸検出方法においては、上記ループ状プライマーのような特殊なプライマーを用いる必要がないため、プライマー(本願発明においては、プローブをプライマーとして用いる)を標的核酸分子の末端部分に対してだけでなく任意の部分に対して設計することができる。
また、検出可能なマーカーで標識されたプローブを用いる方法においては、短時間で核酸分子の測定ができ、またプライマー伸長反応をさせる必要がないため、高価な設備及び酵素を用いる必要がないという利点も有する。
According to the nucleic acid detection method of the present invention, even a low-molecular nucleic acid molecule that has been difficult to measure can be easily measured. In addition, in the nucleic acid detection method of the present invention, it is not necessary to use a special primer such as the above loop primer, so a primer (in the present invention, a probe is used as a primer) is used with respect to the end portion of the target nucleic acid molecule. Can be designed for any part.
In addition, in the method using a probe labeled with a detectable marker, nucleic acid molecules can be measured in a short time, and there is no need to use a primer extension reaction, so there is no need to use expensive equipment and enzymes. Also have.

図1は、プローブ伸長反応を用いた核酸検出方法の概略を示す。図1中、星印は、マーカーを示す。FIG. 1 shows an outline of a nucleic acid detection method using a probe extension reaction. In FIG. 1, the asterisk indicates a marker. 図2は、検出可能なマーカーで標識されたプローブを用いた核酸検出方法の概略を示す。図2中、星印は、マーカーを示す。FIG. 2 shows an outline of a nucleic acid detection method using a probe labeled with a detectable marker. In FIG. 2, an asterisk indicates a marker. 図3は、実施例1における各サンプルの蛍光強度を示す。FIG. 3 shows the fluorescence intensity of each sample in Example 1. 図4は、参考例1における結合率の経時変化を示す。FIG. 4 shows the change over time in the binding rate in Reference Example 1. 図5は、実施例2における各サンプルの蛍光強度を示す。FIG. 5 shows the fluorescence intensity of each sample in Example 2. 図6は、実施例3における各サンプルの蛍光強度を示す。FIG. 6 shows the fluorescence intensity of each sample in Example 3. 図7は、実施例4における各サンプルの蛍光強度を示す。FIG. 7 shows the fluorescence intensity of each sample in Example 4.

(I)プローブ伸長反応を用いた核酸検出方法
1つの実施形態において、本発明は、プローブ伸長反応を用いる核酸検出方法、すなわち、(1)チオール修飾されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブと標的核酸とをハイブリダイズさせる工程、
(2)検出可能なマーカーで標識されたデオキシヌクレオチド三リン酸の存在下で、前記標的核酸を鋳型とし、前記プローブをプライマーとしてプライマー伸長反応をさせて、マーカーで標識されたプライマー伸長物を得る工程、
(3)工程(2)により得られたマーカー標識プライマー伸長物と金磁性微粒子とを結合させる工程、
(4)工程(3)により得られた金磁性微粒子とマーカー標識プライマー伸長物との結合体を回収する工程、
(5)工程(4)により得られた結合体から金磁性微粒子を除き、マーカー標識プライマー伸長物を得る工程、及び
(6)工程(5)により得られたマーカー標識プライマー伸長物に由来するシグナルを測定する工程
を含む、標的核酸の検出方法を提供する。プローブ伸長反応を用いた核酸検出方法の概略を図1に示す。
(I) Nucleic Acid Detection Method Using Probe Extension Reaction In one embodiment, the present invention relates to a nucleic acid detection method using a probe extension reaction, that is, (1) a thiol-modified oligonucleotide that is specific to a target nucleic acid. Hybridizing a probe to be bound and a target nucleic acid;
(2) In the presence of deoxynucleotide triphosphate labeled with a detectable marker, a primer extension reaction is performed using the target nucleic acid as a template and the probe as a primer to obtain a primer extension product labeled with the marker. Process,
(3) A step of binding the marker-labeled primer extension product obtained in step (2) and gold magnetic fine particles,
(4) A step of recovering a conjugate of the gold magnetic fine particles obtained in step (3) and the marker-labeled primer extension product,
(5) A step of removing the gold magnetic fine particles from the conjugate obtained in step (4) to obtain a marker-labeled primer extension product, and (6) a signal derived from the marker-labeled primer extension product obtained in step (5). A method for detecting a target nucleic acid is provided. An outline of a nucleic acid detection method using a probe extension reaction is shown in FIG.

(I)−1 ハイブリダイズ工程
本発明の方法においては、まず、チオール修飾されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブと標的核酸とをハイブリダイズさせる。
(I) -1 Hybridization Step In the method of the present invention, first, a probe comprising a thiol-modified oligonucleotide that specifically binds to a target nucleic acid is hybridized with the target nucleic acid.

当該工程は、例えば、チオール修飾されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブを含む溶液を、標的核酸の存在が疑われる被検サンプル液に添加し、混合することにより行うことができる。   This step can be performed, for example, by adding a solution containing a probe consisting of a thiol-modified oligonucleotide and binding specifically to the target nucleic acid to a test sample solution suspected of the presence of the target nucleic acid, and mixing the solution. it can.

プローブと標的核酸とをハイブリダイズさせる反応温度は、標的核酸、プローブのヌクレオチド配列(GC含量等)、緩衝液等の条件に応じ適宜設定できるが、例えば、4〜60℃、より好ましくは20〜30℃の範囲で設定される。好ましい実施形態において、反応時間は、1〜60分、より好ましくは、2〜5分である。   The reaction temperature at which the probe and the target nucleic acid are hybridized can be appropriately set according to conditions such as the target nucleic acid, the nucleotide sequence of the probe (GC content, etc.), the buffer solution, etc., for example, 4 to 60 ° C., more preferably 20 to It is set in the range of 30 ℃. In a preferred embodiment, the reaction time is 1-60 minutes, more preferably 2-5 minutes.

プローブとして用いるオリゴヌクレオチドは、上記反応条件で、標的核酸に特異的に結合するものであれば、特に限定されない。当該オリゴヌクレオチドは、DNA及びRNAのいずれであってもよい。また、好ましい実施形態において、プローブとして用いるオリゴヌクレオチドの塩基数は、15〜50塩基、好ましくは、15〜36塩基、より好ましくは、15〜18塩基である。   The oligonucleotide used as the probe is not particularly limited as long as it specifically binds to the target nucleic acid under the above reaction conditions. The oligonucleotide may be either DNA or RNA. Moreover, in preferable embodiment, the base number of the oligonucleotide used as a probe is 15-50 bases, Preferably, it is 15-36 bases, More preferably, it is 15-18 bases.

チオール修飾されたオリゴヌクレオチドとは、上記オリゴヌクレオチドをチオール修飾したものであれば特に限定されない。チオール修飾されたオリゴヌクレオチドは、公知であるか、または公知の方法に従い調製することができる。   The thiol-modified oligonucleotide is not particularly limited as long as it is a thiol-modified oligonucleotide. Thiol-modified oligonucleotides are known or can be prepared according to known methods.

プローブは、被検サンプル中に存在すると予想される標的核酸に対して充分な量添加すればよく、例えば、予測される標的核酸の量1ナノモルに対し、1〜50ナノモル、好ましくは1〜10ナノモル添加される。   The probe may be added in a sufficient amount with respect to the target nucleic acid expected to be present in the test sample. For example, 1 to 50 nanomoles, preferably 1 to 10 nanomoles, with respect to 1 nanomol of the predicted target nucleic acid amount. Added nanomolar.

尚、本工程においては、サンプル液にプローブを添加した後、上記の時間攪拌し続けても、添加・混合の後、静置してもよい。   In this step, after adding the probe to the sample solution, the stirring may be continued for the above time or may be allowed to stand after addition and mixing.

(I)−2 プライマー伸長工程
次に、検出可能なマーカーで標識されたデオキシヌクレオチド三リン酸の存在下で、前記標的核酸を鋳型とし、前記プローブをプライマーとしてプライマー伸長反応をさせる。
(I) -2 Primer Extension Step Next, in the presence of deoxynucleotide triphosphate labeled with a detectable marker, a primer extension reaction is performed using the target nucleic acid as a template and the probe as a primer.

検出可能なマーカーとしては、蛍光成分、放射性マーカー、色素、酵素や基質等を挙げることができる。本発明の方法においては、デオキシヌクレオチド三リン酸(dATP、dCTP、dGTP、dTTP、d UTP)のうち少なくとも1種が標識されている。ここで、使用可能なポリメラーゼの種類、その反応条件については、特に制限はなく、適宜選択することができる。本発明の当該実施形態において、例えば、反応温度は、好ましくは30〜60℃、より好ましくは37〜55℃の範囲で設定され、反応時間は、好ましくは5〜200分、より好ましくは、30〜200分の範囲で設定される。   Examples of detectable markers include fluorescent components, radioactive markers, dyes, enzymes and substrates. In the method of the present invention, at least one of deoxynucleotide triphosphates (dATP, dCTP, dGTP, dTTP, dUTP) is labeled. Here, the type of polymerase that can be used and the reaction conditions are not particularly limited and can be appropriately selected. In this embodiment of the present invention, for example, the reaction temperature is preferably set in the range of 30 to 60 ° C., more preferably 37 to 55 ° C., and the reaction time is preferably 5 to 200 minutes, more preferably 30 Set in the range of ~ 200 minutes.

本実施形態においては、プライマーに金磁性微粒子が結合していない状態でプライマー伸長反応を行うため、ポリメラーゼによる反応がスムーズに行われるため、本工程によりマーカーで標識されたプライマー伸長物を得ることができる。   In this embodiment, since the primer extension reaction is performed in a state in which the gold magnetic fine particles are not bound to the primer, the reaction by the polymerase is performed smoothly, so that a primer extension product labeled with a marker can be obtained by this step. it can.

伸長反応の上記以外の反応条件(緩衝液、添加物等)については、当該分野において通常採用される反応条件を適宜採用することができる。   Regarding the reaction conditions (buffer solution, additives, etc.) other than those described above for the extension reaction, reaction conditions that are usually employed in this field can be appropriately employed.

(I)−3 マーカー標識プライマー伸長物と金磁性微粒子との結合工程
次いで、上記(I)−2により得られたマーカー標識プライマー伸長物と金磁性微粒子とを結合させる。
(I) -3 Binding step of marker-labeled primer extension product and gold magnetic fine particles Next, the marker-labeled primer extension product obtained in the above (I) -2 and gold magnetic fine particles are bonded.

当該工程は、例えば、金磁性微粒子またはその懸濁液にマーカーで標識されたプライマー伸長物を含む被検サンプル溶液を加えても、マーカーで標識されたプライマー伸長物を含む被検サンプル溶液に金磁性微粒子またはその懸濁液を加えることによって行ってもよい。   In this step, for example, even when a test sample solution containing a primer extension labeled with a marker is added to a magnetic gold microparticle or a suspension thereof, the test sample solution containing a primer extension labeled with a marker is charged with gold. You may carry out by adding a magnetic microparticle or its suspension.

本発明において用いられる金磁性微粒子は、磁性金属酸化物微粒子(γ−Fe、Fe3等)の表面に金ナノ粒子が複合化した構造を有する微粒子であり、公知のもの、又は公知の方法に準じて調製することができる。本発明の方法においては、種々の粒径を有する金磁性微粒子を適宜用いることができ、例えば、二次粒径が1000 nm以下、好ましくは700 nm以下のもの、金ナノ粒子の一次粒径が通常10 nm以下、好ましくは7nm以下のもの、磁性金属酸化物微粒子の一次粒径が5〜500 nm程度、より好ましくは5〜300 nm程度のものを用いることができる。二次粒径は、動的光散乱法から得られるキュムラント平均粒径である。動的光散乱によるキュムラント平均粒径は、例えばゼータサイザーナノ(登録商標、製造元:Malvern Instruments Ltd.)により測定できる。 Gold magnetic fine particles used in the present invention are fine particles having a structure in which gold nanoparticles are complexed on the surface of magnetic metal oxide fine particles (γ-Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4, etc.). Or it can prepare according to a well-known method. In the method of the present invention, gold magnetic fine particles having various particle diameters can be used as appropriate. For example, those having a secondary particle diameter of 1000 nm or less, preferably 700 nm or less, Usually, those having a particle diameter of 10 nm or less, preferably 7 nm or less, and those having a primary particle size of about 5 to 500 nm, more preferably about 5 to 300 nm can be used. The secondary particle size is the cumulant average particle size obtained from the dynamic light scattering method. The cumulant average particle diameter by dynamic light scattering can be measured by, for example, Zetasizer Nano (registered trademark, manufacturer: Malvern Instruments Ltd.).

金磁性微粒子は、その金粒子とチオールとの結合反応に起因して、前記マーカー標識プライマー伸長物に結合する。   The gold magnetic fine particles bind to the marker-labeled primer extension product due to the binding reaction between the gold particles and thiol.

金磁性微粒子の添加量は、工程(I)−1で添加したプローブに対して充分量であればよく、好ましくは、プローブ1ナノモルに対して、金磁性粒子を酸化鉄量として換算すると0.5〜10 mg、より好ましくは0.5〜1 mgである。   The addition amount of the gold magnetic fine particles may be a sufficient amount with respect to the probe added in the step (I) -1, and preferably 0.5 to 0.5 gold equivalent of the gold magnetic particles with respect to 1 nmole of the probe. 10 mg, more preferably 0.5 to 1 mg.

本発明の当該実施形態において、例えば、反応温度は、4〜60℃、より好ましくは20〜30℃の範囲で設定され、反応時間は、5〜120分、より好ましくは、15〜90分の範囲で設定される。   In this embodiment of the present invention, for example, the reaction temperature is set in the range of 4 to 60 ° C., more preferably 20 to 30 ° C., and the reaction time is 5 to 120 minutes, more preferably 15 to 90 minutes. Set by range.

尚、上記工程(I)−2により得られるマーカー標識プライマー伸長物は、鋳型となる標的核酸と二重鎖を形成しているが、本発明の一実施形態において、工程(I)−2と工程(I)−3との間に、加熱操作を行い、マーカー標識プライマー伸長物と標的核酸とを解離させてもよい。従って、本発明において、マーカー標識プライマー伸長物には、標的核酸と二重鎖を形成した状態のものも一本鎖のものも含まれる。マーカー標識プライマー伸長物が一本鎖の場合には、本工程において金磁性微粒子との結合性が高まることが期待できる。   The marker-labeled primer extension product obtained by the above step (I) -2 forms a duplex with the target nucleic acid as a template. In one embodiment of the present invention, A heating operation may be performed between step (I) -3 and the marker-labeled primer extension product and the target nucleic acid may be dissociated. Therefore, in the present invention, the marker-labeled primer extension product includes those in the form of a double strand with the target nucleic acid and those in a single strand. When the marker-labeled primer extension product is single-stranded, it can be expected that the binding property to the gold magnetic fine particles is increased in this step.

また、上記工程(I)−3のプライマー伸長反応においても、常法に従い、ジチオスレイトール(以下、単にDTTと示すこともある。)等の還元剤が用いられるが、当該還元剤は、金磁性微粒子とチオールとの結合を解離させる作用を有する。従って、予め金磁性微粒子を結合したプローブを被検サンプルに加える方法だと、その後プライマー伸長反応をしたとしても、当該工程で金磁性微粒子とプローブとが解離してしまうため、標的核酸を回収することができないこととなる。しかし、本発明の場合、金磁性微粒子とプローブとの結合工程を伸長反応後に行うため、上記問題を生じさせることなく、標的核酸を検出することができる。   Further, in the primer extension reaction of the above step (I) -3, a reducing agent such as dithiothreitol (hereinafter sometimes simply referred to as DTT) is used according to a conventional method. It has an action of dissociating the bond between magnetic fine particles and thiol. Therefore, in the method of adding a probe to which gold magnetic fine particles have been bound in advance to the test sample, even if a primer extension reaction is performed thereafter, the gold magnetic fine particles and the probe are dissociated in this step, so that the target nucleic acid is recovered. It will not be possible. However, in the case of the present invention, the target nucleic acid can be detected without causing the above problem because the binding step of the gold magnetic fine particles and the probe is performed after the extension reaction.

(I)−4 金磁性微粒子とマーカー標識プライマー伸長物との結合体の回収工程
次いで、上記(I)−3により得られた金磁性微粒子とマーカー標識プライマー伸長物との結合体を回収する。
(I) -4 Step of recovering conjugate of gold magnetic fine particle and marker-labeled primer extension product Next, the conjugate of gold magnetic fine particle and marker-labeled primer extension product obtained in (I) -3 is recovered.

当該工程は、磁石などにより金磁性微粒子を回収することにより行われる。   This step is performed by collecting the gold magnetic fine particles with a magnet or the like.

当該工程により、プライマー伸長反応に用いられなかった、マーカー標識デオキシヌクレオチド三リン酸が除去される。   This step removes marker-labeled deoxynucleotide triphosphate that was not used in the primer extension reaction.

(I)−5 結合体からの金磁性微粒子の除去工程
次に、上記工程(I)−4により得られた結合体から金磁性微粒子を除く操作を行う。
(I) -5 Step of Removing Gold Magnetic Fine Particles from Combined Body Next, an operation of removing the gold magnetic fine particles from the combined body obtained in the above step (I) -4 is performed.

当該工程における操作としては、回収した金磁性微粒子とマーカー標識プライマー伸長物との結合体を含む溶液を適当な溶媒(メルカプトエタノール等)で置換することにより、金磁性微粒子及び標的核酸を除去し、当該結合物からマーカー標識プライマー伸長物を溶出する操作が挙げられる。   As an operation in this step, the gold magnetic fine particles and the target nucleic acid are removed by replacing the solution containing the conjugate of the collected gold magnetic fine particles and the marker-labeled primer extension product with an appropriate solvent (such as mercaptoethanol). An operation of eluting the marker-labeled primer extension product from the bound product is exemplified.

本発明の当該実施形態において、例えば、反応温度は、4〜60℃、より好ましくは20〜30℃の範囲で設定され、反応時間は、5〜60分、より好ましくは、10〜30分の範囲で設定される。   In this embodiment of the present invention, for example, the reaction temperature is set in the range of 4 to 60 ° C., more preferably 20 to 30 ° C., and the reaction time is 5 to 60 minutes, more preferably 10 to 30 minutes. Set by range.

当該工程により金磁性微粒子の影響を受けることなくマーカーの測定を行うことができるようになる。   By this step, the marker can be measured without being affected by the gold magnetic fine particles.

(I)−6 シグナル測定工程
最後に、(I)−5により得られたマーカー標識プライマー伸長物に由来するシグナルを測定する。当該測定は、シグナルの種類に応じ、公知の方法により行うことができる。
To (I) -6 signal measurement step Finally, measuring the signal derived from the marker-labeled primer extension product obtained by (I) -5. The said measurement can be performed by a well-known method according to the kind of signal.

前述の工程(I)−4によりプライマー伸長反応に用いられなかった、マーカー標識デオキシヌクレオチド三リン酸が除去されているため、本工程にて測定されたシグナル強度は、マーカー標識プライマー伸長物の量、従って、被検サンプル中の標的核酸の量に対応することとなる。当該方法により、被検サンプル中の標的核酸を定量的に測定することができる。また、本実施形態においては、従来測定が困難であった低分子のオリゴヌクレオチドを測定することができ、さらに、その際、ループ状プライマー等、標的核酸の末端に結合する特殊なプライマーを用いる必要がないため、標的核酸の任意の部分に対して結合するようにプローブを設計することが可能である。   Since the marker-labeled deoxynucleotide triphosphate that was not used in the primer extension reaction in the above step (I) -4 has been removed, the signal intensity measured in this step is the amount of the marker-labeled primer extension product. Therefore, it corresponds to the amount of the target nucleic acid in the test sample. By this method, the target nucleic acid in the test sample can be quantitatively measured. In the present embodiment, it is possible to measure a low molecular weight oligonucleotide, which has been difficult to measure conventionally, and further, it is necessary to use a special primer that binds to the end of the target nucleic acid, such as a loop primer. It is possible to design the probe to bind to any part of the target nucleic acid.

(II)検出可能なマーカーで標識されたプローブを用いた核酸検出方法
他の実施形態において、本発明は、検出可能なマーカーで標識されたプローブを用いた核酸検出方法、すなわち、(1)被検サンプル液に、チオール修飾されかつ検出可能なマーカーで標識されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブを添加・混合する工程、
(2)前記工程(1)で得られた混合液に、金磁性微粒子を添加し、前記プローブと金磁性微粒子とを結合させる工程、
(3)工程(2)で得られた溶液から金磁性微粒子を回収する工程、
(4)工程(3)により金磁性微粒子を回収した後の反応溶液におけるマーカー由来のシグナルを測定する工程、
(5)前記工程(4)により得られるシグナル[i]と、標的核酸を含まない被検サンプル液を用いて前記(1)〜(4)に対応する工程を行うことにより得られるシグナル[ii]とを対比する工程、及び
(6)前記シグナル[i]がシグナル[ii]と比較して高い場合に標的核酸が存在すると決定する工程
を含む、標的核酸の検出方法を提供する。検出可能なマーカーで標識されたプローブを用いた核酸検出方法の概要を図2に示す。
(II) Nucleic acid detection method using a probe labeled with a detectable marker In another embodiment, the present invention provides a nucleic acid detection method using a probe labeled with a detectable marker, ie, (1) A step of adding and mixing a probe consisting of an oligonucleotide labeled with a thiol-modified and detectable marker, which specifically binds to a target nucleic acid, into a test sample solution;
(2) A step of adding gold magnetic fine particles to the mixed solution obtained in the step (1) to bind the probe and gold magnetic fine particles;
(3) recovering gold magnetic fine particles from the solution obtained in step (2),
(4) A step of measuring a marker-derived signal in the reaction solution after recovering the gold magnetic fine particles by the step (3),
(5) Signal [ii] obtained by performing the steps corresponding to the above (1) to (4) using the signal [i] obtained by the step (4) and the test sample solution not containing the target nucleic acid. And (6) a method of detecting a target nucleic acid when the signal [i] is higher than the signal [ii] and determining that the target nucleic acid is present. An outline of a nucleic acid detection method using a probe labeled with a detectable marker is shown in FIG.

(II)−1 検出可能なマーカーで標識されたプローブの添加・混合工程
当該実施形態においては、まず、被検サンプル液に、チオール修飾されかつ検出可能なマーカーで標識されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブを添加し、混合する工程を行う。
(II) -1 Probe Addition / Mixing Step Labeled with a Detectable Marker In this embodiment, the target sample solution is first composed of an oligonucleotide labeled with a thiol-modified and detectable marker. A probe that specifically binds to nucleic acid is added and mixed.

本実施形態において用いるプローブとしては、方法(I)において前述したチオール修飾されたオリゴヌクレオチドに、さらに検出可能なマーカーで標識したものを適宜用いることができる。検出可能なマーカーについても、前述のものを用いることができる。プローブの添加量は、標的核酸にハイブリダイズするのに十分な量であり、またバックグラウンドが充分に低くなる範囲(バックグラウンドは、標的核酸にハイブリダイズせずサンプル溶液中に残存したプローブ数に相関する)で適宜設定され、例えば、予測される標的核酸の量1ナノモルに対し、0.01〜2ナノモル、より好ましくは0.05〜1ナノモル添加される。   As the probe used in the present embodiment, a thiol-modified oligonucleotide described in the method (I) labeled with a detectable marker can be appropriately used. As the detectable marker, those described above can be used. The amount of probe added is sufficient to hybridize to the target nucleic acid, and the background is sufficiently low (the background is the number of probes remaining in the sample solution that are not hybridized to the target nucleic acid). For example, 0.01 to 2 nmol, more preferably 0.05 to 1 nmol is added to the predicted target nucleic acid amount of 1 nmol.

当該工程における温度は、標的核酸、プローブのヌクレオチド配列(GC含量等)、緩衝液等の条件に応じ、標的核酸とプローブがハイブリダイズするよう適宜設定できるが、例えば、4〜60℃、より好ましくは20〜30℃の範囲で設定される。   The temperature in this step can be appropriately set so that the target nucleic acid and the probe hybridize depending on the conditions such as the target nucleic acid, the nucleotide sequence (GC content, etc.) of the probe, and the buffer solution, but it is preferably 4 to 60 ° C., for example. Is set in the range of 20-30 ° C.

本実施形態において、反応時間は、1〜30分、好ましくは2〜15分より好ましくは、2〜5分である。反応時間を上記範囲とすることにより、短時間での標的核酸の定性的測定が可能となるため好ましい。   In this embodiment, the reaction time is 1 to 30 minutes, preferably 2 to 15 minutes, more preferably 2 to 5 minutes. It is preferable to set the reaction time in the above range because qualitative measurement of the target nucleic acid can be performed in a short time.

被検サンプル液中に標的核酸が存在する場合、本工程により、標的核酸とプローブとがハイブリダイズする。尚、本工程においては、サンプル液にプローブを添加した後、上記の時間攪拌し続けても、添加・混合の後、静置してもよい。   When the target nucleic acid is present in the test sample solution, the target nucleic acid and the probe are hybridized by this step. In this step, after adding the probe to the sample solution, the stirring may be continued for the above time or may be allowed to stand after addition and mixing.

(II)−2 金磁性微粒子の添加工程
次いで、前記工程(II)−1で得られた混合液に、金磁性微粒子を添加する。
(II) -2 Step of adding gold magnetic fine particles Next, gold magnetic fine particles are added to the mixed liquid obtained in the step (II) -1.

本工程には、工程(II)−1で得られた混合液に、金磁性微粒子またはその懸濁液を加える工程だけでなく、金磁性微粒子またはその懸濁液に工程(II)−1で得られた混合液を加える工程も含まれる。   In this step, not only the step of adding gold magnetic fine particles or suspension thereof to the mixed liquid obtained in step (II) -1, but also step (II) -1 to gold magnetic fine particles or suspension thereof. A step of adding the obtained mixed liquid is also included.

金磁性微粒子の添加量は、工程(II)−1で添加したプローブに対して充分量であればよく、好ましくは、プローブ1モルに対して、金磁性粒子を酸化鉄量として換算すると0.15〜10 mg、好ましくは0.15〜1.5 mgである。   The addition amount of the gold magnetic fine particles may be a sufficient amount with respect to the probe added in the step (II) -1, and is preferably 0.15 to 1 mol of the gold magnetic particles with respect to 1 mol of the probe. 10 mg, preferably 0.15-1.5 mg.

反応温度は、例えば、4〜40℃、より好ましくは20〜30℃の範囲で設定される。反応時間は、好ましくは2〜30分、より好ましくは、2〜15分、さらに好ましくは2〜5分の範囲で設定される。   The reaction temperature is set, for example, in the range of 4 to 40 ° C, more preferably 20 to 30 ° C. The reaction time is preferably set in the range of 2 to 30 minutes, more preferably 2 to 15 minutes, and still more preferably 2 to 5 minutes.

反応時間を上記範囲とすることにより、短時間でサンプル中の標的核酸の有無を決定することができる。   By setting the reaction time within the above range, the presence or absence of the target nucleic acid in the sample can be determined in a short time.

本工程において、金磁性微粒子は、その金粒子とチオールとの結合反応に起因して、前記プローブに結合するが、標的核酸にハイブリダイズしているプローブに対しては、当該標的核酸が立体障害となるため、結合が抑制される。   In this step, the gold magnetic fine particle binds to the probe due to the binding reaction between the gold particle and thiol, but the target nucleic acid is sterically hindered for the probe hybridized to the target nucleic acid. Therefore, the binding is suppressed.

(II)−3 金磁性微粒子の回収工程
次に、工程(II)−2で得られた溶液から金磁性微粒子を回収する。当該工程は、磁石などにより金磁性微粒子を回収することにより行われる。
(II) -3 Step for recovering gold magnetic fine particles Next, gold magnetic fine particles are recovered from the solution obtained in step (II) -2. This step is performed by collecting the gold magnetic fine particles with a magnet or the like.

(II)−4 マーカー由来のシグナル測定工程
次いで、工程(II)−3により金磁性微粒子を回収した後の反応溶液におけるマーカー由来のシグナルを測定する工程を行う。当該測定は、シグナルの種類に応じ、公知の方法により行うことができる。
(II) -4 Marker-Derived Signal Measurement Step Next, a step of measuring a marker-derived signal in the reaction solution after collecting the gold magnetic fine particles in step (II) -3 is performed. The said measurement can be performed by a well-known method according to the kind of signal.

前述のように、被検サンプル中に標的核酸が存在しない場合、標的核酸が存在する場合よりも高い割合で金磁性微粒子に結合する。従って、金磁性微粒子回収後の溶液中に残存するプローブの量は、標的核酸が存在する場合と比較して少なくなり、従って、シグナル強度は弱くなる。   As described above, when the target nucleic acid is not present in the test sample, it binds to the gold magnetic particles at a higher rate than when the target nucleic acid is present. Therefore, the amount of the probe remaining in the solution after collecting the gold magnetic fine particles is smaller than that in the case where the target nucleic acid is present, and thus the signal intensity is weakened.

(II)−5 シグナル対比工程
最後に、前記工程(II)−4により得られるシグナル[i]と、標的核酸を含まない被検サンプル液を用いて前記工程(II)−1〜4に対応する工程を行うことにより得られるシグナル[ii]とを対比する。そして、前記シグナル[i]がシグナル[ii]と比較して高い場合に標的核酸が存在すると決定する。
(II) -5 Signal comparison step Finally, the signal [i] obtained by the step (II) -4 and a test sample solution not containing the target nucleic acid are used to correspond to the steps (II) -1 to 4 The signal [ii] obtained by performing the step is compared. Then, when the signal [i] is higher than the signal [ii], it is determined that the target nucleic acid is present.

標的核酸の有無を判断するシグナル強度差の基準は、標的核酸とプローブとの塩基数の差、標的核酸に対しプローブが結合する位置等を考慮し、適宜設定することができる。本発明の方法には、工程(II)−1〜4を行った後に標的核酸を含まない被検サンプル液を用いて前記工程(II)−1〜4に対応する工程を行う方法だけでなく、予め工程(II)−1〜4に対応する工程を行うことにより、基準値を設定しておき、被検サンプルを用いた場合のシグナル強度が当該基準値を超えた場合に、標的核酸が存在すると決定する方法も含まれる。   The standard of the signal intensity difference for determining the presence or absence of the target nucleic acid can be appropriately set in consideration of the difference in the number of bases between the target nucleic acid and the probe, the position where the probe binds to the target nucleic acid, and the like. The method of the present invention includes not only a method of performing the steps corresponding to the steps (II) -1 to 4 using the test sample solution not containing the target nucleic acid after performing the steps (II) -1 to 4. The reference value is set in advance by performing the steps corresponding to steps (II) -1 to 4, and when the signal intensity when the test sample is used exceeds the reference value, the target nucleic acid is Also included is a method of determining that it exists.

本実施形態に係る方法によれば、従来よりも短時間で簡便に標的核酸の検出を行うことができる。また、当該方法は、上記反応時間の短さに加え、PCR反応も、プライマー伸長反応すらも必要としないため、より簡便に測定を行うことができるという利点を有する。   According to the method according to the present embodiment, the target nucleic acid can be detected more easily in a shorter time than in the past. In addition to the short reaction time, the method does not require a PCR reaction or even a primer extension reaction, and thus has an advantage that the measurement can be performed more easily.

以下に、本発明をより詳細に説明するために実施例を記載するが、本発明は、当該実施例に限定されない。   Hereinafter, examples will be described in order to describe the present invention in more detail, but the present invention is not limited to the examples.

実施例1 プローブ伸長反応を利用した核酸検出
まず、nuclease free water を用い、チューブに以下の溶液をそれぞれ5μlになるように調製((i)は2本作製)し、70℃で5分加熱後、氷上で急冷した。
Example 1 Nucleic acid detection using probe extension reaction First, use nuclease free water to prepare the following solutions in tubes (5 μl each) (preparing 2 bottles) and heating at 70 ° C for 5 minutes Chilled on ice.

(i)プローブとターゲットRNAとをそれぞれ0.1 nmol/μl含む溶液
(ii)非プローブとターゲットRNAとをそれぞれ0.1 nmol/μl含む溶液
(iii)ターゲットRNAを0.1 nmol/μl含む溶液
また、使用した合成核酸の配列は以下の通りである。
プローブ
5’-SH- GATCGTCGTCCGGTCAAT -3’(配列番号1)
非プローブ
5’-SH- CCGGTTGCTCTGAGACAT -3’(配列番号2)
ターゲットRNA
5’- AUAAUUCACUUCAACCACAUUGACCGGACGACGAUC -3’ (配列番号3)。
(I) Solution containing 0.1 nmol / μl each of probe and target RNA (ii) Solution containing 0.1 nmol / μl each of non-probe and target RNA (iii) Solution containing 0.1 nmol / μl target RNA The sequence of the nucleic acid is as follows.
probe
5'-SH-GATCGTCGTCCGGTCAAT-3 '(SEQ ID NO: 1)
Non-probe
5'-SH-CCGGTTGCTCTGAGACAT-3 '(SEQ ID NO: 2)
Target RNA
5'- AUAAUUCACUUCAACCACAUUGACCGGACGACGAUC-3 '(SEQ ID NO: 3).


次に、それぞれのチューブに逆転写酵素SuperScriptIII(Invitrogen)に添付の5xバッファーを3μl、0.1M DTTを1.5μl、dNTPs mix(7.5 mM dATP、7.5 mM dCTP、7.5 mM dGTP、1.5 mM dTTP)を1μl、40 U/μlのRNase Inhibitor(TAKARA)を0.5μl、蛍光基質1 mM Alexa 555 aha d-UTP(Invitrogen)を3μl加えた。また2本の(i)のうち、1本にはnuclease free water を1μl 、(i)の残りの1本と(ii)、(iii)には200 U/μl SuperScriptIIIを1μl加え、合計15μlになるよう調製した。これらのチューブをヒートブロックGENE Engine(BIO RAD)を用いて、25℃で5分(ハイブリダイズ工程)、次いで46℃で3時間(プライマー伸長工程)、そして95℃で5分(酵素の失活反応)の処理をし、すぐに氷上で急冷した。

Next, 3 µl of 5x buffer attached to reverse transcriptase SuperScriptIII (Invitrogen), 1.5 µl of 0.1 M DTT, and 1 µl of dNTPs mix (7.5 mM dATP, 7.5 mM dCTP, 7.5 mM dGTP, 1.5 mM dTTP) are added to each tube. Then, 0.5 μl of 40 U / μl RNase Inhibitor (TAKARA) and 3 μl of fluorescent substrate 1 mM Alexa 555 aha d-UTP (Invitrogen) were added. Add 1 μl of nuclease free water to one of the two (i), add 1 μl of 200 U / μl SuperScript III to the remaining one of (i) and (ii), (iii), to a total of 15 μl. It was prepared so that it might become. These tubes were heated using a heat block GENE Engine (BIO RAD) for 5 minutes at 25 ° C (hybridization step), then 3 hours at 46 ° C (primer extension step), and 5 minutes at 95 ° C (inactivation of the enzyme). Reaction) and immediately cooled on ice.

次に各々の溶液をエッペンドルフチューブに移し、反応バッファー(0.5 M NaCl、10 mM リン酸ナトリウムバッファー(pH 7.0))を用いて1000μlに希釈した。そして、金磁性粒子(Fe3O4濃度として5 mg/mlに調製したもの)100μlを滅菌水であらかじめ洗浄し、磁気分離(マグネット存在下で約1分間静置)して上清を除いたところに、先に希釈した溶液を各々300μl加え、ロータリーシェイカーで混合しながら、室温1時間、金磁性粒子と伸長したプローブとを結合させた。その後、金磁性粒子と伸長したプローブとの複合体を磁気分離し、上清を除去した。さらに、前記磁気分離により回収された伸長したプローブが結合した金磁性粒子を10 mM リン酸ナトリウムバッファー 300μlで懸濁し、磁気分離後、上清を除くという操作を2回行なうことで、金磁性粒子への非特異的な吸着物等を除去した。その後、20 mM メルカプトエタノール300μlで懸濁後、ロータリーシェイカーで混合しながら室温で15分間、伸長したプローブを溶出させた。そして、磁気分離により金磁性粒子を除き上清250μlを96穴プレートに分取し、蛍光プレートリーダーGemini XPS(Molecular Devices)を用いて蛍光量を測定した。 Next, each solution was transferred to an Eppendorf tube and diluted to 1000 μl using a reaction buffer (0.5 M NaCl, 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0)). Then, 100 μl of gold magnetic particles (prepared to 5 mg / ml as Fe 3 O 4 concentration) were washed in advance with sterilized water and magnetically separated (standing for about 1 minute in the presence of a magnet) to remove the supernatant. Then, 300 μl of each of the previously diluted solutions was added, and the gold magnetic particles and the extended probe were bound for 1 hour at room temperature while mixing with a rotary shaker. Thereafter, the complex of the gold magnetic particles and the extended probe was magnetically separated, and the supernatant was removed. Furthermore, the gold magnetic particles to which the elongated probe recovered by the magnetic separation is bound are suspended in 300 μl of 10 mM sodium phosphate buffer, and after the magnetic separation, the supernatant is removed twice to perform the gold magnetic particles. The non-specific adsorbate etc. were removed. Then, after suspending in 300 μl of 20 mM mercaptoethanol, the extended probe was eluted for 15 minutes at room temperature while mixing with a rotary shaker. Then, the gold magnetic particles were removed by magnetic separation, 250 μl of the supernatant was separated into a 96-well plate, and the amount of fluorescence was measured using a fluorescence plate reader Gemini XPS (Molecular Devices).

この結果を図3に示した。酵素なし、プローブなしでは、ほとんど蛍光が検出されなかった。ターゲットに結合しない非特異的な配列をプローブに用いた場合も、同様に蛍光を検出しなかった。ターゲットと結合可能な特異的配列を持つプローブを用いたときのみ、酵素反応によりプローブに蛍光基質が取り込まれ、蛍光を検出することが可能であった。   The results are shown in FIG. Almost no fluorescence was detected without the enzyme and the probe. Similarly, no fluorescence was detected when a non-specific sequence that did not bind to the target was used for the probe. Only when a probe having a specific sequence capable of binding to a target was used, a fluorescent substrate was incorporated into the probe by an enzyme reaction, and fluorescence could be detected.

参考例1 一本鎖DNAと二本鎖DNAの金磁性粒子への結合しやすさの比較
5’末端をチオール修飾、3’末端を蛍光分子N-(3-Fluoranthyl) maleimide(以下、FAMと示す)で修飾した18 merのoligonucleotide DNA(以下、Capture and Detection (CD)-プローブと記載する)と、その相補鎖が結合した2本鎖DNA、および、相補鎖配列を含む50merのDNAとCD-プローブが結合した2本鎖DNAが、金磁性粒子に結合する時間と結合量を調べた。用いたオリゴヌクレオチド配列は以下の通りである。
CD-プローブ
5’-SH- CCGGTTGCTCTGAGACAT -FAM-3’(配列番号4)
18merターゲット
5’- ATGTCTCAGAGCAACCGG -3’(配列番号5)
50merターゲット
5’- CATCCCTATTATAAAAATGTCTCAGAGCAACCGGGAGCTGGTGGTTGACT -3’(配列番号6)
非ターゲット
5’- AGTCAACCACCAGCTCCCGGTTGCTCTGAGACATTTTTATAATAGGGATG -3’(配列番号7)
まず、CD-プローブ及び各ターゲットは反応バッファー(0.5 M NaCl、10 mM リン酸バッファー)に希釈し10μMになるように調製した。各ターゲット溶液は70℃で5分加熱後、氷上で急冷した。CD-プローブと各ターゲット溶液を混合し、反応バッファーで希釈することで以下のように調製した。
Reference Example 1 Comparison of ease of binding of single-stranded DNA and double-stranded DNA to gold magnetic particles
18-mer oligonucleotide DNA (hereinafter referred to as “Capture and Detection (CD) -probe”) whose 5 ′ end is modified with thiol and whose 3 ′ end is modified with a fluorescent molecule N- (3-Fluoranthyl) maleimide (hereinafter referred to as FAM) ) And the double-stranded DNA to which the complementary strand was bound, and the time and amount of binding of the 50-mer DNA containing the complementary strand sequence and the double-stranded DNA to which the CD-probe was bound were bound to the gold magnetic particles. . The oligonucleotide sequences used are as follows.
CD-probe
5'-SH-CCGGTTGCTCTGAGACAT-FAM-3 '(SEQ ID NO: 4)
18mer target
5'- ATGTCTCAGAGCAACCGG -3 '(SEQ ID NO: 5)
50mer target
5'-CATCCCTATTATAAAAATGTCTCAGAGCAACCGGGAGCTGGTGGTTGACT -3 '(SEQ ID NO: 6)
Non-target
5'- AGTCAACCACCAGCTCCCGGTTGCTCTGAGACATTTTTATAATAGGGATG -3 '(SEQ ID NO: 7)
First, the CD-probe and each target were prepared by diluting in a reaction buffer (0.5 M NaCl, 10 mM phosphate buffer) to 10 μM. Each target solution was heated at 70 ° C. for 5 minutes and then rapidly cooled on ice. A CD-probe and each target solution were mixed and diluted with a reaction buffer to prepare as follows.

(1)CD-プローブと18 merターゲットとがそれぞれ333 nMの溶液
(2)CD-プローブと50 merターゲットとがそれぞれ333 nMの溶液
(3)CD-プローブと50 mer非ターゲットとがそれぞれ333 nMの溶液
(4)CD-プローブが333 nMの溶液。
(1) CD-probe and 18-mer target in 333 nM solution (2) CD-probe and 50-mer target in 333 nM solution (3) CD-probe and 50-mer non-target in 333 nM each (4) A CD-probe solution of 333 nM.

調製後、ロータリーシェイカーを用いて室温で5分間混合した。この間に、金磁性粒子(Fe3O4濃度として5 mg/mlに調製したもの)100μlを滅菌水で洗浄し、磁気分離(マグネット存在下で約1分間静置)して上清を除いたところに、先の反応溶液を各々300μl加えて混合した。その後、室温で2分、5分、10分、15分、30分、45分及び60分間、金磁性粒子とCD-プローブとを結合させた。そして、CD-プローブが結合した金磁性粒子を磁気分離後、上清を分取し、この上清を蛍光測定した。また得られた値を結合前の溶液の蛍光量から差し引いて、粒子に結合した蛍光量を求めた。結合した蛍光量と結合前の蛍光量の比率から下記の式に従い、金磁性粒子に結合したCD-プローブの結合率を求めた。 After preparation, the mixture was mixed for 5 minutes at room temperature using a rotary shaker. During this time, 100 μl of gold magnetic particles (prepared to 5 mg / ml as Fe 3 O 4 concentration) were washed with sterilized water and magnetically separated (standing for about 1 minute in the presence of a magnet) to remove the supernatant. Then, 300 μl of each of the previous reaction solutions was added and mixed. Thereafter, the gold magnetic particles and the CD-probe were bound for 2 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes and 60 minutes at room temperature. Then, after magnetic separation of the gold magnetic particles to which the CD-probe was bound, the supernatant was collected and the supernatant was measured for fluorescence. Further, the value obtained was subtracted from the fluorescence amount of the solution before binding to determine the fluorescence amount bound to the particles. The binding rate of the CD-probe bound to the gold magnetic particles was determined from the ratio of the bound fluorescence amount and the fluorescence amount before binding according to the following formula.

結合率(%)=(結合前の蛍光量−結合後の蛍光量)/結合前の蛍光量×100
蛍光量は、サンプル溶液から250μlを96穴プレートに分取し、蛍光プレートリーダーGemini XPS(Molecular Devices)を用いて測定した。
Binding rate (%) = (fluorescence before binding−fluorescence after binding) / fluorescence before binding × 100
The amount of fluorescence was measured using a fluorescence plate reader Gemini XPS (Molecular Devices) by separating 250 μl from the sample solution into a 96-well plate.

この結果を図4に示した。ターゲットがない場合、CD-プローブは5分後にほぼ90%以上粒子に結合した。また同様に、プローブと相同性のないターゲットはCD-プローブとハイブリダイゼーションしないため、5分後には90%近くの粒子への結合が見られた。一方、18 merのターゲットでは、5分で80%程度と一本鎖の場合より若干落ちるが、15分後にはほぼ一本鎖の場合と同様の結合率が認められた。また、50 merのターゲットの場合は、5分後で約50%とかなり結合率が落ち、15分後においても70%と一本鎖と比較すると差が見られた。そして、60分後には90%以上粒子に結合することが可能であることが明らかとなった。これにより、検出するターゲットの配列が長い方が粒子への結合には時間がかかることが明らかとなった。   The results are shown in FIG. In the absence of target, the CD-probe bound to approximately 90% or more of the particles after 5 minutes. Similarly, since a target having no homology with the probe did not hybridize with the CD-probe, binding to nearly 90% of the particles was observed after 5 minutes. On the other hand, in the 18-mer target, about 80% in 5 minutes, which is slightly lower than that in the single-stranded case, but after 15 minutes, the binding rate was almost the same as that in the single-stranded case. In addition, in the case of the 50 mer target, the binding rate dropped to about 50% after 5 minutes, and even after 15 minutes, a difference was seen compared to 70%, which was 70%. And after 60 minutes, it became clear that 90% or more of the particles could be bound. This revealed that the longer the target sequence to be detected, the longer it takes to bind to the particles.

実施例2 プローブと標的核酸との結合の有無による金磁性粒子との親和性の差を利用した核酸検出
5’末端をチオール修飾、3’末端を蛍光分子FAMで修飾した18 merの一本鎖oligonucleotide DNA(以下、CD-プローブと記載する)と金磁性粒子を用いて、特異的に目的の核酸(ターゲット)を検出することを試みた。それぞれの合成核酸の配列は以下の通りである。
CD-プローブ
5’-SH- CCGGTTGCTCTGAGACAT -FAM-3’(配列番号8)
ターゲット
5’- CATCCCTATTATAAAAATGTCTCAGAGCAACCGGGAGCTGGTGGTTGACT -3’(配列番号9)
非ターゲット
5’- AGTCAACCACCAGCTCCCGGTTGCTCTGAGACATTTTTATAATAGGGATG -3’(配列番号10)
まず、あらかじめCD-プローブ、ターゲット、もしくは非ターゲットを反応バッファー (0.5 M NaCl、10 mM リン酸ナトリウムバッファー(pH 7.0))に溶解させ10μMになるように調製した。このうち、ターゲットと非ターゲットの溶液を70℃で5分加熱後、氷上で急冷した。CD-プローブ溶液と、ターゲットまたは非ターゲット溶液を混合し、反応バッファーで希釈することで以下のように調製した:
(A)CD-プローブとターゲットがそれぞれ333 nMの溶液
(B)CD-プローブと非ターゲットがそれぞれ333 nMの溶液
(C)CD-プローブが333 nMの溶液。
Example 2 Nucleic Acid Detection Utilizing Difference in Affinity with Gold Magnetic Particles Depending on the Presence or absence of Binding of Probe and Target Nucleic Acid
Using the 18-mer single-stranded oligonucleotide DNA (hereinafter referred to as CD-probe) modified with thiol modification at the 5 'end and the fluorescent molecule FAM at the 3' end and gold magnetic particles, the target nucleic acid (specifically Attempted to detect (target). The sequence of each synthetic nucleic acid is as follows.
CD-probe
5'-SH-CCGGTTGCTCTGAGACAT-FAM-3 '(SEQ ID NO: 8)
target
5'-CATCCCTATTATAAAAATGTCTCAGAGCAACCGGGAGCTGGTGGTTGACT-3 '(SEQ ID NO: 9)
Non-target
5'- AGTCAACCACCAGCTCCCGGTTGCTCTGAGACATTTTTATAATAGGGATG -3 '(SEQ ID NO: 10)
First, a CD-probe, target, or non-target was dissolved in a reaction buffer (0.5 M NaCl, 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0)) to prepare 10 μM. Among these, the target and non-target solutions were heated at 70 ° C. for 5 minutes and then rapidly cooled on ice. A CD-probe solution and a target or non-target solution were mixed and diluted with reaction buffer to prepare as follows:
(A) CD-probe and target solution of 333 nM each (B) CD-probe and non-target solution of 333 nM each (C) CD-probe solution of 333 nM

調製後、ロータリーシェイカーを用いて室温で5分間混合した。一方、金磁性粒子(Fe3O4濃度として5 mg/mlに調製したもの)100μlを滅菌水であらかじめ洗浄し、磁気分離(マグネット存在下で約1分間静置)して上清を除いたところに、先の反応液を各々300μl加え混合した。ロータリーシェイカーで混合しながら、室温5分間、金磁性粒子とCD-プローブとを結合させた。その後、金磁性粒子とCD-プローブとの結合体を磁気分離後、上清250μlを96穴プレートに分取し、蛍光プレートリーダーGemini XPS(Molecular Devices)を用いて蛍光量を測定した。 After preparation, the mixture was mixed for 5 minutes at room temperature using a rotary shaker. On the other hand, 100 μl of gold magnetic particles (prepared to 5 mg / ml as Fe 3 O 4 concentration) were washed in advance with sterilized water and magnetically separated (standing for about 1 minute in the presence of a magnet) to remove the supernatant. Then, 300 μl of each of the previous reaction solutions was added and mixed. While mixing with a rotary shaker, the gold magnetic particles and the CD-probe were bound for 5 minutes at room temperature. Thereafter, the conjugate of the gold magnetic particles and the CD-probe was magnetically separated, 250 μl of the supernatant was dispensed into a 96-well plate, and the amount of fluorescence was measured using a fluorescence plate reader Gemini XPS (Molecular Devices).

その結果を図5に示した。CD-プローブに特異的な配列を持つターゲットを用いたときは、粒子に結合しにくくなり、上清に蛍光が多く残った。しかし、特異的な配列を持たないターゲットを用いたときはターゲットがない場合と同様、CD-プローブが速やかに粒子に結合し、そのため蛍光量が減少した。   The results are shown in FIG. When a target having a sequence specific to the CD-probe was used, it became difficult to bind to the particles, and much fluorescence remained in the supernatant. However, when a target without a specific sequence was used, the CD-probe bound to the particles quickly, and the amount of fluorescence decreased, as in the case without the target.

実施例3 核酸混合液からのプローブ伸長反応を利用した核酸検出
プローブ特異的なターゲットmicro RNAとそのランダム配列を非ターゲットとして混合した場合にプローブ伸長反応を利用した核酸検出が可能であるかを検討した。
Example 3 Nucleic Acid Detection Using Probe Extension Reaction from Nucleic Acid Mixture Examination of whether nucleic acid detection using probe extension reaction is possible when probe-specific target microRNA and its random sequence are mixed as non-target did.

使用した合成核酸配列は以下の通りである。
プローブ
5’-SH- TCAACATCAGTCTGATAA -3’(配列番号11)
ターゲットmicro RNA (miR-21)
5’ - UAGCUUAUCAGACUGAUGUUGA -3’(配列番号12)
非ターゲットmicro RNA(mir-21 Random)
5’- UAGCAUCAUGUGGAUUUAGUAC -3’ (配列番号13)
まず、非ターゲットmicro RNAが0.5nmol入ったチューブにターゲットmicro RNAを0〜0.5 nmol入れた核酸混合液(全量5.5μl)を作成した。次に、プローブを0.5 nmol(0.5 μl)加え、70℃で5分加熱後、氷上で急冷した。
The synthetic nucleic acid sequences used are as follows.
probe
5'-SH-TCAACATCAGTCTGATAA-3 '(SEQ ID NO: 11)
Target micro RNA (miR-21)
5 '-UAGCUUAUCAGACUGAUGUUGA -3' (SEQ ID NO: 12)
Non-targeted micro RNA (mir-21 Random)
5'- UAGCAUCAUGUGGAUUUAGUAC -3 '(SEQ ID NO: 13)
First, a nucleic acid mixture (total volume 5.5 μl) was prepared by adding 0 to 0.5 nmol of target microRNA in a tube containing 0.5 nmol of non-target microRNA. Next, 0.5 nmol (0.5 μl) of the probe was added, heated at 70 ° C. for 5 minutes, and then rapidly cooled on ice.

それぞれのチューブに逆転写酵素SuperScriptIII(Invitrogen)に添付の5xバッファーを3μl、0.1M DTTを1.5μl、dNTPs mix(7.5 mM dATP、7.5 mM dCTP、7.5 mM dGTP)を1μl、40 U/μlのRNase Inhibitor(TAKARA)を0.5μl、蛍光基質1 mM Alexa 555 aha d-UTP(Invitrogen)を2μl、200 U/μl SuperScriptIIIを1μl加え、合計15μlになるよう調製した。これらのチューブをヒートブロックDNA Engine(BIO RAD)を用いて、25℃で5分(ハイブリダイズ工程)、次いで46℃で3時間(プライマー伸長工程)、そして95℃で5分(酵素の失活反応)の処理をし、すぐに氷上で急冷した。   In each tube, 3 µl of 5x buffer attached to reverse transcriptase SuperScriptIII (Invitrogen), 1.5 µl of 0.1 M DTT, 1 µl of dNTPs mix (7.5 mM dATP, 7.5 mM dCTP, 7.5 mM dGTP), 40 U / µl RNase 0.5 μl of Inhibitor (TAKARA), 2 μl of fluorescent substrate 1 mM Alexa 555 ahad-UTP (Invitrogen) and 1 μl of 200 U / μl SuperScript III were added to prepare a total of 15 μl. These tubes were heated using a heat block DNA Engine (BIO RAD) for 5 minutes at 25 ° C (hybridization step), then 3 hours at 46 ° C (primer extension step), and 5 minutes at 95 ° C (inactivation of the enzyme). Reaction) and immediately cooled on ice.

次に、反応バッファー(0.5 M NaCl、10 mM リン酸ナトリウムバッファー(pH 7.0))を用いて1000μlに希釈した。そして、金磁性粒子(Fe3O4濃度として 5 mg/mlに調製したもの)100μlを滅菌水で洗浄し、磁気分離(マグネット存在下で約1分間静置)して上清を除いたところに、先で希釈した溶液を各々300μl加え、ロータリーシェイカーで混合しながら、室温1時間、金磁性粒子と伸長したプローブとを結合させた。その後、金磁性粒子と伸長したプローブとの結合体を磁気分離し、上清を除去した。さらに、前記磁気分離により回収された伸長したプローブが結合した金磁性粒子を10 mM リン酸ナトリウムバッファー 300μlで懸濁し、磁気分離後、上清を除くという操作を2回行なうことで、金磁性粒子への非特異的な吸着物等を除去した。その後、20 mM メルカプトエタノール300μlで懸濁後、ロータリーシェイカーで混合しながら室温で15分間、伸長したプローブを溶出させた。そして、磁気分離により金磁性粒子を除き上清250μlを96穴プレートに分取し、蛍光プレートリーダーGemini XPS(Molecular Devices)を用いて蛍光量を測定した。 Next, the reaction buffer (0.5 M NaCl, 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0)) was used to dilute to 1000 μl. Then, 100 μl of gold magnetic particles (prepared to 5 mg / ml as Fe 3 O 4 concentration) were washed with sterilized water, magnetically separated (standing for about 1 minute in the presence of a magnet), and the supernatant was removed. Then, 300 μl of each of the previously diluted solutions was added, and the gold magnetic particles and the elongated probe were bound to each other for 1 hour at room temperature while mixing with a rotary shaker. Thereafter, the conjugate of the gold magnetic particles and the extended probe was magnetically separated, and the supernatant was removed. Furthermore, the gold magnetic particles to which the elongated probe recovered by the magnetic separation is bound are suspended in 300 μl of 10 mM sodium phosphate buffer, and after the magnetic separation, the supernatant is removed twice to perform the gold magnetic particles. The non-specific adsorbate etc. were removed. Then, after suspending in 300 μl of 20 mM mercaptoethanol, the extended probe was eluted for 15 minutes at room temperature while mixing with a rotary shaker. Then, the gold magnetic particles were removed by magnetic separation, 250 μl of the supernatant was separated into a 96-well plate, and the amount of fluorescence was measured using a fluorescence plate reader Gemini XPS (Molecular Devices).

この結果を図6に示した。ターゲットmicro RNAがない場合はほとんど蛍光は見られなかったが、ターゲットがある場合は蛍光が検出することが可能であり、ターゲット量を増やせば蛍光取り込みも増加した。   The results are shown in FIG. In the absence of the target microRNA, almost no fluorescence was observed, but in the presence of the target, the fluorescence could be detected. Increasing the target amount increased the fluorescence uptake.

実施例4 核酸混合液からの金磁性粒子との親和性の差を利用した核酸検出
5’末端をチオール修飾、3’末端を蛍光分子FAMで修飾した18merの一本鎖oligonucleotide DNA(以下、CD-プローブと記載する)と金磁性粒子を用いて、核酸混合液から特異的に目的の核酸(ターゲット)を検出することを試みた。使用した合成核酸配列は以下の通りである。
CD-プローブ
5’SH- CCGGTTGCTCTGAGACAT -FAM3’(配列番号8)
ターゲット
5’- CATCCCTATTATAAAAATGTCTCAGAGCAACCGGGAGCTGGTGGTTGACT -3’(配列番号9)
非ターゲット
5’- CATATTACCACAATTAATTGACCGGACGACGATCTATGGTGGTGACTGCG -3’(配列番号14)
まず、CD-プローブ、ターゲット、もしくは非ターゲットを反応バッファー (0.5 M NaCl、10 mM リン酸ナトリウムバッファー(pH 7.0))に溶解させ10 pmol/μlになるように調製した。このうち、ターゲットと非ターゲットの溶液を70℃で5分加熱後、氷上で急冷した。次に、10 pmol/μlの非ターゲット20μlが入ったチューブに、10 pmol/μlのターゲットを0〜20μl加え、全量を反応バッファーで580μlとした。この溶液に10 pmol/μl のCD-プローブを20μl加え、ロータリーシェイカーを用いて室温で5分間混合した。
この間に、金磁性粒子(Fe3O4濃度として5 mg/mlに調製したもの)100μlを滅菌水で洗浄し、磁気分離(マグネット存在下で約1分間静置)して上清を除いた。この粒子に、先の反応液を各々300μl加え、ロータリーシェイカーで混合しながら、室温で5分間、金磁性粒子とCD-プローブとの反応を行った。その後、金磁性粒子とCD-プローブとの結合体を磁気分離後、上清250μlを96穴プレートに分取し、蛍光プレートリーダーGemini XPS(Molecular Devices)を用いて蛍光量を測定した。
Example 4 Nucleic acid detection using difference in affinity with gold magnetic particles from nucleic acid mixture
Specific target from nucleic acid mixture using 18mer single stranded oligonucleotide DNA (hereinafter referred to as CD-probe) modified with thiol modification at 5 'end and fluorescent molecule FAM at 3' end and gold magnetic particles An attempt was made to detect the nucleic acid (target). The synthetic nucleic acid sequences used are as follows.
CD-probe
5'SH-CCGGTTGCTCTGAGACAT -FAM3 '(SEQ ID NO: 8)
target
5'-CATCCCTATTATAAAAATGTCTCAGAGCAACCGGGAGCTGGTGGTTGACT-3 '(SEQ ID NO: 9)
Non-target
5'-CATATTACCACAATTAATTGACCGGACGACGATCTATGGTGGTGACTGCG-3 '(SEQ ID NO: 14)
First, a CD-probe, target, or non-target was dissolved in a reaction buffer (0.5 M NaCl, 10 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0)) to prepare 10 pmol / μl. Among these, the target and non-target solutions were heated at 70 ° C. for 5 minutes and then rapidly cooled on ice. Next, 0-20 μl of 10 pmol / μl target was added to a tube containing 10 μmol / μl non-target 20 μl, and the total volume was adjusted to 580 μl with reaction buffer. 20 μl of 10 pmol / μl CD-probe was added to this solution and mixed for 5 minutes at room temperature using a rotary shaker.
During this time, 100 μl of gold magnetic particles (prepared to 5 mg / ml as Fe 3 O 4 concentration) were washed with sterilized water and magnetically separated (standing for about 1 minute in the presence of a magnet) to remove the supernatant. . 300 μl of the above reaction solution was added to each of these particles, and the gold magnetic particles and the CD-probe were reacted at room temperature for 5 minutes while mixing with a rotary shaker. Thereafter, the conjugate of the gold magnetic particles and the CD-probe was magnetically separated, 250 μl of the supernatant was dispensed into a 96-well plate, and the amount of fluorescence was measured using a fluorescence plate reader Gemini XPS (Molecular Devices).

その結果を図7に示した。ターゲットの量が多いほど蛍光量が増加しターゲットの量依存的に蛍光量が増加する結果となった。   The results are shown in FIG. As the amount of the target increased, the amount of fluorescence increased and the amount of fluorescence increased depending on the amount of target.

本発明の方法は、従来測定可能であったものよりもさらに低分子の核酸分子を簡便に測定することができるため、水質検査、食品検査、医療分野(被験者から採取した血液、体液等のサンプル中の核酸分子の検出等)等幅広く用いることができる。特に、上記(II)の方法においては、より短時間で測定を行うことができ、プライマー伸長反応を行う必要もないため、屋外等での検査に利用することも可能である。   Since the method of the present invention can easily measure a nucleic acid molecule having a lower molecular weight than that which can be measured conventionally, it can be used for water quality inspection, food inspection, medical field (samples such as blood and body fluid collected from a subject). And the like can be used widely. In particular, in the method (II), the measurement can be performed in a shorter time, and it is not necessary to perform a primer extension reaction. Therefore, the method can be used for an inspection outdoors.

配列番号1は、プローブである。   SEQ ID NO: 1 is a probe.

配列番号2は、ターゲットと相補的でない比較用プローブである。   SEQ ID NO: 2 is a comparative probe that is not complementary to the target.

配列番号3は、ターゲットである。   SEQ ID NO: 3 is the target.

配列番号4は、プローブである。   SEQ ID NO: 4 is a probe.

配列番号5は、ターゲットである。   Sequence number 5 is a target.

配列番号6は、ターゲットである。   Sequence number 6 is a target.

配列番号7は、プローブと相補的でない比較用ターゲットである。   SEQ ID NO: 7 is a comparative target that is not complementary to the probe.

配列番号8は、プローブである。   SEQ ID NO: 8 is a probe.

配列番号9は、ターゲットである。   SEQ ID NO: 9 is the target.

配列番号10は、プローブと相補的でない比較用ターゲットである。   SEQ ID NO: 10 is a comparative target that is not complementary to the probe.

配列番号11は、プローブである。   SEQ ID NO: 11 is a probe.

配列番号12は、ターゲットである。   Sequence number 12 is a target.

配列番号13は、プローブと相補的でない比較用ターゲットである。   SEQ ID NO: 13 is a comparative target that is not complementary to the probe.

配列番号14は、プローブと相補的でない比較用ターゲットである。   SEQ ID NO: 14 is a comparative target that is not complementary to the probe.

Claims (4)

(1)チオール修飾されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブと標的核酸とをハイブリダイズさせる工程、
(2)検出可能なマーカーで標識されたデオキシヌクレオチド三リン酸の存在下で、前記標的核酸を鋳型とし、前記プローブをプライマーとしてプライマー伸長反応をさせて、マーカーで標識されたプライマー伸長物を得る工程、
(3)工程(2)により得られたマーカー標識プライマー伸長物と金磁性微粒子とを結合させる工程、
(4)工程(3)により得られた金磁性微粒子とマーカー標識プライマー伸長物との結合体を回収する工程、
(5)工程(4)により得られた結合体から金磁性微粒子を除き、マーカー標識プライマー伸長物を得る工程、及び
(6)工程(5)により得られたマーカー標識プライマー伸長物に由来するシグナルを測定する工程
を含む、標的核酸の検出方法。
(1) a step of hybridizing a target nucleic acid with a probe comprising a thiol-modified oligonucleotide that specifically binds to the target nucleic acid;
(2) In the presence of deoxynucleotide triphosphate labeled with a detectable marker, a primer extension reaction is performed using the target nucleic acid as a template and the probe as a primer to obtain a primer extension product labeled with the marker. Process,
(3) A step of binding the marker-labeled primer extension product obtained in step (2) and gold magnetic fine particles,
(4) A step of recovering a conjugate of the gold magnetic fine particles obtained in step (3) and the marker-labeled primer extension product,
(5) A step of removing the gold magnetic fine particles from the conjugate obtained in step (4) to obtain a marker-labeled primer extension product, and (6) a signal derived from the marker-labeled primer extension product obtained in step (5). A method for detecting a target nucleic acid, comprising the step of measuring
(1)被検サンプル液に、チオール修飾されかつ検出可能なマーカーで標識されたオリゴヌクレオチドからなり標的核酸に特異的に結合するプローブを添加・混合する工程、
(2)前記工程(1)で得られた混合液に、金磁性微粒子を添加し、前記プローブと金磁性微粒子とを結合させる工程、
(3)工程(2)で得られた溶液から金磁性微粒子を回収する工程、
(4)工程(3)により金磁性微粒子を回収した後の反応溶液におけるマーカー由来のシグナルを測定する工程、
(5)前記工程(4)により得られるシグナル[i]と、標的核酸を含まない被検サンプル液を用いて前記(1)〜(4)に対応する工程を行うことにより得られるシグナル[ii]とを対比する工程、及び
(6)前記シグナル[i]がシグナル[ii]と比較して高い場合に標的核酸が存在すると決定する工程
を含む、標的核酸の検出方法。
(1) A step of adding and mixing a probe consisting of an oligonucleotide labeled with a thiol-modified and detectable marker and specifically binding to a target nucleic acid to a test sample solution,
(2) A step of adding gold magnetic fine particles to the mixed solution obtained in the step (1) to bind the probe and gold magnetic fine particles;
(3) recovering gold magnetic fine particles from the solution obtained in step (2),
(4) A step of measuring a marker-derived signal in the reaction solution after recovering the gold magnetic fine particles by the step (3),
(5) Signal [ii] obtained by performing the steps corresponding to the above (1) to (4) using the signal [i] obtained by the step (4) and the test sample solution not containing the target nucleic acid. And (6) a method for detecting the target nucleic acid when the signal [i] is higher than the signal [ii] and determining that the target nucleic acid is present.
前記工程(2)における反応時間が2〜30分である、請求項2に記載の方法。   The method according to claim 2, wherein the reaction time in the step (2) is 2 to 30 minutes. 前記マーカーが蛍光成分である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the marker is a fluorescent component.
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