JP2010233505A - Reagent kit for detecting nucleic acid amplification, having excellent preservation stability - Google Patents

Reagent kit for detecting nucleic acid amplification, having excellent preservation stability Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reagent for maintaining the performance of a reagent for detecting the nucleic acid amplification, usable for genetic screening in clinical diagnosis. <P>SOLUTION: The preservation stability is improved by constituting the reagent for detecting the nucleic acid amplification, usable for the reaction for detecting the nucleic acid amplification by PCR of two or more liquid compositions, and formulating (a) a reagent composition containing at least a fluorescent labeled probe, a magnesium ion and a buffer, and having a pH of ≥6.5 but <8.5, and (b) a reagent composition containing at least a DNA polymerase and a buffer, in the different liquid compositions. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、PCRによる核酸増幅検出反応において使用される試薬の性能を維持する方法及びキットに関する。   The present invention relates to a method and a kit for maintaining the performance of a reagent used in a nucleic acid amplification detection reaction by PCR.

PCRによる核酸増幅検出反応は、多くの異なる試薬を必要とする。主な試薬には、核酸増幅酵素、例えば、DNAポリメラーゼ、ヌクレオシド三リン酸、標的核酸に対して相補的であるオリゴヌクレオチドプライマー、マグネシウムイオン及び他の緩衝液が含まれる。さらに増幅産物を検出するための色素標識されたオリゴヌクレオチドプローブ、DNA結合色素、例えば、SYBR GreenI(商標登録)も核酸増幅検出反応に必要な試薬である。
これらの試薬の中には周囲温度、圧力及び湿度条件によっては安定でないものがある。そこで従来は、不安定な試薬については予め別々の容器に入れて−20℃以下で保存しておき、核酸増幅検出反応を行う際に、従事者が保存されている各試薬を取り出して、最適な方法にて慎重に反応液を調製していた。このような反応液の調製は、遺伝子工学や分子生物学が専門の研究者にとっては、とりわけ特別な操作ではなかった。
Nucleic acid amplification detection reactions by PCR require many different reagents. Major reagents include nucleic acid amplification enzymes such as DNA polymerase, nucleoside triphosphates, oligonucleotide primers that are complementary to the target nucleic acid, magnesium ions, and other buffers. Furthermore, dye-labeled oligonucleotide probes for detecting amplification products and DNA-binding dyes such as SYBR Green I (registered trademark) are also necessary reagents for nucleic acid amplification detection reactions.
Some of these reagents are not stable depending on ambient temperature, pressure and humidity conditions. Therefore, conventionally, unstable reagents are put in separate containers in advance and stored at -20 ° C or lower, and when performing a nucleic acid amplification detection reaction, an operator removes each stored reagent and optimizes it. The reaction solution was carefully prepared by various methods. Preparation of such a reaction solution was not a special operation for researchers specializing in genetic engineering and molecular biology.

ところが、最近の核酸増幅検出技術の進歩によって、遺伝子検査は従来の検査法よりも感度が高いことを理由に、感染症など様々な分野に応用されるようになってきた。これらの分野においては、たとえば、病院の検査技師が臨床診断に利用する時など、試薬を扱うのは必ずしも遺伝子に取り扱いに慣れた専門家ではなく、また、高度な専門知識を有する者でもないことが多い。
このような場合、複雑な操作なく取り扱える、自動化装置で分注しやすい等、簡便な取り扱いが可能な試薬形態が望まれる。さらに、一般に検査に用いる試薬の場合、凍結保存されている試薬を解凍して使用するよりも液状で保存されている試薬の方が、解凍の手間や時間が省けるため好まれる。
However, due to recent advances in nucleic acid amplification detection technology, genetic testing has been applied to various fields such as infectious diseases because it is more sensitive than conventional testing methods. In these fields, for example, when a laboratory technician uses it for clinical diagnosis, the reagent is not necessarily an expert who is used to handling genes and is not a person with advanced expertise. There are many.
In such a case, a reagent form that can be handled easily without complicated operations and that can be easily dispensed by an automated apparatus is desired. Furthermore, in the case of a reagent used for inspection, a reagent stored in a liquid form is preferred rather than thawing and using a cryopreserved reagent because it saves labor and time for thawing.

このような要望を満たす試薬を供給するために、まず考えられることは、核酸増幅検出反応に必要な試薬を全て混合することによって使用しやすくすることだが、液状の試薬を常温で保存した場合は極端に試薬の性能が低下することが知られている。また、−20℃の凍結保存であってもDNAポリメラーゼの反応開始基質であるオリゴヌクレオチドプライマーを含めると非特異反応の増加によって試薬の性能が低下することがあった。   In order to supply reagents that meet these requirements, the first thing that can be considered is to make it easier to use by mixing all the reagents necessary for the nucleic acid amplification detection reaction. It is known that the reagent performance is extremely reduced. In addition, even in the case of cryopreservation at −20 ° C., the inclusion of oligonucleotide primers, which are substrates for initiation of DNA polymerase, may reduce reagent performance due to increased non-specific reactions.

リアルタイムPCRを行うための増幅検出試薬として用いられている方法の一つにTaqMan(登録商標)法がある。TaqMan(登録商標)プローブは、供与体および受容体分子で標識されたDNAオリゴヌクレオチドからなる。このプローブは、PCR増幅産物の一方の鎖の特異的領域に結合するよう設計される。PCRプライマーがこの鎖にアニールした後、Taq酵素が5’から3’へのDNAポリメラーゼ活性によりDNAを伸長する。TaqMan(登録商標)プローブは、Taq伸長の開始を防ぐために、3’末端がリン酸化で保護されている。TaqMan(登録商標)プローブが標的核酸にハイブリダイゼーションすると、伸長するTaqDNAポリメラーゼがプローブを5‘から加水分解し、検出の基本として受容体から供与体を遊離する。この場合のシグナルは累積的であり、遊離の供与体と受容体分子の濃度は増幅反応の各サイクルで上昇する(非特許文献1)。   One of the methods used as an amplification detection reagent for performing real-time PCR is the TaqMan (registered trademark) method. TaqMan® probes consist of DNA oligonucleotides labeled with donor and acceptor molecules. This probe is designed to bind to a specific region of one strand of the PCR amplification product. After the PCR primer anneals to this strand, the Taq enzyme extends the DNA by 5 'to 3' DNA polymerase activity. The TaqMan® probe is phosphorylated at the 3 'end to prevent initiation of Taq extension. When the TaqMan® probe hybridizes to the target nucleic acid, the growing Taq DNA polymerase hydrolyzes the probe from 5 ', releasing the donor from the acceptor as a basis for detection. The signal in this case is cumulative, and the concentration of free donor and acceptor molecules increases with each cycle of the amplification reaction (Non-Patent Document 1).

リアルタイムPCRを行うための増幅検出試薬として用いられている別の方法として、特許文献1には3’末端にC(シトシン)を有し、C(シトシン)とG(グアニン)とが水素結合したときに蛍光が消える蛍光色素で標識したプライマーを用いてPCRを行なうQ−Probe法が開示されている。これにより、当該蛍光の変化を確認することで、PCRの結果を簡便に確認することができるとされている。
通常、蛍光色素の劣化は起こりうるものと考え、標準物質などを追加して検出し、得られた蛍光値を基準として補正する方法が用いられている。
As another method used as an amplification detection reagent for performing real-time PCR, Patent Document 1 has C (cytosine) at the 3 ′ end, and C (cytosine) and G (guanine) are hydrogen-bonded. A Q-Probe method is disclosed in which PCR is performed using a primer labeled with a fluorescent dye that sometimes loses fluorescence. Thereby, it is supposed that the result of PCR can be simply confirmed by confirming the change of the fluorescence.
Usually, it is considered that the fluorescent dye may be deteriorated, and a method of detecting by adding a standard substance and correcting the obtained fluorescence value as a standard is used.

特開2001−286300号JP 2001-286300 A


Proc.Natl.Acad.Sci.USA Vol.88,pp.7276−7280,August,1991Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 88, pp. 7276-7280, August, 1991.

TaqMan法やQ−Probe法は蛍光標識されたプローブを用いて核酸を検出するための技術であり、DNAポリメラーゼが働き核酸を増幅すると同時に検出できるホモジニアス検出の技術である。どちらも蛍光を検出することから蛍光プローブの発する蛍光量の維持は非常に重要な課題である。また、増幅と検出を同時に行うことから反応液を構成する試薬成分も多く、保存安定性の良好な反応液の調製は容易ではなかった。従来の試薬の保存安定化方法では蛍光プローブを含めた試薬の保存安定化方法についての報告はなされていなかった。 The TaqMan method and the Q-Probe method are technologies for detecting a nucleic acid using a fluorescently labeled probe, and are homogeneous detection technologies that can be detected at the same time that a DNA polymerase functions to amplify the nucleic acid. Since both detect fluorescence, maintaining the amount of fluorescence emitted by the fluorescent probe is a very important issue. In addition, since amplification and detection are performed simultaneously, there are many reagent components that constitute the reaction solution, and it is not easy to prepare a reaction solution with good storage stability. In the conventional reagent storage stabilization method, there has been no report on a reagent storage stabilization method including a fluorescent probe.

さらに、ホモジニアス検出においては、標的となる核酸を増幅する酵素の活性の維持も重要な課題となる。蛍光プローブの蛍光をできるだけ保持したまま、酵素を安定させて、簡便に使用できる状態で保存させるための有用な方法はこれまで報告されてなかった。 Furthermore, in homogeneous detection, maintaining the activity of an enzyme that amplifies the target nucleic acid is also an important issue. Until now, no useful method has been reported for stabilizing the enzyme while preserving the fluorescence of the fluorescent probe as much as possible and storing it in a state where it can be conveniently used.

本発明の目的は、臨床診断における遺伝子検査に使用する核酸増幅検出試薬の性能を維持するための試薬を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a reagent for maintaining the performance of a nucleic acid amplification detection reagent used for genetic testing in clinical diagnosis.

本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、核酸増幅検出反応に必要な試薬を2つの容器に分け、主要成分を最適に組み合わせることによって、蛍光標識プローブを安定して保存する方法を見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下のような構成からなる。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have divided a reagent necessary for a nucleic acid amplification detection reaction into two containers and optimally combined main components, thereby stably storing a fluorescently labeled probe. As a result, the present invention has been completed. That is, the present invention has the following configuration.

[項1]
以下の(1)〜(2)の特徴を有する、PCRによる核酸増幅検出反応に用いる核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
(1)該試薬が2以上の液状組成物から構成され、該試薬を使用する際に、当該2以上の液状組成物をすべて混合することにより反応液が調製される。
(2)該試薬には、DNAポリメラーゼと、蛍光標識プローブとが、別な液状組成物中に配合されている。
[項2]
蛍光標識プローブを含む試薬組成物に、マグネシウムイオンを含む、項1に記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
[項3]
マグネシウムイオン濃度が2mM〜40mMである、項2に記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
[項4]
蛍光標識プローブの蛍光色素が、フルオレセインまたはその誘導体、TAMRA、Cy3、Cy5、Cy5.5、ローダミンまたはその誘導体、ROX、Hex、JOE、BODIPY類、Alexa類、BHQ類からなる群より選ばれるいずれかである、項1〜3のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
[項5]
蛍光標識プローブが、標的核酸へのハイブリダイゼーションによって消光する蛍光色素によって標識されている、項1〜4のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
[項6]
DNAポリメラーゼが、KOD DNAポリメラーゼ(Thermococcus kodakaraensis KOD1由来)またはその変異体である、項1〜5のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
[項7]
蛍光標識プローブを含む試薬組成物に、さらにオリゴヌクレオチドプライマーを含む、項1〜6のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
[項8]
以下の(1)〜(2)の特徴を有する、PCRによる核酸増幅検出反応に用いるキット。
(1)該キットが2以上の液状組成物から構成され、該キットを使用する際に、当該2以上の液状組成物をすべて混合することにより反応液が調製される。
(2)該キットには、(a)少なくとも蛍光標識プローブ、マグネシウムイオンおよび緩衝剤を含み、pHが6.5以上8.5未満である試薬組成物、と、(b)少なくともDNAポリメラーゼおよび緩衝剤を含む試薬組成物とが、別な液状組成物中に配合されている。
[項9]
(a)におけるマグネシウムイオン濃度が2mM〜40mMである、項8に記載の核酸増幅検出試薬キット。
[項10]
蛍光標識プローブの蛍光色素が、フルオレセインまたはその誘導体、TAMRA、Cy3、Cy5、Cy5.5、ローダミンまたはその誘導体、ROX、Hex、JOE、BODIPY類、Alexa類、BHQ類からなる群より選ばれるいずれかである、項8または9に記載の核酸増幅検出試薬キット。
[項11]
蛍光標識プローブが、標的核酸へのハイブリダイゼーションによって消光する蛍光色素によって標識されている、項8〜10のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬キット。
[項12]
DNAポリメラーゼが、KOD DNAポリメラーゼ(Thermococcus kodakaraensis KOD1由来)またはその変異体である、項8〜11のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬キット。
[項13]
試薬組成物(a)に、オリゴヌクレオチドプライマーを含む、項8〜12のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬キット。
[Claim 1]
A method for improving the storage stability of a nucleic acid amplification detection reagent used in a nucleic acid amplification detection reaction by PCR, having the following characteristics (1) to (2).
(1) The reagent is composed of two or more liquid compositions, and when the reagent is used, a reaction solution is prepared by mixing all of the two or more liquid compositions.
(2) In this reagent, a DNA polymerase and a fluorescently labeled probe are blended in separate liquid compositions.
[Section 2]
Item 2. A method for improving the storage stability of a nucleic acid amplification detection reagent according to Item 1, wherein the reagent composition containing a fluorescently labeled probe contains magnesium ions.
[Section 3]
Item 3. A method for improving the storage stability of a nucleic acid amplification detection reagent according to Item 2, wherein the magnesium ion concentration is 2 mM to 40 mM.
[Claim 4]
The fluorescent dye of the fluorescently labeled probe is any one selected from the group consisting of fluorescein or a derivative thereof, TAMRA, Cy3, Cy5, Cy5.5, rhodamine or a derivative thereof, ROX, Hex, JOE, BODIPYs, Alexas, BHQs Item 4. A method for improving the storage stability of the nucleic acid amplification detection reagent according to any one of Items 1 to 3.
[Section 5]
Item 5. The method for improving the storage stability of a nucleic acid amplification detection reagent according to any one of Items 1 to 4, wherein the fluorescently labeled probe is labeled with a fluorescent dye that is quenched by hybridization to a target nucleic acid.
[Claim 6]
Item 6. The method for improving the storage stability of the nucleic acid amplification detection reagent according to any one of Items 1 to 5, wherein the DNA polymerase is KOD DNA polymerase (derived from Thermococcus kodakaraensis KOD1) or a variant thereof.
[Claim 7]
Item 7. A method for improving the storage stability of a nucleic acid amplification detection reagent according to any one of Items 1 to 6, further comprising an oligonucleotide primer in the reagent composition containing a fluorescently labeled probe.
[Section 8]
A kit used for a nucleic acid amplification detection reaction by PCR having the following characteristics (1) to (2).
(1) The kit is composed of two or more liquid compositions, and when the kit is used, a reaction solution is prepared by mixing all of the two or more liquid compositions.
(2) The kit includes (a) a reagent composition containing at least a fluorescently labeled probe, magnesium ions and a buffer, and having a pH of 6.5 or more and less than 8.5, and (b) at least a DNA polymerase and a buffer. The reagent composition containing the agent is blended in another liquid composition.
[Claim 9]
Item 9. The nucleic acid amplification detection reagent kit according to Item 8, wherein the magnesium ion concentration in (a) is 2 mM to 40 mM.
[Section 10]
The fluorescent dye of the fluorescently labeled probe is any one selected from the group consisting of fluorescein or a derivative thereof, TAMRA, Cy3, Cy5, Cy5.5, rhodamine or a derivative thereof, ROX, Hex, JOE, BODIPYs, Alexas, BHQs Item 10. The nucleic acid amplification detection reagent kit according to Item 8 or 9, wherein
[Section 11]
Item 11. The nucleic acid amplification detection reagent kit according to any one of Items 8 to 10, wherein the fluorescently labeled probe is labeled with a fluorescent dye that is quenched by hybridization to a target nucleic acid.
[Claim 12]
Item 12. The nucleic acid amplification detection reagent kit according to any one of Items 8 to 11, wherein the DNA polymerase is KOD DNA polymerase (derived from Thermococcus kodakaraensis KOD1) or a variant thereof.
[Claim 13]
Item 13. The reagent kit for detecting detection of nucleic acid amplification according to any one of Items 8 to 12, wherein the reagent composition (a) comprises an oligonucleotide primer.

本発明によれば、臨床診断において核酸増幅検出反応が簡便、迅速に行うことができる。具体的には、凍結せずに保存するため凍結融解を繰り返すことなく増幅検出反応液の調製が可能であり、かつ試薬性能を長期間保持することのできる試薬を提供することが可能となる。 According to the present invention, a nucleic acid amplification detection reaction can be performed simply and rapidly in clinical diagnosis. Specifically, since it is stored without freezing, it is possible to provide an amplification detection reaction solution without repeating freezing and thawing and to provide a reagent that can maintain reagent performance for a long period of time.

温度変化における消光プローブの蛍光変化解析結果を示す図である。It is a figure which shows the fluorescence change analysis result of the quenching probe in a temperature change. 温度変化における消光プローブの蛍光変化量を表す検出ピークを示す図である。It is a figure which shows the detection peak showing the fluorescence variation | change_quantity of the quenching probe in a temperature change. Aの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saved at 35 degreeC with the reagent form of A, and a measured value. Bの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saves at 35 degreeC with the reagent form of B, and a measured value. Cの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saved at 35 degreeC with the reagent form of C, and a measured value. Dの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saved at 35 degreeC with the reagent form of D, and a measured value. Eの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saved at 35 degreeC with the reagent form of E, and a measured value. Fの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saved at 35 degreeC with the reagent form of F, and a measured value. Gの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saved at 35 degreeC with the reagent form of G, and a measured value. Hの試薬形態で、35℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saved at 35 degreeC with the reagent form of H, and a measured value. Cの試薬形態で、8℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saves at 8 degreeC with the reagent form of C, and a measured value. Hの試薬形態で、8℃で保存した時の解離蛍光値、測定値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the dissociation fluorescence value when it preserve | saves at 8 degreeC with the reagent form of H, and a measured value. pH6.5、35℃で保存した時の蛍光標識プローブの蛍光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fluorescence value of a fluorescence labeled probe when preserve | saving at pH 6.5 and 35 degreeC. pH7.0、35℃で保存した時の蛍光標識プローブの蛍光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fluorescence value of a fluorescence labeled probe when preserve | saved at pH 7.0 and 35 degreeC. pH7.5、35℃で保存した時の蛍光標識プローブの蛍光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fluorescence value of a fluorescent label probe when preserve | saving at pH7.5 and 35 degreeC. pH8.0、35℃で保存した時の蛍光標識プローブの蛍光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fluorescence value of a fluorescence labeled probe when preserve | saved at pH 8.0 and 35 degreeC. pH8.5、35℃で保存した時の蛍光標識プローブの蛍光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fluorescence value of a fluorescent label probe when preserve | saving at pH8.5 and 35 degreeC. pH9.0、35℃で保存した時の蛍光標識プローブの蛍光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fluorescence value of a fluorescence labeled probe when preserve | saving at pH9.0 and 35 degreeC. pH9.5、35℃で保存した時の蛍光標識プローブの蛍光値の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of the fluorescence value of a fluorescence labeled probe when preserve | saved at pH9.5 and 35 degreeC.

核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法
本発明の実施形態の一つは、以下の(1)〜(2)の特徴を有する、PCRによる核酸増幅検出反応に用いる核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法である。
(1)該試薬が2以上の液状組成物から構成され、該試薬を使用する際に、当該2以上の液状組成物をすべて混合することにより反応液が調製される。
(2)該試薬には、DNAポリメラーゼと、蛍光標識プローブとが、別な液状組成物中に配合されている。
Method for Improving Storage Stability of Nucleic Acid Amplification Detection Reagent One embodiment of the present invention is the storage of a nucleic acid amplification detection reagent used in a nucleic acid amplification detection reaction by PCR having the following characteristics (1) to (2): This is a method for improving stability.
(1) The reagent is composed of two or more liquid compositions, and when the reagent is used, a reaction solution is prepared by mixing all of the two or more liquid compositions.
(2) In this reagent, a DNA polymerase and a fluorescently labeled probe are blended in separate liquid compositions.

PCRによる核酸増幅反応を行う試薬は通常研究に用いる場合、−20℃以下で凍結保存されていることが多い。使用する場合は室温で融解した後必要量を分取し、その後は再び凍結にて保存されている。凍結して保存するとこのような室温解凍を使用時に行う必要があり、迅速かつ簡便な臨床検査には適さない。本発明においては、迅速かつ簡便に使用できるように凍結融解を行わずに使用できる試薬を前提としている。0℃〜40℃は凍結融解なしに核酸増幅試薬を使用できる温度であり、試薬が凍結しない温度である。 Reagents for performing nucleic acid amplification reactions by PCR are often stored frozen at −20 ° C. or lower when used for normal research. When used, the required amount is taken after thawing at room temperature, and then stored again by freezing. When frozen and stored, it is necessary to perform such room temperature thawing at the time of use, which is not suitable for a rapid and simple clinical test. The present invention presupposes a reagent that can be used without freezing and thawing so that it can be used quickly and conveniently. 0 ° C. to 40 ° C. is a temperature at which the nucleic acid amplification reagent can be used without freezing and thawing, and is a temperature at which the reagent does not freeze.

PCRによる核酸増幅反応は、多くの異なる試薬を必要とする。主な試薬成分には、DNAポリメラーゼのような増幅酵素、反応の基質となるヌクレオシド三リン酸(dNTPs)、反応を開始するための標的物質に対して相補的なオリゴヌクレオチドプライマー、酵素を活性化させるマグネシウムイオン、及び他の緩衝液が含まれる。さらに、リアルタイムPCRまたは増幅後に検出が必要な場合では、色素標識されたオリゴヌクレオチドプローブ、SYBR Green I(商標登録)などのDNA結合色素、および内部対照核酸を含む。 Nucleic acid amplification reactions by PCR require many different reagents. The main reagent components include amplification enzymes such as DNA polymerase, nucleoside triphosphates (dNTPs) that serve as reaction substrates, oligonucleotide primers complementary to the target substance to initiate the reaction, and enzyme activation Magnesium ions and other buffers to be included. In addition, if detection is required after real-time PCR or amplification, a dye-labeled oligonucleotide probe, a DNA binding dye such as SYBR Green I ™, and an internal control nucleic acid are included.

これらの試薬成分の中には特定の成分と混合して保存することで、増幅酵素の活性が低下したり、オリゴヌクレオチドプライマー、オリゴヌクレオチドプローブが加水分解したり、オリゴヌクレオチドプローブに標識された蛍光色素やDNA結合色素が劣化したりする組み合わせが存在する。
例えば、マグネシウムイオンとDNAポリメラーゼを混合して保存するとDNAポリメラーゼの活性が低下することが一般的に知られている。DNAポリメラーゼと反応開始剤となるオリゴヌクレオチドプライマーを混合して保存しても非特異産物ができることで特異的な反応ができなくなることも知られている。また、二価の金属イオンとオリゴヌクレオチドを混合すると、溶液中に微量に存在するDNaseが活性化されてオリゴヌクレオチドが加水分解されやすくなることも知られている。
Among these reagent components, mixing with specific components and storing them will reduce the activity of the amplification enzyme, hydrolyze the oligonucleotide primers and oligonucleotide probes, and fluorescence labeled with the oligonucleotide probes. There are combinations in which dyes and DNA-binding dyes deteriorate.
For example, it is generally known that the activity of DNA polymerase decreases when magnesium ions and DNA polymerase are mixed and stored. It is also known that even if DNA polymerase and an oligonucleotide primer serving as a reaction initiator are mixed and stored, a non-specific product is produced, and a specific reaction cannot be performed. It is also known that when a divalent metal ion and an oligonucleotide are mixed, DNase existing in a trace amount in the solution is activated and the oligonucleotide is easily hydrolyzed.

本願でいう安定性とは、広義では増幅反応試薬の増幅性能が維持されること、または検出試薬の蛍光色素の蛍光が維持されていることを意味し、具体的にはDNAポリメラーゼの活性が維持され、オリゴヌクレオチドプライマーが加水分解されずに配列が維持され、かつ蛍光標識オリゴヌクレオチドプローブの蛍光色素がプローブから乖離せず、蛍光色素の蛍光量が維持されていることを言う。 The term “stability” as used herein means, in a broad sense, that the amplification performance of the amplification reaction reagent is maintained, or that the fluorescence of the fluorescent dye of the detection reagent is maintained. Specifically, the activity of the DNA polymerase is maintained. That is, the sequence is maintained without hydrolysis of the oligonucleotide primer, and the fluorescent dye of the fluorescently labeled oligonucleotide probe is not separated from the probe, and the fluorescence amount of the fluorescent dye is maintained.

一般的に増幅試薬の性能は主にDNAポリメラーゼの活性とオリゴヌクレオチドプライマーの性能に大きく左右されている。増幅試薬の性能を維持する保存安定化方法についてはこの2種類の試薬成分をいかに安定的に保存するかが決め手となる。
DNAポリメラーゼは活性を抑えた状態で保存することが安定化につながる。そのためには、DNAポリメラーゼの活性をおさえるための方法を施せばよく、そのような方法としては特に限定されないが、抗DNAポリメラーゼ抗体を用いる方法、アプタマーを用いる方法、BSAを使用する方法を併用することが好ましい。さらにできるだけ低温で保存する方法やDNAポリメラーゼを凍結乾燥する方法なども組み合わせて使用できる。
オリゴヌクレオチドプライマーは加水分解されることによって顕著な性能低下を引き起こす。特に3‘末端が加水分解によって短くなると二本鎖結合能が大きく変化し、配列特異的な結合ができなくなる可能性がある。この加水分解はDNaseが働ことで生じるため、DNaseの混入を防ぐあるいはDNaseの活性をおさえることがオリゴヌクレオチドプライマーの安定化に必要である。
In general, the performance of amplification reagents largely depends on the activity of DNA polymerase and the performance of oligonucleotide primers. As for the storage stabilization method for maintaining the performance of the amplification reagent, how to stably store these two types of reagent components is decisive.
Storage of DNA polymerase with reduced activity leads to stabilization. For that purpose, a method for suppressing the activity of the DNA polymerase may be applied, and such a method is not particularly limited, but a method using an anti-DNA polymerase antibody, a method using an aptamer, and a method using BSA are used in combination. It is preferable. Furthermore, a method of storing at as low a temperature as possible and a method of freeze-drying DNA polymerase can be used in combination.
Oligonucleotide primers cause significant performance degradation due to hydrolysis. In particular, when the 3 ′ end is shortened by hydrolysis, the double-stranded binding ability is greatly changed, and sequence-specific binding may not be possible. Since this hydrolysis is caused by the action of DNase, it is necessary for stabilization of the oligonucleotide primer to prevent DNase contamination or to suppress the activity of DNase.

増幅試薬を安定的に保存するためにはDNAポリメラーゼの活性とオリゴヌクレオチドプライマーの性能を保てればよく、両立させることができれば最適である。しかしながらこれらの増幅試薬の主成分を2つの容器に分ける場合、DNAポリメラーゼを活性化するマグネシウムイオンは同時にDNaseの活性化因子でもあるため両立は困難である。この両者のバランスを最適なものにするために、マグネシウムイオンとオリゴヌクレオチドプライマーを混合し、DNaseをできる限り除去した溶液を調製して保存することが好ましい。 In order to stably store the amplification reagent, it is only necessary to maintain the activity of the DNA polymerase and the performance of the oligonucleotide primer. However, when the main components of these amplification reagents are divided into two containers, it is difficult to achieve compatibility because magnesium ions that activate DNA polymerase are simultaneously activators of DNase. In order to optimize the balance between the two, it is preferable to prepare and store a solution in which magnesium ions and oligonucleotide primers are mixed and DNase is removed as much as possible.

一般的に検出試薬の性能は蛍光標識オリゴヌクレオチドプローブ(以下プローブと略する)が持つ蛍光量とプローブの配列に依存されるハイブリダイゼーション能による。検出試薬の性能を維持する保存安定化方法についてはプローブの持つ2種類の能力をいかに維持したままプローブを保存するかが決め手となる。
蛍光量については、例えば保存する緩衝液のpHにも左右される。pHを適した状態に保つことも一つの安定化させうる方策である。蛍光色素の種類によってはEDTAなどの金属キレート剤を保存溶液中に含むことで本来持つ蛍光量から大幅に減少するものも存在する。
プローブの配列に関しては、オリゴヌクレオチドプライマーと同様に加水分解されることによって顕著なハイブリダイゼーション能力の低下を引き起こす。この加水分解はDNaseが働ことで生じるため、DNaseの混入を防ぐあるいはDNaseの活性をおさえることがプローブの安定化に必要である。
In general, the performance of the detection reagent depends on the amount of fluorescence possessed by a fluorescently labeled oligonucleotide probe (hereinafter abbreviated as probe) and the hybridization ability depending on the sequence of the probe. As for the storage stabilization method for maintaining the performance of the detection reagent, how to preserve the probe while maintaining the two kinds of capabilities of the probe is decisive.
The amount of fluorescence depends on, for example, the pH of the buffer solution to be stored. Keeping the pH in a suitable state is one way to stabilize it. Depending on the type of the fluorescent dye, there is a substance that significantly reduces the amount of fluorescence inherently contained by including a metal chelating agent such as EDTA in the storage solution.
As for the probe sequence, it is hydrolyzed in the same manner as the oligonucleotide primer, thereby causing a significant decrease in hybridization ability. Since this hydrolysis is caused by the action of DNase, it is necessary for the stabilization of the probe to prevent DNase contamination or to suppress DNase activity.

増幅検出試薬を安定的に保存するためには試薬の増幅性能と検出性能を両立させることができれば最適である。増幅試薬の主成分を2つの容器に分ける場合、DNAポリメラーゼを活性化するマグネシウムイオンは同時にDNaseの活性化因子でもあるため両立は困難である。この両者のバランスを最適なものにするために、マグネシウムイオンとオリゴヌクレオチドプライマーを混合し、DNaseをできる限り除去した溶液を調製して保存することが好ましい。ここにホモジニアス増幅検出反応などで検出試薬を加える場合は、オリゴヌクレオチドプライマーを含む容器にプローブを含めることが好ましい。 In order to stably store the amplification detection reagent, it is optimal if the amplification performance and detection performance of the reagent can be compatible. When the main component of the amplification reagent is divided into two containers, it is difficult to achieve compatibility because magnesium ions that activate DNA polymerase are simultaneously activators of DNase. In order to optimize the balance between the two, it is preferable to prepare and store a solution in which magnesium ions and oligonucleotide primers are mixed and DNase is removed as much as possible. When a detection reagent is added here in a homogeneous amplification detection reaction or the like, it is preferable to include the probe in a container containing oligonucleotide primers.

通常専門家でない者が使用する場合は、簡便にするためにできるだけ混合した状態で保存することが良く、例えば4つに分けて保存することが好ましく、3つに分けて保存することはより好ましい。2つに分けて保存することはさらに好ましい保存方法である。核酸増幅反応に必要な全ての試薬を混合して保存することは、上述した通り活性が低下するため、本発明には適さない。 When used by a person who is not usually an expert, it is better to store them in a mixed state as much as possible for the sake of convenience. For example, it is preferable to store them in four parts, and it is more preferable to store them in three parts. . Saving in two is a more preferable storage method. Mixing and storing all the reagents necessary for the nucleic acid amplification reaction is not suitable for the present invention because the activity decreases as described above.

蛍光色素標識プローブ
蛍光色素は一般にオリゴヌクレオチドに標識して、核酸の測定および検出に用いられるものが使用できるが、蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチド(以下、蛍光標識プローブとも示す。)が標的核酸にハイブリダイゼーションしたときに、オリゴヌクレオチドに標識した当該蛍光色素が検出に有利に働くものが好適に用いられる。例えば、フルオレセイン(fluorescein)またはその誘導体類、例えば、フルオレセインイソチオシアネート(fluorescein isothiocyanate)(FITC)若しくはその誘導体等、Alexa 類、TAMRA 、Cy3、Cy5、ローダミン(rhodamine)6G(R6G)又はその誘導体(例えば、テトラメチルローダミン(teramethylrhodamine)(TMR)、テキサスレッド(TEXAS red)、ボデピー(BODIPY)類(商標名;モレキュラー・プローブ(Molecular Probes)社製、米国)、ROX、Hex、JOE、BHQ類からなる群より選ぶことができる。好適なものとしてフルオロセイン、FITC、TAMRA、Cy3、Cy5、テキサスレッドが挙げられる。
Fluorescent dye-labeled probe Generally, fluorescent dyes can be used that are labeled on oligonucleotides and used for the measurement and detection of nucleic acids. Oligonucleotides labeled with fluorescent dyes (hereinafter also referred to as fluorescently labeled probes). ) Is preferably used when the fluorescent dye labeled on the oligonucleotide favors detection when it is hybridized to the target nucleic acid. For example, fluorescein or derivatives thereof, such as fluorescein isothiocyanate (FITC) or derivatives thereof, such as Alexa, TAMRA, Cy3, Cy5, rhodamine 6G (R6G) or derivatives thereof , Tetramethylrhodamine (TMR), Texas Red (TEXAS red), BODIPY (trade name; manufactured by Molecular Probes, USA), ROX, Hex, JOE, BHQ Preferred are fluorescein, FITC, TAMRA, Cy3, Cy5, Te Threaded, and the like.

蛍光標識プローブに標識する蛍光色素は、核酸増幅工程中分解もしくは蛍光が減衰しなければよく、ハイブリダイゼーション時に消光を生じる蛍光物質であればよい。特に蛍光標識プローブの末端においてグアニンとシトシンの塩基対形成時に蛍光の消光を生じる蛍光物質が好ましい。具体的には、フルオロセインまたはその誘導体(例えば、フルオロセインイソチオシアネート(FITC))、BODIPY(登録商標)シリーズ、ローダミンまたはその誘導体(例えば、5−カルボキシローダミン6G(CR6G)やテトラメチルローダミン(TAMRA))などを使用できるが、BODIPYシリーズやCR6Gの使用が特に好ましい。蛍光色素のオリゴヌクレオチドへの結合方法は、通常の方法に従って行うことができる。蛍光色素の消光を利用すれば、インターカレーターなどの他の二重鎖核酸構造への挿入色素を用いることなく、また、FRET現象を起こす二種類のプローブを用いることなく、一種類の蛍光色素に標識されたプローブを用いて単純かつ特異的に標的核酸配列を検出することができる。蛍光標識プローブの塩基配列中の蛍光色素の標識位置は、特に限定されないが、末端に標識されていることがより好ましい。 The fluorescent dye to be labeled on the fluorescently labeled probe may be any fluorescent substance that does not degrade or fluoresce during the nucleic acid amplification process, and that quenches upon hybridization. In particular, a fluorescent substance that causes quenching of fluorescence upon base pairing of guanine and cytosine at the end of the fluorescently labeled probe is preferable. Specifically, fluorescein or a derivative thereof (for example, fluorescein isothiocyanate (FITC)), BODIPY (registered trademark) series, rhodamine or a derivative thereof (for example, 5-carboxyrhodamine 6G (CR6G) or tetramethylrhodamine (TAMRA) )) And the like can be used, but the use of the BODIPY series and CR6G is particularly preferable. The method of binding the fluorescent dye to the oligonucleotide can be performed according to a usual method. By using quenching of fluorescent dyes, one type of fluorescent dye can be obtained without using dyes inserted into other double-stranded nucleic acid structures such as intercalators and without using two types of probes that cause the FRET phenomenon. A target nucleic acid sequence can be detected simply and specifically using a labeled probe. The labeling position of the fluorescent dye in the base sequence of the fluorescently labeled probe is not particularly limited, but is preferably labeled at the end.

オリゴヌクレオチドに蛍光色素を結合するには、従来公知の標識法のうちの所望のものを利用することができる(Nature Biotechnology、第14巻、第303〜308頁、1996年; Applied and Environmental Microbiology、第63巻、第1143〜 1147頁、1997年; Nucleic acids Research、第24巻、第4532〜4535頁、1996年)。例えば、5´末端に蛍光色素を結合させる場合は、先ず常法に従って5’末端のリン酸基にスペーサーとして、例えば、−(CH)−SHを導入する。これらの導入体は市販されている製品を用いてもよい(グレンリサーチ社)。この場合、nは3〜8の整数、好ましくは6である。このスペーサーにSH基反応性を有する蛍光色素又はその誘導体を結合させることにより標識したオリゴヌクレオチドを合成できる。このようにして合成された蛍光体基で標識されたオリゴヌクレオチドは、逆相等のクロマトグラフィー等で精製して本発明で使用する核酸プローブとすることができる。 Any desired labeling method known in the art can be used to attach the fluorescent dye to the oligonucleotide (Nature Biotechnology, Vol. 14, pp. 303-308, 1996; Applied and Environmental Microbiology, 63, 1143-1147, 1997; Nucleic acids Research, 24, 4532-4535, 1996). For example, when a fluorescent dye is bound to the 5 ′ end, first, for example, — (CH 2 ) n —SH is introduced as a spacer into the phosphate group at the 5 ′ end according to a conventional method. These introduced products may use commercially available products (Glen Research). In this case, n is an integer of 3 to 8, preferably 6. A labeled oligonucleotide can be synthesized by binding a fluorescent dye having SH group reactivity or a derivative thereof to this spacer. The oligonucleotide labeled with the phosphor group synthesized in this way can be purified by chromatography such as reverse phase to obtain a nucleic acid probe used in the present invention.

オリゴヌクレオチドの3’末端に蛍光色素を結合させることもできる。この場合は、リボース又はデオキシリボースの3’位CのOH基にスペーサーとして、例えば、−(CH−NHを導入する。これらの導入体も前記と同様にして市販されている製品を用いてもよい(グレンリサーチ社)。また、リン酸基を導入して、リン酸基のOH基にスペーサーとして、例えば、−(CH−SHを導入する。これらの場合、nは3〜8、好ましくは4〜7の整数である。このスペーサーにアミノ基、SH基に反応性を有する蛍光体基又はその誘導体を結合させることにより標識したオリゴヌクレオチドを合成できる。このようにして合成された蛍光体基で標識されたオリゴヌクレオチドは、逆相等のクロマトグラフィー等で精製して本発明で使用する核酸プローブとすることができる。 A fluorescent dye can also be bound to the 3 ′ end of the oligonucleotide. In this case, for example, — (CH 2 ) n —NH 2 is introduced as a spacer into the OH group at the 3′-position C of ribose or deoxyribose. As these introduction bodies, products marketed in the same manner as described above may be used (Glen Research). In addition, a phosphate group is introduced, and, for example, — (CH 2 ) n —SH is introduced as a spacer into the OH group of the phosphate group. In these cases, n is an integer of 3-8, preferably 4-7. A labeled oligonucleotide can be synthesized by binding a phosphor group reactive to an amino group and an SH group or a derivative thereof to the spacer. The oligonucleotide labeled with the phosphor group synthesized as described above can be purified by chromatography such as reverse phase to obtain a nucleic acid probe used in the present invention.

核酸プローブの鎖内に蛍光色素分子を導入することも可能である(Analytical Biochemistry 第225巻、第32−38頁(1998年))。この場合、市販の蛍光色素が既に結合した状態のチミンアミダイト(グレンリサーチ社)を使用すると便利である。 It is also possible to introduce a fluorescent dye molecule into the strand of the nucleic acid probe (Analytical Biochemistry Vol. 225, pages 32-38 (1998)). In this case, it is convenient to use a thymine amidite (Glen Research) in which a commercially available fluorescent dye is already bound.

蛍光標識プローブを保存する時のpHは6.5以上8.5未満が好ましく、pH7.0以上7.5未満がより好ましい。 The pH when storing the fluorescently labeled probe is preferably 6.5 or more and less than 8.5, and more preferably pH 7.0 or more and less than 7.5.

DNAポリメラーゼ
DNAポリメラーゼは一般的に核酸増幅反応に使用できるものであればよく、現在知られているDNAポリメラーゼ(単独あるいは組みあわせ)としてのTaq DNAポリメラーゼや,EX−Taq,LA−Taq,Expandシリーズ,Plutinumシリーズ,Tbr,Tfl,Tru,Tth,T1i,Tac,Tne,Tma,Tih、Tfi(以上はPolI型酵素),Pfu,Pfutubo,Pyrobest(登録商標),Pwo,KOD,Bst,Sac,Sso,Poc,Pab,Mth,Pho,ES4,VENT,DEEPVENT(以上はα型酵素)などが挙げられる。
天然型のDNAポリメラーゼのアミノ酸配列を公知の手段により、1もしくは数個が欠失、置換若しくは付加させたもの(変異体)であっても良い。あるいは、上記の酵素(天然型、もしくは変異体)に化学修飾などの手段によりさらに改変を加えたものであっても良い。あるいは、上記の酵素(天然型、もしくは変異体)に化学修飾などの手段によりさらに改変を加えたものであっても良い。
例えば、最も一般的であるTaq DNAポリメラーゼやKOD DNAポリメラーゼを用いることができる。KOD DNAポリメラーゼは、東洋紡績製のもの(製品コードKOD−101など)を容易に入手することができる。
DNA polymerase DNA polymerase may be used as long as it can be generally used for nucleic acid amplification reaction, and currently known DNA polymerase (single or combination) Taq DNA polymerase, EX-Taq, LA-Taq, Expand series , Platinum series, Tbr, Tfl, Tru, Tth, T1i, Tac, Tne, Tma, Tih, Tfi (PolI type enzyme), Pfu, Pfutubo, Pyrobest (registered trademark), Pwo, KOD, Bst, Sac, Sso , Poc, Pab, Mth, Pho, ES4, VENT, DEEPVENT (the above are α-type enzymes) and the like.
A natural DNA polymerase (mutant) in which one or several amino acid sequences are deleted, substituted or added by known means may be used. Alternatively, the above enzyme (natural type or mutant) may be further modified by means such as chemical modification. Alternatively, the above enzyme (natural type or mutant) may be further modified by means such as chemical modification.
For example, the most common Taq DNA polymerase and KOD DNA polymerase can be used. KOD DNA polymerase can be easily obtained from Toyobo (product code KOD-101, etc.).

DNAポリメラーゼはさらに、5’エキソヌクレアーゼ活性を持たないことが好ましい。本発明では標識プローブからの蛍光変化量を標的核酸の検出に利用することがある。そのため、高速PCR工程中で第一のプライマーによる伸長産物に対して標識プローブ及び第二のプライマーがハイブリダイゼーションしている場合に、5’エキソヌクレアーゼ活性を持つDNAポリメラーゼ、例えばTaq DNAポリメラーゼでは標識プローブを分解し、非特異シグナルの増加を伴う。5’エキソヌクレアーゼ活性を持たないDNAポリメラーゼは特に限定はされないが、KOD DNAポリメラーゼが好ましい。 It is further preferred that the DNA polymerase does not have 5 'exonuclease activity. In the present invention, the amount of fluorescence change from the labeled probe is sometimes used for detection of the target nucleic acid. Therefore, when the labeled probe and the second primer are hybridized to the extension product of the first primer in the high-speed PCR process, the labeled probe is used for a DNA polymerase having 5 ′ exonuclease activity, such as Taq DNA polymerase. With a non-specific signal increase. The DNA polymerase having no 5 'exonuclease activity is not particularly limited, but KOD DNA polymerase is preferred.

dNTPs
dNTPsは、dATP、dTTP、dCTP、dGTPの混合物であり、核酸増幅反応の基質物質である。4つの化合物をそれぞれ等量ずつ混合することが好ましい。凍結保存しない環境下では、dNTPsはDNAポリメラーゼを含む溶液中に含むことが好ましい。dNTPsの濃度は特に限定されるものではないが、50mM以上500mM以下が好ましい。これらは種々市販されている。
dNTPs
dNTPs is a mixture of dATP, dTTP, dCTP, and dGTP, and is a substrate substance for nucleic acid amplification reaction. It is preferable to mix four compounds in equal amounts. In an environment where freezing is not performed, dNTPs are preferably contained in a solution containing DNA polymerase. The concentration of dNTPs is not particularly limited, but is preferably 50 mM or more and 500 mM or less. Various of these are commercially available.

マグネシウムイオン
マグネシウムイオンは、通常塩の状態の化合物を利用する。核酸増幅反応に適したマグネシウム塩が好ましい。
本発明において、マグネシウム塩は水性溶媒中にマグネシウムイオンが放出されるような形態でマグネシウムを含有するあらゆる物質を表すものとする。マグネシウム塩には、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムおよび硫酸マグネシウム等が例示されるが、これらに限定されるものではない。特に、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウムが好ましい。
Magnesium ion Magnesium ion usually uses a compound in a salt state. Magnesium salts suitable for nucleic acid amplification reactions are preferred.
In the present invention, the magnesium salt shall mean any substance containing magnesium in such a form that magnesium ions are released into the aqueous solvent. Examples of the magnesium salt include, but are not limited to, magnesium chloride, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, and magnesium sulfate. In particular, magnesium chloride and magnesium sulfate are preferable.

マグネシウムイオンの濃度は、特に限定されないが1mMから8mMの最終反応用液の濃度となるように調整されることが好ましい。
最終濃度1mMから8mMとは核酸増幅反応に使用する好適なマグネシウム濃度を示しており、試薬の保存に際しては、最終的に他の試薬混合液と混合するためさらに高い濃度で保存されている。例えば全量50μLの核酸増幅反応系であって、12.5μLのDNAポリメラーゼ含有混合物と12.5μLのマグネシウム含有混合物を加える場合は、最終液量が4倍となるため保存中のマグネシウムイオン濃度は4mMから32mMが好ましい。濃縮倍率は2試薬を混合する場合、2倍から10倍が適した範囲であり、好ましくは2倍から8倍、更に好ましくは3倍から5倍で保存することが好ましい。このような濃縮倍率を考慮した時のマグネシウムイオン濃度は特に限定はしないが2mMから40mMが好ましい。より好ましくは、3mMから40mMである。2mM未満の場合、例えば5倍濃縮では0.4mM未満のマグネシウムイオン濃度となってしまうため、DNAポリメラーゼが活性化されずにPCR増幅が起こらない可能性がある。また、40mMを超えると溶解するマグネシウム塩の濃度が高すぎるため調製が難しい。
The concentration of magnesium ions is not particularly limited, but is preferably adjusted so as to be the concentration of the final reaction solution from 1 mM to 8 mM.
The final concentration of 1 mM to 8 mM indicates a suitable magnesium concentration used for the nucleic acid amplification reaction. When the reagent is stored, it is stored at a higher concentration to be finally mixed with another reagent mixture. For example, in the case of a nucleic acid amplification reaction system having a total volume of 50 μL and adding 12.5 μL of a DNA polymerase-containing mixture and 12.5 μL of a magnesium-containing mixture, the final solution volume is 4 times, so the magnesium ion concentration during storage is 4 mM To 32 mM is preferred. When mixing two reagents, the concentration ratio is suitably in the range of 2 to 10 times, preferably 2 to 8 times, more preferably 3 to 5 times. The magnesium ion concentration when considering such a concentration ratio is not particularly limited, but 2 mM to 40 mM is preferable. More preferably, it is 3 mM to 40 mM. When the concentration is less than 2 mM, for example, a 5-fold concentration results in a magnesium ion concentration of less than 0.4 mM, so that there is a possibility that PCR amplification will not occur without activation of the DNA polymerase. Moreover, since the density | concentration of the magnesium salt to melt | dissolve when it exceeds 40 mM is too high, preparation is difficult.

このほか、本発明の方法においては、反応に影響を及ぼさない範囲で緩衝液、アミノ酸またはタンパク質、糖類、還元剤多価アルコールなどを必要により適宜各液状組成物に配してもよい。
緩衝液としては特に限定されるものではないが、トリスやヘペスなどのグッドバッファーおよび、リン酸緩衝液などが用いられるが、具体的には、10〜200mMの各種バッファー(pH7.5〜9(25℃))が例示できる。好ましくはトリス緩衝液である。好ましい緩衝pH範囲は7〜9である。
アミノ酸又はタンパク質としては、グルタミン酸ソーダ、アルブミン、スキムミルク等、糖としてはシュクロース、マルトース等、還元剤としてはグルタチオン、メルカプトエタノール等、多価アルコールとしてはグリセロール、ソルビトールなどが含まれていても良い。
また、界面活性剤などが含まれていても良い。界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤がよく、好ましくTritonX−100、Tween20、Nonidet P40などが例示される。界面活性剤は、反応段階、すなわち、ポリメラーゼ反応時に、0.0001〜1%になるように含まれていてもよく、好ましくは0.001〜0.1%がよい。
In addition, in the method of the present invention, a buffer solution, an amino acid or protein, a saccharide, a reducing agent polyhydric alcohol, and the like may be appropriately disposed in each liquid composition as necessary as long as the reaction is not affected.
Although it does not specifically limit as a buffer solution, Good buffer, such as Tris and Hepes, a phosphate buffer solution, etc. are used, Specifically, various buffers (pH 7.5-9 (pH 7.5-9 ( 25 ° C)). Tris buffer is preferable. A preferred buffered pH range is 7-9.
Amino acids or proteins may include sodium glutamate, albumin, skim milk, etc., sugars such as sucrose and maltose, reducing agents such as glutathione and mercaptoethanol, and polyhydric alcohols such as glycerol and sorbitol.
Further, a surfactant or the like may be included. The surfactant is preferably a nonionic surfactant, preferably exemplified by Triton X-100, Tween 20, Nonidet P40 and the like. The surfactant may be contained so as to be 0.0001 to 1%, preferably 0.001 to 0.1% during the reaction stage, that is, the polymerase reaction.

一方、DNAポリメラーゼを含む混合液の濃度は、できる限り濃度の高い状態での保存が好ましいが、混合時の操作の簡便性を考慮すると、濃縮倍率が2倍から10倍の範囲、好ましくは2倍から8倍、更に好ましくは3倍から5倍で保存することが好ましい。 On the other hand, the concentration of the mixed solution containing DNA polymerase is preferably stored in a state where the concentration is as high as possible. However, in consideration of the ease of operation during mixing, the concentration ratio is in the range of 2 to 10 times, preferably 2 It is preferable to store at a magnification of 8 to 8 times, more preferably 3 to 5 times.

核酸増幅検出反応に用いるキット
本発明の実施形態の一つは、以下の(1)〜(2)の特徴を有する、PCRによる核酸増幅検出反応に用いるキットである。
(1)該キットが2以上の液状組成物から構成され、該キットを使用する際に、当該2以上の液状組成物をすべて混合することにより反応液が調製される。
(2)該キットには、(a)少なくとも蛍光標識プローブ、マグネシウムイオンおよび緩衝剤を含み、pHが6.5以上8.5未満である試薬組成物、と、(b)少なくともDNAポリメラーゼおよび緩衝剤を含む試薬組成物とが、別な液状組成物中に配合されている。
Kit Used for Nucleic Acid Amplification Detection Reaction One of the embodiments of the present invention is a kit used for a nucleic acid amplification detection reaction by PCR having the following characteristics (1) to (2).
(1) The kit is composed of two or more liquid compositions, and when the kit is used, a reaction solution is prepared by mixing all of the two or more liquid compositions.
(2) The kit includes (a) a reagent composition containing at least a fluorescently labeled probe, magnesium ions and a buffer, and having a pH of 6.5 or more and less than 8.5, and (b) at least a DNA polymerase and a buffer. The reagent composition containing the agent is blended in another liquid composition.

本発明のキットにおける各液状組成物の調製方法は特に限定されるものではないが、上述の方法が例示できる。 Although the preparation method of each liquid composition in the kit of this invention is not specifically limited, The above-mentioned method can be illustrated.

以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。もっとも、本発明は、下記実施例に特に限定されるものではない。   Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated more concretely. However, the present invention is not particularly limited to the following examples.

(検体の採取)
胃生検材料より遺伝子をQIAamp(登録商標) DNA micro Kit(Qiagen社製)を用いて抽出した。抽出されたDNAは−20℃で保存した。
(Sample collection)
Genes were extracted from stomach biopsy material using QIAamp (registered trademark) DNA micro Kit (manufactured by Qiagen). The extracted DNA was stored at -20 ° C.

(テンプレートプラスミドの調製)
1μLの抽出されたDNA溶液を鋳型として用い、PCRを実施した。ここで使用したプライマーペアは、ピロリ菌23SrRNA遺伝子を全長増幅できるプライマーを使用した。いずれもピロリ菌の23SrRNA遺伝子(GenBank accession number U27270)の公知の配列から設計した。
(Preparation of template plasmid)
PCR was performed using 1 μL of the extracted DNA solution as a template. The primer pair used here was a primer capable of full-length amplification of the H. pylori 23S rRNA gene. All were designed from the known sequence of the 23S rRNA gene (GenBank accession number U27270) of H. pylori.

PCRは、サーマルサイクラーとしてGeneAmp(登録商標)9700(Applied Biosystems製)を使用し、全量を26μLとして実施した。1μLのDNA溶液と試薬混合物(KOD−plus 0.5U、10×PCR緩衝液2.5μL、200μMのdNTPs、各々5μMのプライマー)を混合した。標的DNAの初期変性を94℃で2分間行った後、94℃・15秒の変性工程、60℃・30秒のアニーリング工程、68℃・60秒の伸長工程のサイクルを35回繰り返した。得られた核酸断片を制限酵素によって平滑末端切断されたpUC18へライゲーションし、コンピテントセルJM109を用いて形質転換体の取得を行なった。目的核酸断片が挿入された形質転換体を液体培養しプラスミドを抽出した。   PCR was performed using GeneAmp (registered trademark) 9700 (manufactured by Applied Biosystems) as a thermal cycler, with a total volume of 26 μL. 1 μL of the DNA solution and a reagent mixture (KOD-plus 0.5 U, 10 × PCR buffer 2.5 μL, 200 μM dNTPs, each 5 μM primer) were mixed. After initial denaturation of the target DNA at 94 ° C. for 2 minutes, a cycle of 94 ° C./15 seconds denaturation step, 60 ° C./30 seconds annealing step, and 68 ° C./60 seconds extension step was repeated 35 times. The obtained nucleic acid fragment was ligated to pUC18 which was cleaved with a blunt end with a restriction enzyme, and a transformant was obtained using competent cell JM109. The transformant in which the target nucleic acid fragment was inserted was subjected to liquid culture and a plasmid was extracted.

得られたプラスミドの核酸配列をオートシークエンサーにより解析し、ピロリ菌の23S rRNA遺伝子野生型の塩基配列を有するプラスミドを得た。以下、野生型をWTと示す。   The nucleic acid sequence of the obtained plasmid was analyzed by an autosequencer to obtain a plasmid having the wild-type base sequence of 23S rRNA gene of H. pylori. Hereinafter, the wild type is indicated as WT.

(プライマー及び標識プローブの合成)
検出に使用するプライマー及び蛍光標識プローブは核酸合成受託会社に合成を委託して入手した。
(Synthesis of primer and labeled probe)
Primers and fluorescently labeled probes used for detection were obtained by consigning synthesis to a nucleic acid synthesis contractor.

使用した蛍光標識プローブ及びプライマーの塩基配列を示す。
標識プローブは配列番号1に示す16塩基の配列、プライマーFは配列番号2の25塩基に示す配列、プライマーRは配列番号3の26塩基に示す配列である。
The base sequences of the fluorescently labeled probe and primer used are shown.
The labeled probe is a 16-base sequence shown in SEQ ID NO: 1, the primer F is a sequence shown in 25 bases of SEQ ID NO: 2, and the primer R is a sequence shown in 26 bases of SEQ ID NO: 3.

(野生型ピロリ菌の検出)
表1には、全量10μLで各試薬を要時調製により調製した反応組成を示す。核酸増幅には、東洋紡績製のKOD−plus−を利用したPCR法を用いた。検出には蛍光標識されたプローブが標的核酸とハイブリダイゼーションした時に消光するQProbe法(Fluorescent quenching−based quantitative detection of specific DNA/RNA using a BODIPY FL−labeled probe or primer, Nucleic Acids Research, 2001, Vol. 29, No.6, e34)を利用した。表1の組成をもとにした反応組成の最適化は同業者であれば容易に行える。プラスミドDNA量は全量10μLの系で約1000コピー含まれるように調製した。PCR増幅時の反応条件および検出条件は表2の通りである。増幅及び蛍光の測定には、ロシュ・ダイアグノスティック製ライトサイクラー(登録商標)を使用した。測定モードは530nmを利用した。以下、特に記載がない場合は全てライトサイクラー(登録商標)での測定とする。融解曲線解析においては標識プローブが標的核酸から解離する時の蛍光量の増加を検出している。
WT(野生型)を含む試料とNC(ネガティブコントロール:水をテンプレートに使用)とを、それぞれ上記条件で増幅・検出し、ライトサイクラーソフトウェアによる解析により、図1と図2の解析結果が得られた。図1の縦軸は蛍光強度を、横軸は温度(℃)を示している。図2の縦軸は蛍光強度の一次導関数の逆符号の値(−dF/dt)で蛍光の変化量を、横軸は温度(℃)を示している。
図1では融解曲線解析における標識プローブの蛍光変化が示されている。WTでは温度を上げていくと標識プローブが標的核酸から解離し、75℃の時の蛍光値は標識プローブが標的核酸から完全に解離した時の蛍光値である。解離蛍光値はNC(水をテンプレートに使用したとき)の40℃における蛍光値を示し、蛍光標識プローブの蛍光量の基準とすることができる。
(Detection of wild-type H. pylori)
Table 1 shows the reaction composition prepared by preparing each reagent as needed in a total amount of 10 μL. For nucleic acid amplification, a PCR method using KOD-plus- manufactured by Toyobo was used. For detection, the QP probe method (Fluorescent quenching-based quantitative detection of specific DNA / RNA using a BODIPY nucleoprobe. 29, No. 6, e34). Optimization of the reaction composition based on the composition in Table 1 can be easily performed by those skilled in the art. The amount of plasmid DNA was prepared so that about 1000 copies were contained in a total volume of 10 μL. Table 2 shows the reaction conditions and detection conditions during PCR amplification. A light cycler (registered trademark) manufactured by Roche Diagnostics was used for the measurement of amplification and fluorescence. The measurement mode was 530 nm. Hereinafter, unless otherwise specified, all measurements are made with a light cycler (registered trademark). In the melting curve analysis, an increase in the amount of fluorescence when the labeled probe dissociates from the target nucleic acid is detected.
A sample containing WT (wild type) and NC (negative control: water is used as a template) are amplified and detected under the above conditions, and the analysis results of FIGS. 1 and 2 are obtained by analysis using the light cycler software. It was. The vertical axis in FIG. 1 indicates the fluorescence intensity, and the horizontal axis indicates the temperature (° C.). The vertical axis in FIG. 2 indicates the amount of change in fluorescence as the value of the inverse sign of the first derivative of the fluorescence intensity (−dF / dt), and the horizontal axis indicates the temperature (° C.).
FIG. 1 shows the change in fluorescence of the labeled probe in the melting curve analysis. In WT, as the temperature is raised, the labeled probe dissociates from the target nucleic acid, and the fluorescence value at 75 ° C. is the fluorescence value when the labeled probe completely dissociates from the target nucleic acid. The dissociated fluorescence value indicates the fluorescence value at 40 ° C. of NC (when water is used as a template), and can be used as a reference for the fluorescence amount of the fluorescently labeled probe.

Figure 2010233505
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Figure 2010233505
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解析の結果、図1では融解曲線解析における標識プローブの蛍光変化が示されている。75℃の時の蛍光値は標識プローブが標的核酸から完全に解離した時の蛍光値である。解離蛍光値は水をテンプレートに使用したときの40℃における蛍光値を示し、蛍光標識プローブの蛍光量の基準とすることができる。また図2では融解曲線解析における標的核酸と蛍光標識プローブの解離を示す検出ピークが示されている。検出ピークは蛍光標識プローブとハイブリダイゼーションする標的核酸の存在を示している。   As a result of the analysis, FIG. 1 shows the fluorescence change of the labeled probe in the melting curve analysis. The fluorescence value at 75 ° C. is the fluorescence value when the labeled probe is completely dissociated from the target nucleic acid. The dissociation fluorescence value indicates a fluorescence value at 40 ° C. when water is used as a template, and can be used as a reference for the fluorescence amount of the fluorescently labeled probe. FIG. 2 shows a detection peak indicating the dissociation between the target nucleic acid and the fluorescently labeled probe in the melting curve analysis. The detection peak indicates the presence of the target nucleic acid that hybridizes with the fluorescently labeled probe.

35℃保存による増幅検出試薬性能の検討
(試薬の保存)
増幅検出試薬の試薬組成を表1に示す成分量に固定した。増幅検出試薬の主要成分をDNAポリメラーゼ、dNTPs、マグネシウムイオン、プライマーセット、蛍光標識プローブの5つに分類し、各成分を2つの試薬混合液に分けて保存した。表3に示されるように各成分を組み合わせて3通りの試薬混合液セットを調製した。プローブおよびプライマーは実施例1に記載の標識プローブ、プライマーFおよびプライマーRを使用した。各試薬混合液は、1.5mLのスクリュー付チューブに入れて、遮光ラックに整理した。保存方法は、35℃保存の場合は三洋電機製INCUBATOR MIR−153に保存し、設定温度を35℃に設定した。8℃保存の場合は三洋電機製INCUBATOR MIR−553に保存し、設定温度を8℃に設定した。使用時には2つの試薬混合液を混ぜてから使用した。
Examination of amplification detection reagent performance at 35 ° C storage (reagent storage)
The reagent composition of the amplification detection reagent was fixed to the component amounts shown in Table 1. The main components of the amplification detection reagent were classified into five groups: DNA polymerase, dNTPs, magnesium ion, primer set, and fluorescently labeled probe, and each component was stored in two reagent mixtures. As shown in Table 3, each component was combined to prepare three reagent mixture sets. As the probe and primer, the labeled probe, primer F and primer R described in Example 1 were used. Each reagent mixed solution was put in a 1.5 mL screwed tube and arranged in a light-shielding rack. As for the storage method, in the case of 35 ° C. storage, it was stored in INCUBATOR MIR-153 manufactured by Sanyo Electric, and the set temperature was set to 35 ° C. In the case of storage at 8 ° C., the product was stored in INCUBATOR MIR-553 manufactured by Sanyo Electric Co., Ltd., and the set temperature was set at 8 ° C. During use, the two reagent mixtures were mixed before use.

Figure 2010233505
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(試薬の測定)
DNAポリメラーゼ混合溶液2.5μL、プライマー混合溶液2.5μL、プラスミドDNA溶液5μLを混合した反応液10μLを調製した。テンプレート量は5μL中に約1000コピー含まれるように調製し、その他は実施例1の方法に従って実施した。35℃保存の試薬には1週間毎に測定し、10週間まで測定を行った。
(Reagent measurement)
A reaction solution 10 μL was prepared by mixing 2.5 μL of the DNA polymerase mixed solution, 2.5 μL of the primer mixed solution, and 5 μL of the plasmid DNA solution. The template amount was prepared so that about 1000 copies were contained in 5 μL, and the others were carried out according to the method of Example 1. The reagent stored at 35 ° C. was measured every week and was measured for up to 10 weeks.

(データの解析)
ライトサイクラー(商標登録)付属の解析ソフトを利用して図1から解離蛍光値、図2に示される検出ピークの高さから測定値を算出して増幅検出試薬の保存安定性の解析に用いた。解離蛍光値は融解曲線解析の40℃における蛍光値をそのまま用い、蛍光標識プローブの基本となる蛍光値を示しており、解離蛍光値で蛍光標識プローブの劣化が確認できる。増幅検出試薬性能の確認方法は測定値の高さで比較できる。測定値は融解曲線解析の蛍光値を微分したグラフで見られる検出ピークの高さの絶対値の10倍の値を用いている。
(Data analysis)
Using the analysis software attached to LightCycler (registered trademark), the dissociated fluorescence value was calculated from FIG. 1, and the measured value was calculated from the height of the detection peak shown in FIG. . As the dissociation fluorescence value, the fluorescence value at 40 ° C. of the melting curve analysis is used as it is, and shows the fluorescence value that is the basis of the fluorescence-labeled probe. The confirmation method of amplification detection reagent performance can be compared by the height of the measured value. As the measured value, a value 10 times the absolute value of the height of the detected peak found in the graph obtained by differentiating the fluorescence value of the melting curve analysis is used.

(結果)
35℃保存試薬の保存安定性の解析結果を図3から図6に示す。図3から図6に示されるように試薬成分の組み合わせをAからDにすると13週間目の測定結果でも解離蛍光値が検出できていた。これらの組み合わせによる増幅検出試薬の保存では蛍光標識プローブが13週間目でも蛍光を示していたことから安定性の優れた保存方法であるといえる。AからDに共通した組成は、酵素であるKOD DNAポリメラーゼと蛍光標識プローブを別々の混合液として保存していることである。また、蛍光標識プローブの保存液性がpH7.4であることも蛍光標識プローブを安定して保存できる一つの要因である。
(result)
The analysis results of the storage stability of the 35 ° C. storage reagent are shown in FIGS. As shown in FIGS. 3 to 6, when the combination of reagent components was changed from A to D, the dissociated fluorescence value could be detected even in the measurement result at the 13th week. It can be said that the storage of amplification detection reagents by these combinations is an excellent storage method because the fluorescently labeled probe showed fluorescence even at the 13th week. A composition common to A to D is that the enzyme KOD DNA polymerase and the fluorescently labeled probe are stored as separate mixed solutions. Further, the fact that the storage solution property of the fluorescently labeled probe is pH 7.4 is one factor that enables the fluorescently labeled probe to be stably stored.

さらにAまたはBとCまたはDを比較すると、全て13週間目まで蛍光値の維持は可能であるが、AまたはBについては測定値が10週間目で0になっていた。AまたはBは酵素であるKOD DNAポリメラーゼとマグネシウムイオンが混合されて保存されているため、酵素の活性が低下したことが原因であると考えられる。この結果から、KOD DNAポリメラーゼと蛍光標識プローブを分けて保存することで蛍光標識プローブの蛍光を安定させることに加えて、蛍光標識プローブを含む試薬混合液にマグネシウムイオンを混合することで酵素の活性を維持できるCまたはDの組み合わせで保存することが増幅検出試薬の保存方法として好ましいことがわかった。   Further, when comparing A or B with C or D, it was possible to maintain the fluorescence value until the 13th week, but for A or B, the measured value was zero at the 10th week. A or B is considered to be caused by a decrease in the activity of the enzyme because KOD DNA polymerase, which is an enzyme, and magnesium ions are mixed and stored. From this result, in addition to stabilizing the fluorescence of the fluorescently labeled probe by storing the KOD DNA polymerase and the fluorescently labeled probe separately, the enzyme activity can be obtained by mixing magnesium ions in the reagent mixture containing the fluorescently labeled probe. It was found that storing in a combination of C or D that can maintain the above is preferable as a method for storing the amplification detection reagent.

比較例1Comparative Example 1

(方法)
試薬の保存、試薬の測定、データの解析は実施例2に従って実施した。表4に示されるように、5つに分類された増幅検出試薬の主要成分のうち、酵素と蛍光標識プローブを混合して保存している試薬混合液セット4種類を調製した。実施例2と同様に35℃で保存した。
(Method)
Reagent storage, reagent measurement, and data analysis were performed according to Example 2. As shown in Table 4, among the main components of the amplification detection reagents classified into five, four types of reagent mixture sets in which the enzyme and the fluorescently labeled probe were mixed and stored were prepared. The sample was stored at 35 ° C. as in Example 2.

Figure 2010233505
Figure 2010233505

(結果)
図7から図10に35℃保存の結果を示す。EからHまでの4種類の試薬混合液セットでは、13週間目の解離蛍光値がライトサイクラーの検出感度を下回り、蛍光値は0を示した。また、F、G、Hは解離蛍光値よりも酵素活性の低下が早く、増幅検出試薬としての増幅検出性能が消失している。これに対し、Eでは酵素活性は維持されているが蛍光標識プローブの劣化によりライトサイクラーの検出感度以下の蛍光値となったため、13週間目では増幅検出性能を消失した。この結果から、KODと蛍光標識プローブを混合して保存すると蛍光標識プローブの蛍光の劣化が促進されることがわかった。
(result)
7 to 10 show the results of storage at 35 ° C. In the four reagent mixture sets from E to H, the dissociation fluorescence value at 13 weeks was lower than the detection sensitivity of the light cycler, and the fluorescence value was 0. In addition, F, G, and H have a faster decrease in enzyme activity than the dissociated fluorescence value, and the amplification detection performance as an amplification detection reagent is lost. On the other hand, although the enzyme activity was maintained in E, the fluorescence detection performance was lost in the 13th week because the fluorescence value was below the detection sensitivity of the light cycler due to the deterioration of the fluorescently labeled probe. From this result, it was found that when KOD and a fluorescently labeled probe were mixed and stored, deterioration of fluorescence of the fluorescently labeled probe was promoted.

8℃保存による増幅検出試薬性能の検討
試薬の保存、試薬の測定、データの解析は実施例2に従って実施した。表2のCの試薬混合セットおよびHの試薬混合セットを使用した。8℃保存の試薬は1ヶ月ごとに、16ヶ月まで測定を行った。
Examination of amplification detection reagent performance by storage at 8 ° C. Reagent storage, reagent measurement, and data analysis were performed according to Example 2. The reagent mixing set of C and the reagent mixing set of H in Table 2 were used. The reagent stored at 8 ° C. was measured every month for up to 16 months.

(結果)
8℃保存試薬の保存安定性の解析結果を図11または図12に示す。図11から試薬成分の組み合わせをCにすると、16ヶ月目の測定結果でも解離蛍光値は1.2を超えていた。また図12から試薬成分の組み合わせをHにすると16ヶ月目の測定結果で解離蛍光値は1.2以下となっていた。Hの組み合わせでは、増幅検出試薬の性能のうち蛍光標識プローブの蛍光が低下していることを示している。35℃保存の結果と同様にCの組み合わせにより保存した増幅検出試薬は冷蔵で16ヶ月間保存しても、大幅な蛍光値の低下はないことがわかった。さらにCで16ヶ月間保存しても増幅検出試薬の性能の指標となる測定値も維持されていることがわかった。
(result)
The analysis results of the storage stability of the 8 ° C. storage reagent are shown in FIG. 11 or FIG. From FIG. 11, when the combination of the reagent components is C, the dissociation fluorescence value exceeds 1.2 even in the measurement result at the 16th month. Also, from FIG. 12, when the combination of the reagent components is set to H, the dissociation fluorescence value is 1.2 or less as a result of measurement at the 16th month. The combination of H indicates that the fluorescence of the fluorescently labeled probe is reduced in the performance of the amplification detection reagent. Similarly to the result of storage at 35 ° C., it was found that the amplification detection reagent stored by the combination of C did not significantly decrease the fluorescence value even when stored for 16 months by refrigeration. Further, it was found that even when stored at C for 16 months, the measured value serving as an index of the performance of the amplification detection reagent was maintained.

(試薬の保存)
35℃保存した時の、pH変化における蛍光標識プローブの経時的な変化について検討した。蛍光標識プローブの保存用溶液(10mM Tris−HSO pH6.5〜9.5)を調製した。さらに、各保存用溶液に配列番号1に示される蛍光標識プローブ1μMとなるように加えて蛍光標識プローブ溶液とした。各蛍光標識プローブ溶液は1.5mLのスクリュー付チューブに500μLを入れて、遮光ラック内に静置した。保存方法は、三洋電機製INCUBATOR MIR−153に保存し、設定温度を35℃に設定した。
(Reagent storage)
The time-dependent change of the fluorescence-labeled probe in the pH change when stored at 35 ° C. was examined. A solution (10 mM Tris-H 2 SO 4 pH 6.5 to 9.5) for storing a fluorescently labeled probe was prepared. Further, each storage solution was added to 1 μM of the fluorescently labeled probe shown in SEQ ID NO: 1 to obtain a fluorescently labeled probe solution. Each fluorescently labeled probe solution was placed in a light-shielding rack by putting 500 μL in a 1.5 mL screwed tube. The preservation | save method was preserve | saved for SANYO Electric INCUBATOR MIR-153, and preset temperature was set to 35 degreeC.

(試薬の測定)
各蛍光標識プローブ溶液を1×KOD−plus−PCR bufferで5倍希釈した溶液を調製した。20μLをライトサイクラー(商標登録)専用ガラスキャピラリーに充填し、ライトサイクラー(商標登録)のInstrumentのReal Time Fluorimeterモードにて測定温度を30℃に設定して530nmの蛍光の測定を実施した。35℃保存の各蛍光標識プローブ溶液は1週間毎に、6週間まで測定を行った。
(Reagent measurement)
A solution was prepared by diluting each fluorescently labeled probe solution 5-fold with 1 × KOD-plus-PCR buffer. 20 μL was filled into a light cycler (registered trademark) dedicated glass capillary, and the measurement temperature was set to 30 ° C. in Instrument's Real Time Fluorometer mode of the light cycler (registered trademark), and fluorescence measurement at 530 nm was performed. Each fluorescently labeled probe solution stored at 35 ° C. was measured every week for up to 6 weeks.

(データの解析と結果)
ライトサイクラー(商標登録)における蛍光測定結果をpH毎にまとめてグラフを作成した。結果を図13から図19に示す。0週間目と6週間目の蛍光値の差で比較した時に、pH8.5以上の溶液中で保存した場合2.0以上であり、pH8.5未満で保存した時は2.0未満であった。さらに、pH7.0およびpH7.5では0週間目と6週間目の蛍光値の差が1.5未満となっておりより蛍光色素の劣化が抑えられていることが確認された。
(Data analysis and results)
Fluorescence measurement results in a light cycler (registered trademark) were compiled for each pH to create a graph. The results are shown in FIGS. When compared with the difference in fluorescence values between the 0th week and the 6th week, it was 2.0 or more when stored in a solution of pH 8.5 or higher, and was less than 2.0 when stored at a pH of less than 8.5. It was. Furthermore, at pH 7.0 and pH 7.5, the difference in fluorescence value between the 0th week and the 6th week was less than 1.5, confirming that the deterioration of the fluorescent dye was further suppressed.

本発明によれば、従来凍結保存により成分ごとに保存されていた核酸増幅検出試薬を冷蔵保存可能な試薬混合液で保存することにより、より簡便、迅速に試薬調製が行うことができる。調製が簡便なため、核酸増幅技術に専門的な知識を有しない臨床診断の場でも容易に核酸増幅検出を利用した遺伝子検査が可能となり、産業界に大きく寄与することが期待される。   According to the present invention, the reagent preparation can be carried out more easily and quickly by storing the nucleic acid amplification detection reagent, which has been stored for each component by cryopreservation, in a reagent mixture that can be stored in a refrigerator. Since the preparation is simple, genetic testing using nucleic acid amplification detection can be easily performed even in a clinical diagnosis place that does not have specialized knowledge in nucleic acid amplification technology, and it is expected to greatly contribute to the industry.

Claims (13)

以下の(1)〜(2)の特徴を有する、PCRによる核酸増幅検出反応に用いる核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。
(1)該試薬が2以上の液状組成物から構成され、該試薬を使用する際に、当該2以上の液状組成物をすべて混合することにより反応液が調製される。
(2)該試薬には、DNAポリメラーゼと、蛍光標識プローブとが、別な液状組成物中に配合されている。
A method for improving the storage stability of a nucleic acid amplification detection reagent used in a nucleic acid amplification detection reaction by PCR, having the following characteristics (1) to (2).
(1) The reagent is composed of two or more liquid compositions, and when the reagent is used, a reaction solution is prepared by mixing all of the two or more liquid compositions.
(2) In this reagent, a DNA polymerase and a fluorescently labeled probe are blended in separate liquid compositions.
蛍光標識プローブを含む試薬組成物に、マグネシウムイオンを含む、請求項1に記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。 The method for improving the storage stability of the nucleic acid amplification detection reagent according to claim 1, wherein the reagent composition containing a fluorescently labeled probe contains magnesium ions. マグネシウムイオン濃度が2mM〜40mMである、請求項2に記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。 The method for improving the storage stability of the nucleic acid amplification detection reagent according to claim 2, wherein the magnesium ion concentration is 2 mM to 40 mM. 蛍光標識プローブの蛍光色素が、フルオレセインまたはその誘導体、TAMRA、Cy3、Cy5、Cy5.5、ローダミンまたはその誘導体、ROX、Hex、JOE、BODIPY類、Alexa類、BHQ類からなる群より選ばれるいずれかである、請求項1〜3のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。 The fluorescent dye of the fluorescently labeled probe is any one selected from the group consisting of fluorescein or a derivative thereof, TAMRA, Cy3, Cy5, Cy5.5, rhodamine or a derivative thereof, ROX, Hex, JOE, BODIPYs, Alexas, BHQs The method for improving the storage stability of the nucleic acid amplification detection reagent according to any one of claims 1 to 3. 蛍光標識プローブが、標的核酸へのハイブリダイゼーションによって消光する蛍光色素によって標識されている、請求項1〜4のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。 The method for improving the storage stability of a nucleic acid amplification detection reagent according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluorescently labeled probe is labeled with a fluorescent dye that is quenched by hybridization to a target nucleic acid. DNAポリメラーゼが、KOD DNAポリメラーゼ(Thermococcus kodakaraensis KOD1由来)またはその変異体である、請求項1〜5のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。 The method for improving the storage stability of the nucleic acid amplification detection reagent according to any one of claims 1 to 5, wherein the DNA polymerase is KOD DNA polymerase (from Thermococcus kodakaraensis KOD1) or a variant thereof. 蛍光標識プローブを含む試薬組成物に、さらにオリゴヌクレオチドプライマーを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬の保存安定性を向上させる方法。 The method for improving the storage stability of the nucleic acid amplification detection reagent according to claim 1, further comprising an oligonucleotide primer in the reagent composition containing a fluorescently labeled probe. 以下の(1)〜(2)の特徴を有する、PCRによる核酸増幅検出反応に用いるキット。
(1)該キットが2以上の液状組成物から構成され、該キットを使用する際に、当該2以上の液状組成物をすべて混合することにより反応液が調製される。
(2)該キットには、(a)少なくとも蛍光標識プローブ、マグネシウムイオンおよび緩衝剤を含み、pHが6.5以上8.5未満である試薬組成物、と、(b)少なくともDNAポリメラーゼおよび緩衝剤を含む試薬組成物とが、別な液状組成物中に配合されている。
A kit used for a nucleic acid amplification detection reaction by PCR having the following characteristics (1) to (2).
(1) The kit is composed of two or more liquid compositions, and when the kit is used, a reaction solution is prepared by mixing all of the two or more liquid compositions.
(2) The kit includes (a) a reagent composition containing at least a fluorescently labeled probe, magnesium ions and a buffer, and having a pH of 6.5 or more and less than 8.5, and (b) at least a DNA polymerase and a buffer. The reagent composition containing the agent is blended in another liquid composition.
(a)におけるマグネシウムイオン濃度が2mM〜40mMである、請求項8に記載の核酸増幅検出試薬キット。 The nucleic acid amplification detection reagent kit according to claim 8, wherein the magnesium ion concentration in (a) is 2 mM to 40 mM. 蛍光標識プローブの蛍光色素が、フルオレセインまたはその誘導体、TAMRA、Cy3、Cy5、Cy5.5、ローダミンまたはその誘導体、ROX、Hex、JOE、BODIPY類、Alexa類、BHQ類からなる群より選ばれるいずれかである、請求項8または9に記載の核酸増幅検出試薬キット。 The fluorescent dye of the fluorescently labeled probe is any one selected from the group consisting of fluorescein or a derivative thereof, TAMRA, Cy3, Cy5, Cy5.5, rhodamine or a derivative thereof, ROX, Hex, JOE, BODIPYs, Alexas, BHQs The nucleic acid amplification detection reagent kit according to claim 8 or 9, wherein 蛍光標識プローブが、標的核酸へのハイブリダイゼーションによって消光する蛍光色素によって標識されている、請求項8〜10のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬キット。 The nucleic acid amplification detection reagent kit according to any one of claims 8 to 10, wherein the fluorescently labeled probe is labeled with a fluorescent dye that is quenched by hybridization to a target nucleic acid. DNAポリメラーゼが、KOD DNAポリメラーゼ(Thermococcus kodakaraensis KOD1由来)またはその変異体である、請求項8〜11のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬キット。 The nucleic acid amplification detection reagent kit according to any one of claims 8 to 11, wherein the DNA polymerase is KOD DNA polymerase (derived from Thermococcus kodakaraensis KOD1) or a variant thereof. 試薬組成物(a)に、オリゴヌクレオチドプライマーを含む、請求項8〜12のいずれかに記載の核酸増幅検出試薬キット。 The nucleic acid amplification detection reagent kit according to any one of claims 8 to 12, wherein the reagent composition (a) comprises an oligonucleotide primer.
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