JP2011036132A - Method for measuring winding-back reaction efficiency of helicase - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘリカーゼの2本鎖核酸に対する巻き戻し反応効率を、一分子蛍光解析法を用いて、精度よく測定する方法に関する。 The present invention relates to a method for accurately measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase with respect to a double-stranded nucleic acid using a single molecule fluorescence analysis method.
ヘリカーゼは、DNAやRNAの2本鎖核酸の2重螺旋を巻き戻す酵素の総称である。DNA修復や複製、転写、翻訳、スプライジング等の遺伝情報の関与する様々な作用においてヘリカーゼが関与していることが報告されており、各作用によって様々なヘリカーゼが存在していることも分かっている。また、ある種のヘリカーゼは、異常な疾患を引き起こすことも判明しており、このため、ヘリカーゼインヒビターの開発も進められている。 Helicase is a general term for enzymes that rewind a double helix of a double-stranded nucleic acid of DNA or RNA. It has been reported that helicases are involved in various actions involving genetic information such as DNA repair, replication, transcription, translation, and splicing, and it is understood that various helicases exist due to each action. Yes. Some helicases have also been found to cause abnormal diseases, and therefore helicase inhibitors are being developed.
このように、ヘリカーゼは多様性に富んだ酵素であり、かつ生体内において重要な役割を果たしているものの、基質特異性、巻き戻し反応効率、作用機序等の詳細については、未だ不明な点も多い。また、塩基配列情報からはヘリカーゼ活性を有している可能性が示唆されているものの、実際の活性が確認されていない未同定の酵素も多い。 In this way, helicase is a diverse enzyme and plays an important role in vivo. However, details of substrate specificity, unwinding reaction efficiency, mechanism of action, etc. are still unclear. Many. Moreover, although the possibility of having helicase activity is suggested from the base sequence information, there are many unidentified enzymes whose actual activity has not been confirmed.
これらのヘリカーゼの同定や作用機構の解明のためには、ヘリカーゼ活性を測定することが重要である。ヘリカーゼの活性をインビトロで計測する方法としては、例えば、放射性同位元素で標識した2本鎖DNAとヘリカーゼとを混合して反応させた後、サンプル(反応溶液)中の核酸塩基を電気泳動法により1本鎖核酸と2本鎖核酸とに分離し、放射能量を検出することによって定量を行う方法がある。しかしながら、この方法では放射性同位元素を用いるため、安全性の問題があり、かつ特別な施設が必要であるなど、簡便性という点では問題があった。また、ヘリカーゼにより反応させたサンプルに対してさらに電気泳動を行うため、検出に時間がかかることも難点であった。 In order to identify these helicases and elucidate the mechanism of action, it is important to measure the helicase activity. As a method for measuring the activity of helicase in vitro, for example, a double-stranded DNA labeled with a radioisotope and a helicase are mixed and reacted, and then a nucleobase in a sample (reaction solution) is electrophoresed. There is a method for performing quantification by separating a single-stranded nucleic acid and a double-stranded nucleic acid and detecting the amount of radioactivity. However, since this method uses a radioisotope, there is a problem in terms of simplicity, such as safety problems and the need for special facilities. In addition, since electrophoresis is further performed on a sample reacted with helicase, it takes time to detect.
ヘリカーゼ活性を、より安全かつ簡便に行う方法として、蛍光物質を用いた測定方法が開発されている。例えば、(1)5’突出末端を有する2本鎖核酸、3’突出末端を有する2本鎖核酸、及び突出末端を持たない2本鎖核酸のそれぞれを、2本鎖核酸の1本鎖核酸への解離によってシグナル強度が増加又は減少するシグナル発生物質を含んでなるように調製し、これらの2本鎖核酸を基質とした被験ヘリカーゼによる酵素反応を行ない、2本鎖核酸から1本鎖核酸への巻き戻りによって計測されるシグナル強度の変化によって被験ヘリカーゼの核酸塩基への反応速度を算出することにより、被験ヘリカーゼの基質特異性を同定する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。当該方法では、2本鎖核酸の1本鎖核酸への解離によってシグナル強度が増加又は減少するシグナルとして、蛍光共鳴エネルギー転移(fluorescence resonance energy transfer:FRET)現象や、蛍光物質によるインターカレータを利用している。 As a method for performing helicase activity more safely and simply, a measurement method using a fluorescent substance has been developed. For example, (1) a double-stranded nucleic acid having a 5 ′ protruding end, a double-stranded nucleic acid having a 3 ′ protruding end, and a double-stranded nucleic acid having no protruding end are each a single-stranded nucleic acid of a double-stranded nucleic acid. Prepared from a signal generating substance whose signal intensity is increased or decreased by dissociation into a double-stranded nucleic acid, subjected to an enzymatic reaction with a test helicase using the double-stranded nucleic acid as a substrate, and from a double-stranded nucleic acid to a single-stranded nucleic acid A method for identifying the substrate specificity of the test helicase by calculating the reaction rate of the test helicase to the nucleobase based on the change in signal intensity measured by the rewinding to is disclosed (for example, see Patent Document 1). .) In this method, a fluorescence resonance energy transfer (FRET) phenomenon or an intercalator using a fluorescent substance is used as a signal whose signal intensity increases or decreases by dissociation of a double-stranded nucleic acid into a single-stranded nucleic acid. ing.
また、(2)核酸の構成塩基との近接、離間によって蛍光強度が変化する蛍光色素を有する1本鎖核酸と、該1本鎖核酸と相補的な塩基配列を有する他方の1本鎖核酸とからなる2本鎖核酸を用意する工程と、該2本鎖核酸を基質として、ヘリカーゼによる酵素反応を行う工程と、前記酵素反応の反応産物からの蛍光強度を測定する工程とにより、ヘリカーゼ活性を測定する方法も開示されている(例えば、特許文献2参照。)。当該方法では、2本鎖核酸のうちの1本の核酸鎖のうち、2本鎖核酸となった場合に他方の核酸鎖中のグアニン塩基が近接する部位を、予め、グアニン塩基の近接により蛍光消光を受ける特性を持つ蛍光物質により標識しておく。この蛍光標識した2本鎖核酸が、ヘリカーゼによる巻き戻しを受けて1本鎖核酸となった際に蛍光のシグナルが変化することを利用して、ヘリカーゼの活性を検出している。 (2) a single-stranded nucleic acid having a fluorescent dye whose fluorescence intensity changes depending on proximity to or away from the base of the nucleic acid, and the other single-stranded nucleic acid having a base sequence complementary to the single-stranded nucleic acid; A step of preparing a double-stranded nucleic acid comprising: a step of carrying out an enzymatic reaction with helicase using the double-stranded nucleic acid as a substrate; and a step of measuring the fluorescence intensity from the reaction product of the enzymatic reaction. A measuring method is also disclosed (for example, see Patent Document 2). In this method, when a double-stranded nucleic acid of one of the double-stranded nucleic acids becomes a double-stranded nucleic acid, the site where the guanine base in the other nucleic acid strand is close is preliminarily fluorescent by the proximity of the guanine base. It is labeled with a fluorescent substance having the property of being quenched. The activity of helicase is detected by utilizing the fact that the fluorescence signal changes when this fluorescently labeled double-stranded nucleic acid undergoes unwinding by helicase to become a single-stranded nucleic acid.
その他、(3)核酸塩基またはヘリカーゼに蛍光標識するステップと、前記核酸塩基と前記ヘリカーゼとを混合し混合溶液をつくるステップと、蛍光解析法により混合溶液中の蛍光標識を有する物質の大きさ、明るさまたは数を求めるステップとを有することを特徴とする核酸塩基とヘリカーゼとの反応を検出する方法も開示されている(例えば、特許文献3参照。)。当該方法では、蛍光解析法として、蛍光相関分光法(Fluorescence Correlation Spectroscopy:FCS)、蛍光相互相関分光法(Fluorescence Cross Correlation Spectroscopy:FCCS)、蛍光強度分布解析法(Fluorescence Intensity Distribution Analysis:FIDA)、多項目蛍光強度分布解析法(Fluorescence Intensity Multiple Distribution Analysis:FIMDA)、又は蛍光偏光解析法(FIDA polarization:FIDA−PO)が挙げられている。 In addition, (3) the step of fluorescently labeling the nucleobase or helicase, the step of mixing the nucleobase and the helicase to form a mixed solution, the size of the substance having the fluorescent label in the mixed solution by the fluorescence analysis method, There is also disclosed a method for detecting a reaction between a nucleobase and a helicase, which comprises a step of obtaining brightness or number (see, for example, Patent Document 3). In this method, fluorescence correlation spectroscopy (Fluorescence Correlation Spectroscopy: FCS), fluorescence cross correlation spectroscopy (FCCS), fluorescence intensity distribution analysis method (Fluorescence Intensity Dimension ID) Item Fluorescence Intensity Multiplex Distribution Analysis (FIMDA) or Fluorescence Polarization Analysis (FIDA-PO) is mentioned.
ヘリカーゼによる巻き戻し反応効率の計測のためには、ヘリカーゼにより巻き戻しを受けた2本鎖核酸(1本鎖核酸となったもの)と、巻き戻しを受けなかった2本鎖核酸との割合を測定することが重要である。そして、ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を測定することにより、当該ヘリカーゼの基質特異性、至適温度や至適pH等の反応条件をより詳細に調べることができる。さらに、巻き戻し反応効率を定量的に測定することにより、他のヘリカーゼとの活性の強さ等を比較することも可能となる。 In order to measure the efficiency of unwinding reaction by helicase, the ratio of double-stranded nucleic acid that has been unwound by helicase (one that has become single-stranded nucleic acid) and double-stranded nucleic acid that has not been unwound It is important to measure. Then, by measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase, the reaction conditions such as the substrate specificity, optimal temperature, and optimal pH of the helicase can be examined in more detail. Furthermore, by measuring the unwinding reaction efficiency quantitatively, it is possible to compare the strength of activity with other helicases.
しかしながら、上記(1)の方法では、FRETを利用する場合には、2本鎖核酸の状態では、FRETの蛍光シグナルが弱いため、2本鎖核酸と1本鎖核酸とを区別して定量することが困難である。このため、当該方法によっては、ヘリカーゼ活性の有無を定性的に調べることは可能であるが、ヘリカーゼの核酸塩基の巻き戻し反応効率を計測することは困難であった。また、インターカレータを利用する場合は、そもそも1本鎖核酸からはシグナルが発せられないため、やはり、2本鎖核酸と1本鎖核酸とを区別して定量することができない。 However, in the above method (1), when FRET is used, since the fluorescence signal of FRET is weak in the state of double-stranded nucleic acid, double-stranded nucleic acid and single-stranded nucleic acid are distinguished and quantified. Is difficult. For this reason, depending on the method, it is possible to qualitatively determine the presence or absence of helicase activity, but it has been difficult to measure the efficiency of nucleobase unwinding reaction of helicase. In addition, when an intercalator is used, since a signal is not emitted from a single-stranded nucleic acid in the first place, the double-stranded nucleic acid cannot be quantified separately from the single-stranded nucleic acid.
また、上記(2)の方法では、測定試料全体の蛍光を検出しているため、計測しているサンプル中に、実際にどれくらいの割合の2本鎖核酸がヘリカーゼによる巻き戻しを受けているか、つまり1本鎖核酸と2本鎖核酸とを見分けて定量することは困難であった。そのため、当該方法においても、ヘリカーゼ活性の効率を判定することは難しかった。 In the method (2), since the fluorescence of the entire measurement sample is detected, how much double-stranded nucleic acid is actually unwound by helicase in the sample being measured, That is, it was difficult to distinguish and quantify single-stranded nucleic acid and double-stranded nucleic acid. Therefore, even in this method, it was difficult to determine the efficiency of helicase activity.
一方、上記(3)の方法では、蛍光標識2本鎖核酸とヘリカーゼの反応を、FCS等の一分子蛍光解析法を用いて検出しているため、2本鎖核酸と1本鎖核酸とを区別して定量することが可能である。しかしながら、FCSを用いて当該方法によりヘリカーゼ活性を測定した場合には、2本鎖核酸と1本鎖核酸の識別精度を向上させるため、エキソヌクレアーゼによって1本鎖核酸を分断し分子量を小さくする酵素処理を行っており、このような酵素処理等を行わない場合には、当該方法によるヘリカーゼの巻き戻し反応効率計測の精度は必ずしも十分ではない、という問題がある。実際に、特許文献3においては、ヘリカーゼの巻き戻し反応効率は測定されていない。
また、特許文献3には、FCCSを用いた検出に関しても記述されている。しかしながら、FCCSは、結合の有無を測定する対象である2種類の分子を、それぞれ分光特性の異なる蛍光物質により標識して用いることが必須であり、これら2種類の蛍光標識分子を計測するため、2つの異なる波長の光を同じ対物レンズを用いてサンプルに照射しなくてはならず、対物レンズの色収差等によってサンプルの照射領域にずれが生じてしまうという問題がある。また、それぞれの分子を標識している蛍光物質の特性も異なる、という問題もある。このため、FCCSにおいては、一般的に、2種類の異なる蛍光物質で標識された分子が100%結合している場合にも、得られるデータの結合効率は100%よりもはるかに小さい値にしか検出されないという原理的な問題がある。このようなことから、FCCSを用いて上記(3)の方法によりヘリカーゼ活性を測定した場合には、ヘリカーゼ活性の有無確認する程度の定性的な知見しか得られなかった。
On the other hand, in the method (3) above, the reaction between the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid and the helicase is detected using a single-molecule fluorescence analysis method such as FCS. It is possible to distinguish and quantify. However, when helicase activity is measured by this method using FCS, in order to improve the discrimination accuracy between double-stranded nucleic acid and single-stranded nucleic acid, an enzyme that divides the single-stranded nucleic acid by exonuclease and reduces the molecular weight. When treatment is performed and such enzyme treatment is not performed, there is a problem that the accuracy of measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase by this method is not always sufficient. Actually, in
本発明は、2本鎖核酸を1本鎖核酸に巻き戻すヘリカーゼの反応に関して、基質特異性や反応効率等のより詳細なヘリカーゼの酵素活性を、精度よく測定し評価する方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a method for accurately measuring and evaluating a more detailed helicase enzyme activity such as substrate specificity and reaction efficiency with respect to a helicase reaction that unwinds a double-stranded nucleic acid into a single-stranded nucleic acid. Objective.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、蛍光標識2本鎖核酸とヘリカーゼの反応を、一分子蛍光解析法を用いて測定する場合に、予め、測定試料中の実際の2本鎖核酸含有率(〔2本鎖核酸量〕/〔2本鎖核酸量〕+〔1本鎖核酸量〕)と、当該測定試料から測定により得られた見かけの2本鎖核酸含有率との関係の近似線を作成しておき、この近似線を用いることによって、より定量的かつ正確に2本鎖核酸の巻き戻し反応効率を測定することができ、ヘリカーゼ活性の評価をより精度よく行うことができることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor previously measured the actual 2 in the measurement sample when measuring the reaction between the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid and the helicase using the single molecule fluorescence analysis method. The content of double-stranded nucleic acid ([double-stranded nucleic acid content] / [double-stranded nucleic acid content] + [single-stranded nucleic acid content]) and the apparent double-stranded nucleic acid content obtained by measurement from the measurement sample, By creating an approximate line of the above relationship and using this approximate line, the unwinding reaction efficiency of the double-stranded nucleic acid can be measured more quantitatively and accurately, and the helicase activity can be evaluated more accurately. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、
(1) ヘリカーゼの2本鎖核酸に対する巻き戻し反応効率を測定する方法であって、(a)第1蛍光物質により標識された第1蛍光標識1本鎖核酸と、前記第1蛍光物質とは分光特性の異なる第2蛍光物質により標識されている第2蛍光標識1本鎖核酸との会合体である蛍光標識2本鎖核酸を含む反応溶液に、ヘリカーゼを添加して反応させた後、当該反応溶液に、前記第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び前記第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとしてそれぞれ検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析して、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合を測定する工程と、(b)前記第1蛍光物質により標識された検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸と、前記第2蛍光物質により標識された検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸とを等量含有し、かつ、前記第1蛍光物質及び前記第2蛍光物質により標識された検量線用蛍光標識2本鎖核酸と前記検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸と前記検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸との総和に対する前記検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が異なる検量線用試料系列を調製する工程と、(c)前記工程(b)において調製した検量線用試料系列のそれぞれの検量線用試料に、前記第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び前記第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとしてそれぞれ検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析して、当該検量線用試料中の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(モル比)を測定する工程と、(d)前記工程(c)において測定された各検量線用試料の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(モル比)と、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合との関係の近似線を作成する工程と、(e)前記工程(d)において作成した近似線、及び前記工程(a)において測定された当該反応溶液の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(モル比)に基づき、当該ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を算出する工程と、を有することを特徴とするヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法、
(2) 前記一分子蛍光解析法が蛍光相互相関分光法であることを特徴とする前記(1)記載のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法、
(3) 前記蛍光物質が、488nmの波長の励起光により励起される蛍光物質であり、前記工程(d)において作成される近似線が、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合の低領域における近似線と、前記含有割合の高領域における近似線とからなり、前記低領域と前記高領域との境界が、60〜80%の範囲内にあることを特徴とする前記(1)又は(2)記載のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法、
(4) 前記低領域と前記高領域との境界が、60〜70%の範囲内にあることを特徴とする前記(3)記載のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) A method for measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase to a double-stranded nucleic acid, wherein (a) a first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid labeled with a first fluorescent substance and the first fluorescent substance are After adding helicase to the reaction solution containing the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that is an association with the second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid labeled with the second fluorescent substance having different spectral characteristics, The reaction solution is irradiated with light having a wavelength that can excite the first fluorescent substance and light having a wavelength that can excite the second fluorescent substance, and fluorescence emitted from each fluorescent substance is detected as a fluorescent signal, respectively. Analyzing the detected fluorescence signal by single molecule fluorescence analysis and measuring the apparent content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution; and (b) labeled with the first fluorescent substance. 1st fluorescent indicator for calibration curve Containing an equal amount of a single-stranded nucleic acid and a second fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid for a calibration curve labeled with the second fluorescent substance, and labeled with the first fluorescent substance and the second fluorescent substance The fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve with respect to the sum of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve, the first fluorescence-labeled single-stranded nucleic acid for the calibration curve, and the second fluorescence-labeled single-stranded nucleic acid for the calibration curve And (c) the first fluorescent substance can be excited to each of the calibration curve samples of the calibration curve sample series prepared in the step (b). Irradiate light of a wavelength and light of a wavelength that can excite the second fluorescent substance, respectively, detect fluorescence emitted from each fluorescent substance as a fluorescent signal, and analyze the detected fluorescent signal by single molecule fluorescence analysis The calibration curve in the sample for the calibration curve A step of measuring an apparent content ratio (molar ratio) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, and (d) an apparent appearance of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve of each calibration curve sample measured in the step (c). And (e) the approximation created in step (d) above, a step of creating an approximate line of the relationship between the content ratio (molar ratio) of γ and the content of the actual calibration curve fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the measurement sample And calculating the unwinding reaction efficiency of the helicase based on the apparent content ratio (molar ratio) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution measured in the step (a). A method for measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase, characterized by:
(2) The method for measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase according to (1), wherein the single molecule fluorescence analysis method is fluorescence cross-correlation spectroscopy,
(3) The fluorescent substance is a fluorescent substance that is excited by excitation light having a wavelength of 488 nm, and the approximate line created in the step (d) is a fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for an actual calibration curve in a measurement sample. It consists of an approximate line in the low region of the content ratio and an approximate line in the high region of the content ratio, and the boundary between the low region and the high region is in the range of 60 to 80%. The method for measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase according to (1) or (2),
(4) The method for measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase according to (3), wherein a boundary between the low region and the high region is in a range of 60 to 70%,
Is to provide.
本発明のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法においては、蛍光標識2本鎖核酸とヘリカーゼとを混合して反応させた反応溶液中の、蛍光標識2本鎖核酸と蛍光標識1本鎖核酸の含有割合(モル比)、すなわち、蛍光標識2本鎖核酸の残存率を高精度に求めることができるため、当該ヘリカーゼの巻き戻し反応効率をより定量的かつ正確に求めることができる。よって、本発明のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法を用いることにより、基質特異性や反応効率等のより詳細なヘリカーゼの酵素活性を高精度に評価することができる。また、本発明のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法は、一分子蛍光解析法を用いるため、簡便かつ安全な方法であり、さらに、ヘリカーゼ活性の詳細な効率測定を迅速に、かつ少量のサンプルに対して行うことができる。 In the method for measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase of the present invention, the fluorescently labeled double stranded nucleic acid and the fluorescently labeled single stranded nucleic acid are contained in a reaction solution obtained by mixing and reacting the fluorescently labeled double stranded nucleic acid and helicase. Since the ratio (molar ratio), that is, the residual ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid can be determined with high accuracy, the unwinding reaction efficiency of the helicase can be determined more quantitatively and accurately. Therefore, by using the method for measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase of the present invention, more detailed helicase enzyme activities such as substrate specificity and reaction efficiency can be evaluated with high accuracy. In addition, the method for measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase of the present invention is a simple and safe method because it uses a single molecule fluorescence analysis method. Further, the detailed efficiency measurement of helicase activity can be performed quickly and in a small amount of sample. Can be done against.
本発明及び本願明細書において、ヘリカーゼとは、当該タンパク質の名称によらず、2本鎖核酸を1本鎖の状態に巻き戻す性質を有する全てのタンパク質を意味する。典型的には、ヘリカーゼは、ATPやGTPの加水分解エネルギーを用いて作用している。本発明のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法に供されるヘリカーゼ(以下、「被検ヘリカーゼ」ということがある。)としては、DNAヘリカーゼであってもよく、RNAヘリカーゼであってもよい。 In the present invention and the specification of the present application, the helicase means all proteins having a property of rewinding a double-stranded nucleic acid into a single-stranded state regardless of the name of the protein. Typically, helicases act using the hydrolysis energy of ATP and GTP. The helicase used in the method for measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “test helicase”) may be a DNA helicase or an RNA helicase.
また、本発明及び本願明細書において、特に記載が無い限り、「量」は「モル量」を、「量比」や「比」は「モル比」を、「比率」は「モル比率」を、「割合」は「モル量同士の割合」を、それぞれ意味する。 In the present invention and the present specification, unless otherwise specified, “amount” means “molar amount”, “quantity ratio” or “ratio” means “molar ratio”, and “ratio” means “molar ratio”. , “Ratio” means “ratio between molar amounts”, respectively.
さらに、本発明及び本願明細書において、ある溶液の「蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(モル比)」とは、当該溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の総量(モル量)と蛍光標識1本鎖核酸の総量(モル量)との和に対する、蛍光標識2本鎖核酸の総量(モル量)の割合を意味する。 Further, in the present invention and the specification of the present application, the “content ratio (molar ratio) of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid” of a solution means the total amount (molar amount) of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the solution and the fluorescent label. It means the ratio of the total amount (molar amount) of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid to the sum of the total amount (molar amount) of single-stranded nucleic acid.
本発明においては、被検ヘリカーゼの基質として、第1蛍光標識1本鎖核酸と第2蛍光標識1本鎖核酸との会合体からなる蛍光標識2本鎖核酸を用いる。第1蛍光標識1本鎖核酸とは、蛍光物質(第1蛍光物質)により標識された1本鎖核酸であり、第2蛍光標識1本鎖核酸とは、第1蛍光物質とは分光特性の異なる蛍光物質(第2蛍光物質)により標識された1本鎖核酸である。なお、本発明及び本願明細書において、「分光特性が異なる蛍光物質」とは、異なる波長の蛍光を発する蛍光物質を意味する。 In the present invention, a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid composed of an association of a first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid and a second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid is used as a substrate for the test helicase. The first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid is a single-stranded nucleic acid labeled with a fluorescent substance (first fluorescent substance), and the second fluorescently-labeled single-stranded nucleic acid has spectral characteristics different from that of the first fluorescent substance. It is a single-stranded nucleic acid labeled with a different fluorescent substance (second fluorescent substance). In the present invention and the specification of the present application, “fluorescent substances having different spectral characteristics” mean fluorescent substances that emit fluorescence having different wavelengths.
蛍光標識2本鎖核酸を構成する塩基種類、塩基配列、塩基対長等は、被検ヘリカーゼの種類を考慮して、適宜決定することができる。例えば、被検ヘリカーゼがDNAヘリカーゼである場合には、蛍光標識2本鎖核酸は2本鎖DNAであることが好ましく、被検ヘリカーゼがRNAヘリカーゼである場合には、蛍光標識2本鎖核酸は2本鎖RNAやDNA鎖とRNA鎖によるキメラ2本鎖核酸であることが好ましい。その他、蛍光標識2本鎖核酸は、リン酸化や2’−O−メチル化等による修飾がされていてもよい。また、蛍光標識2本鎖核酸を構成する一部の塩基が、一般的に用いられるヌクレオチドアナログであってもよい。 The base type, base sequence, base pair length, and the like constituting the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid can be appropriately determined in consideration of the type of test helicase. For example, when the test helicase is a DNA helicase, the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is preferably double-stranded DNA. When the test helicase is an RNA helicase, the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is Preferred is a double-stranded RNA or a chimeric double-stranded nucleic acid comprising a DNA strand and an RNA strand. In addition, the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid may be modified by phosphorylation or 2'-O-methylation. Moreover, the nucleotide analog generally used may be sufficient as the one part base which comprises a fluorescence labeled double strand nucleic acid.
また、蛍光標識2本鎖核酸は、両末端が平滑端部であってもよく、突出末端を有するものであってもよい。例えば、一方の末端が5’突端末端又は3’突端末端であり、他方が平滑端部である2本鎖核酸であってもよい。被検ヘリカーゼの基質特異性を考慮して、適宜決定することができる。なお、蛍光標識2本鎖核酸を構成する2本の1本鎖核酸の相補性や長さを工夫することによって、両端平滑2本鎖核酸と5’突端末端2本鎖核酸、3’突端末端2本鎖核酸を作製することができる。 In addition, the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid may have a blunt end at both ends or a protruding end. For example, it may be a double-stranded nucleic acid whose one end is a 5 'protruding end or 3' protruding end and the other is a smooth end. It can be appropriately determined in consideration of the substrate specificity of the test helicase. In addition, by devising the complementarity and length of the two single-stranded nucleic acids constituting the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid, both-end smooth double-stranded nucleic acid and 5 ′ protruding end double-stranded nucleic acid, 3 ′ protruding end Double stranded nucleic acids can be made.
蛍光標識2本鎖核酸等の標識に用いられる第1蛍光物質又は第2蛍光物質としては、互いの分光特性が異なる組み合わせであれば、特に限定されるものではなく、一般的に核酸の蛍光標識に用いられる蛍光物質の中から適宜決定することができる。このような蛍光物質としては、例えば、FAM、TAMRA、ローダミングリーン(Rhodamine Green)、Alexa Fluor488、Alexa Fluor633、Alexa Fluor647等のAlexa Fluor(登録商標)dyeシリーズ(インビトロジェン社製)、ATTO633等のATTO dyeシリーズ(ATTO−TEC社製)、Cy5等のCy dyeシリーズ(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)、HiLyte(登録商標) Fluor488(AnaSpec社製)、BODIPY FL(インビトロジェン社製)、DY647(Dyomics社製)、FITC(フルオレセインイソチオシアナート)、フルオレセイン、ローダミン、NBD、TMR(テトラメチルローダミン)、TexasRed等がある。例えば、ローダミングリーン、TAMRA、TMR等のように、連続して光照射を行った場合でも比較的安定して蛍光を発するような退色し難い蛍光物質を標識として用いることにより、光照射の時間や回数の影響を抑えて、計測値ごとのばらつきを防止し、より安定した解析結果を得ることができる。 The first fluorescent substance or the second fluorescent substance used for labeling a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid or the like is not particularly limited as long as the spectral characteristics are different from each other. It can be suitably determined from among the fluorescent materials used in the above. Examples of such fluorescent substances include FAM, TAMRA, Rhodamine Green, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 647, etc. Alexa Fluor (registered trademark) dye series (manufactured by Invitrogen), ATTO dy, etc. Series (made by ATTO-TEC), Cydy series such as Cy5 (made by GE Healthcare Biosciences), HiLyte (registered trademark) Fluor488 (made by AnaSpec), BODIPY FL (made by Invitrogen), DY647 (made by Dynamics) ), FITC (fluorescein isothiocyanate), fluorescein, rhodamine, NBD, TMR (tetramethylrhodamine) There is TexasRed like. For example, by using, as a label, a fluorescent material that is relatively stable and emits fluorescence even after continuous light irradiation, such as rhodamine green, TAMRA, TMR, etc. It is possible to suppress the influence of the number of times, prevent variation for each measurement value, and obtain a more stable analysis result.
第1蛍光物質及び第2蛍光物質としては、それぞれ、励起後に発される蛍光の波長が被らない組み合わせの蛍光物質であることが好ましい。例えば、緑色蛍光物質を第1蛍光物質とし、赤色蛍光物質を第2蛍光物質として用いることが好ましい。緑色蛍光物質としては、例えば、励起光が488nm付近である蛍光物質、具体的には、ローダミングリーン、HiLyte Fluor488、FITC、Alexa fluor488、FAM、Bodipy FL等が挙げられる。一方、赤色蛍光物質としては、例えば、励起光が590nm以上の蛍光物質、具体的には、TexasRed、ATTO633、Alexa fluor647、Alexa fluor633、Cy5等が挙げられる。
また、第1蛍光物質及び第2蛍光物質は、両蛍光物質間でFRETが生じない組み合わせであることが好ましい。蛍光標識2本鎖核酸を標識する2種類の蛍光物質間においてFRETが生じると、FCCS解析の精度が低下してしまうためである。
The first fluorescent material and the second fluorescent material are each preferably a combination of fluorescent materials that do not suffer from the wavelength of fluorescence emitted after excitation. For example, it is preferable to use a green fluorescent material as the first fluorescent material and a red fluorescent material as the second fluorescent material. Examples of the green fluorescent material include fluorescent materials whose excitation light is around 488 nm, specifically, rhodamine green, HiLyte Fluor 488, FITC, Alexa fluor 488, FAM, and Bodipy FL. On the other hand, examples of the red fluorescent material include fluorescent materials having excitation light of 590 nm or more, specifically Texas Red, ATTO 633, Alexa fluor 647, Alexa fluor 633, Cy5, and the like.
The first fluorescent material and the second fluorescent material are preferably a combination that does not cause FRET between the two fluorescent materials. This is because when FRET occurs between two types of fluorescent substances that label fluorescently labeled double-stranded nucleic acids, the accuracy of FCCS analysis is reduced.
また、蛍光標識2本鎖核酸の塩基対長は、被検ヘリカーゼによる巻き戻し反応の基質となるために十分な長さであれば特に限定されるものではない。本発明においては、巻き戻される前の2本鎖核酸と、巻き戻された後の1本鎖核酸との識別精度を高められるため、例えば、15塩基対以上とすることが好ましく、20塩基以上とすることがより好ましい。特に、蛍光標識2本鎖核酸として、互いに分光特性の異なる蛍光物質により標識されている1本鎖核酸同士の会合体を用いる場合には、標識に用いた蛍光物質間でFRETが生じることを抑制し得ることから、蛍光標識2本鎖核酸の長さは20塩基対以上とすることが好ましい。 Further, the base pair length of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is not particularly limited as long as it is long enough to serve as a substrate for the unwinding reaction by the test helicase. In the present invention, it is possible to improve the discrimination accuracy between the double-stranded nucleic acid before being unwound and the single-stranded nucleic acid after being unwound. More preferably. In particular, when an aggregate of single-stranded nucleic acids labeled with fluorescent substances having different spectral characteristics is used as the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid, FRET is prevented from occurring between the fluorescent substances used for labeling. Therefore, the length of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is preferably 20 base pairs or more.
蛍光物質により標識される蛍光標識2本鎖核酸、第1蛍光標識1本鎖核酸、及び第2蛍光標識1本鎖核酸中の部位は、被検ヘリカーゼによる巻き戻しを阻害しない領域であれば、特に限定されるものではなく、蛍光標識の方法、用いられる一分子蛍光解析法の種類等を考慮して、適宜決定することができる。本発明においては、1本鎖核酸の5’末端に蛍光物質が標識されていることが好ましいが、5’突端末端2本鎖核酸や3’突端末端2本鎖核酸を作製する場合には、適宜標識する場所を工夫しても良い。 If the sites in the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, the first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid, and the second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid that are labeled with a fluorescent substance are regions that do not inhibit unwinding by the test helicase, It is not particularly limited, and can be appropriately determined in consideration of the fluorescent labeling method, the type of single-molecule fluorescence analysis method used, and the like. In the present invention, it is preferable that a fluorescent substance is labeled at the 5 ′ end of the single-stranded nucleic acid, but when producing a 5 ′ protruding end double-stranded nucleic acid or a 3 ′ protruding end double-stranded nucleic acid, You may devise the place to label suitably.
本発明において用いられる蛍光標識2本鎖核酸、第1蛍光標識1本鎖核酸、及び第2蛍光標識1本鎖核酸は、当該技術分野において公知のいずれの手法により設計し、合成してもよい。例えば、各蛍光標識1本鎖核酸は、塩基配列を常法により設計した後、該設計に基づき、市販の合成機等を用いて公知の核酸合成反応により合成することができる。その他、受託サービスを利用して合成することもできる。一方、蛍光標識2本鎖核酸は、例えば、それぞれ別個に合成した1本鎖核酸同士をアニーリングさせることによって合成することができる。なお、アニーリング後には、残存する1本鎖核酸はエキソヌクレアーゼ処理等により除去しておくことが好ましい。 The fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, the first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid, and the second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid used in the present invention may be designed and synthesized by any method known in the art. . For example, each fluorescently labeled single-stranded nucleic acid can be synthesized by a known nucleic acid synthesis reaction using a commercially available synthesizer or the like after designing the base sequence by a conventional method. In addition, it is also possible to synthesize using a contract service. On the other hand, fluorescently labeled double-stranded nucleic acids can be synthesized, for example, by annealing single-stranded nucleic acids synthesized separately. After annealing, it is preferable to remove the remaining single-stranded nucleic acid by exonuclease treatment or the like.
その他、PCR(Polymerase Chain Reaction)等の核酸増幅反応を利用して、2本鎖核酸を合成することもできる。合成した2本鎖核酸は、電気泳動法等を用いて、分子量に基づき分離精製を行って用いても良い。また、このようにして合成した2本鎖核酸を変性させることにより、1本鎖核酸を得ることもできる。 In addition, a double-stranded nucleic acid can be synthesized using a nucleic acid amplification reaction such as PCR (Polymerase Chain Reaction). The synthesized double-stranded nucleic acid may be used after separation and purification based on molecular weight using electrophoresis or the like. A single-stranded nucleic acid can also be obtained by denaturing the double-stranded nucleic acid synthesized in this way.
また、例えば、5’末端に蛍光物質を結合させたプライマーを用いて、1本鎖核酸を合成することにより、5’末端が蛍光標識された蛍光標識1本鎖核酸や蛍光標識2本鎖核酸を得ることができる。特に、異なる種類の蛍光物質を5’末端に結合させた2種類のプライマーを用いてPCR(Polymerase Chain Reaction)を行うことにより、互いに分光特性の異なる蛍光物質により標識された1本鎖核酸同士の会合体である蛍光標識2本鎖核酸を簡便に作製することができる。 In addition, for example, a single-stranded nucleic acid is synthesized by using a primer having a fluorescent substance bonded to the 5 ′ end, thereby fluorescently labeled single-stranded nucleic acid or fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in which the 5 ′ end is fluorescently labeled. Can be obtained. In particular, by performing PCR (Polymerase Chain Reaction) using two types of primers in which different types of fluorescent substances are bonded to the 5 ′ end, single-stranded nucleic acids labeled with fluorescent substances having different spectral characteristics can be obtained. A fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that is an aggregate can be easily prepared.
本発明のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法(以下、本発明の巻き戻し反応効率測定方法、ということがある。)は、下記の工程を有することを特徴とする。
(a)第1蛍光物質により標識された第1蛍光標識1本鎖核酸と、前記第1蛍光物質とは分光特性の異なる第2蛍光物質により標識されている第2蛍光標識1本鎖核酸との会合体である蛍光標識2本鎖核酸を含む反応溶液に、ヘリカーゼを添加して反応させた後、当該反応溶液に、前記第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び前記第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとしてそれぞれ検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析して、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合を測定する工程と、
(b)前記第1蛍光物質により標識された検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸と、前記第2蛍光物質により標識された検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸とを等量含有し、かつ、前記第1蛍光物質及び前記第2蛍光物質により標識された検量線用蛍光標識2本鎖核酸と前記検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸と前記検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸との総和に対する前記検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が異なる検量線用試料系列を調製する工程と、
(c)前記工程(b)において調製した検量線用試料系列のそれぞれの検量線用試料に、前記第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び前記第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとしてそれぞれ検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析して、当該検量線用試料中の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(モル比)を測定する工程と、
(d)前記工程(c)において測定された各検量線用試料の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合と、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合との関係の近似線を作成する工程と、
(e)前記工程(d)において作成した近似線、及び前記工程(a)において測定された当該反応溶液の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合に基づき、当該ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を算出する工程。
The method for measuring the unwinding reaction efficiency of the helicase of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the method of measuring the unwinding reaction efficiency of the present invention) has the following steps.
(A) a first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid labeled with a first fluorescent substance, and a second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid labeled with a second fluorescent substance having a spectral characteristic different from that of the first fluorescent substance; Light having a wavelength capable of exciting the first fluorescent substance and the second fluorescent substance in the reaction solution after adding helicase to the reaction solution containing the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that is an aggregate of The fluorescence emitted from each fluorescent substance is detected as a fluorescence signal, and the detected fluorescence signal is analyzed by a single molecule fluorescence analysis method to detect the fluorescence in the reaction solution. Measuring the apparent content of labeled double-stranded nucleic acid;
(B) An equal amount of a first fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid for a calibration curve labeled with the first fluorescent substance and a second fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid for a calibration curve labeled with the second fluorescent substance And a calibration curve fluorescent labeled double-stranded nucleic acid labeled with the first fluorescent substance and the second fluorescent substance, the calibration curve first fluorescent labeled single-stranded nucleic acid, and the calibration curve second fluorescent label. Preparing a calibration curve sample series in which the content ratio of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve is different from the total with the single-stranded nucleic acid;
(C) Light of a wavelength that can excite the first fluorescent substance and light of a wavelength that can excite the second fluorescent substance to each of the calibration curve samples of the calibration curve sample series prepared in the step (b). , Respectively, and the fluorescence emitted from each fluorescent substance is detected as a fluorescence signal, the detected fluorescence signal is analyzed by a single molecule fluorescence analysis method, and the calibration
(D) The apparent content ratio of the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve of each calibration-line sample measured in the step (c), and the actual content of the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve in the measurement sample Creating an approximate line of the relationship with the ratio;
(E) Based on the approximate line created in the step (d) and the apparent content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution measured in the step (a), the unwinding reaction efficiency of the helicase is determined. The process of calculating.
本発明においては、工程(b)〜(d)により、測定試料中の実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合と、当該測定試料から検出された蛍光シグナルを測定・解析した結果に求められた検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(測定値)との関係の近似線を作成し、当該近似線に基づき、工程(a)において求めた被検ヘリカーゼによる反応後の反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(測定値)から、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を算出する。本発明においては、このような近似線を用いることにより、測定試料中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(すなわち、蛍光標識2本鎖核酸の残存率)及びこの含有割合から算出される被検ヘリカーゼによる巻き戻し反応効率を、より定量的かつ正確に求めることができる。特に、特許文献3に記載されているようにFCSにより蛍光シグナルを解析した場合には、反応溶液中の2本鎖核酸の含有割合が低い場合(例えば30%以下である場合)には、2本鎖核酸の含有割合の測定精度が低下してしまうが、本発明においては、蛍光シグナルを測定・解析して得られる測定値を、予め作成した前記近似線を用いて補正するため、含有される2本鎖核酸量が少ない場合であっても、含有される2本鎖核酸量が多い場合と同様に精度よく2本鎖核酸の含有割合を求めることができるため、被検ヘリカーゼの活性の強弱に関わらず、ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を精度よく測定することができる。
In the present invention, the results of measurement / analysis of the content ratio of the actual fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve in the measurement sample and the fluorescence signal detected from the measurement sample by steps (b) to (d) An approximate line of the relationship with the apparent content ratio (measured value) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve obtained in step 1 is prepared, and the reaction by the test helicase obtained in step (a) based on the approximate line From the apparent content ratio (measured value) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the subsequent reaction solution, the actual fluorescently labeled double-stranded nucleic acid content ratio is calculated. In the present invention, by using such an approximate line, the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the measurement sample (that is, the residual ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid) and the content calculated from this content ratio. The unwinding reaction efficiency by the helicopter detection can be determined more quantitatively and accurately. In particular, when the fluorescence signal is analyzed by FCS as described in
以下、工程ごとに説明する。
まず、工程(a)として、蛍光標識2本鎖核酸を含む反応溶液に、被検ヘリカーゼを添加して反応させた後、当該反応溶液に、第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析して、当該反応溶液の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合を測定する。
Hereinafter, it demonstrates for every process.
First, as step (a), a test helicase is added to and reacted with a reaction solution containing a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, and then light having a wavelength capable of exciting the first fluorescent substance and 2 irradiate light of a wavelength that can excite the fluorescent substance, detect fluorescence emitted from each fluorescent substance as a fluorescent signal, analyze the detected fluorescent signal by single molecule fluorescence analysis, The apparent content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is measured.
工程(a)において用いられる反応溶液は、蛍光標識2本鎖核酸を含む溶液であって、ATP等の被検ヘリカーゼによる巻き戻し反応に必要な試薬等が添加されており、被検ヘリカーゼが酵素として機能し得る反応溶液であれば特に限定されるものではなく、被検ヘリカーゼの種類を考慮して、適宜決定することができる。 The reaction solution used in the step (a) is a solution containing a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, to which reagents necessary for a rewinding reaction by a test helicase such as ATP are added, and the test helicase is an enzyme. The reaction solution is not particularly limited as long as it can function as an appropriate one, and can be appropriately determined in consideration of the type of test helicase.
本発明においては、工程(a)において用いられる反応溶液としては、バッファーにATP等のヘリカーゼ活性に必要な試薬を添加した溶液であることが好ましい。蛍光標識2本鎖核酸の標識に用いた蛍光物質の種類によっては、pH等の影響を受けやすいことがあるためである。該バッファーとして、例えば、pH7〜8の、リン酸バッファー、10−200mMのトリスバッファー、HEPESバッファー、Hunksバッファー等が挙げられる。その他、工程(a)において用いられる反応溶液には、核酸分解酵素インヒビター等が添加されていることも好ましい。
また、反応溶液の液量や、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の濃度は、特に限定されるものではなく、測定に用いる装置、蛍光物質の種類等を考慮して適宜決定することができる。
In the present invention, the reaction solution used in step (a) is preferably a solution in which a reagent necessary for helicase activity such as ATP is added to a buffer. This is because depending on the type of fluorescent substance used for labeling the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, it may be easily affected by pH or the like. Examples of the buffer include a phosphate buffer having a pH of 7 to 8, a 10-200 mM Tris buffer, a HEPES buffer, a Hunks buffer, and the like. In addition, it is also preferable that a nucleolytic enzyme inhibitor or the like is added to the reaction solution used in the step (a).
Further, the amount of the reaction solution and the concentration of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution are not particularly limited, and should be appropriately determined in consideration of the apparatus used for measurement, the type of fluorescent substance, and the like. Can do.
蛍光標識2本鎖核酸と被検ヘリカーゼとを反応させる反応時間は、蛍光標識2本鎖核酸が被検ヘリカーゼにより巻き戻されるのに十分な時間であれば、特に限定されるものではなく、被検ヘリカーゼの種類、反応溶液の種類、反応温度、蛍光標識2本鎖核酸の濃度等を考慮して、適宜決定することができる。例えば、室温〜37℃(例えば15〜37℃)において、5分間〜2時間程度が好ましく、5分間〜1時間程度がより好ましく、10〜30分間程度がさらに好ましい。なお、反応時間を制御するために、所定の反応時間経過に、反応溶液にEDTA等のキレート剤を添加することにより、ヘリカーゼによる反応を停止させることも好ましい。 The reaction time for reacting the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid with the test helicase is not particularly limited as long as it is sufficient for the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid to be unwound by the test helicase. It can be determined appropriately in consideration of the type of helicase, the type of reaction solution, the reaction temperature, the concentration of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, and the like. For example, at room temperature to 37 ° C. (for example, 15 to 37 ° C.), it is preferably about 5 minutes to 2 hours, more preferably about 5 minutes to 1 hour, and further preferably about 10 to 30 minutes. In order to control the reaction time, it is also preferable to stop the helicase reaction by adding a chelating agent such as EDTA to the reaction solution during the predetermined reaction time.
次いで、反応後の反応溶液に、標識に用いた蛍光物質の励起光を照射し、蛍光シグナルを検出する。蛍光シグナルの検出は、具体的には、共焦点(コンフォーカル)光学系を有する蛍光光度計に、該反応溶液を設置し、常法により蛍光シグナルを検出することができる。なお、一分子蛍光解析法により解析される蛍光シグナルの検出は、一般的には、共焦点光学系を利用するものであるが、一分子蛍光解析を行うための一分子由来の蛍光シグナルを取得することができる光学系であれば、特に限定されるものではなく、共焦点光学系以外の他の光学系を用いることも可能である。 Next, the reaction solution after the reaction is irradiated with excitation light of the fluorescent material used for labeling, and a fluorescent signal is detected. Specifically, the fluorescence signal can be detected by installing the reaction solution in a fluorometer having a confocal optical system and detecting the fluorescence signal by a conventional method. In addition, the detection of the fluorescence signal analyzed by the single molecule fluorescence analysis method generally uses a confocal optical system, but the fluorescence signal derived from one molecule for performing the single molecule fluorescence analysis is acquired. The optical system is not particularly limited as long as it can be used, and other optical systems other than the confocal optical system may be used.
蛍光シグナルの計測条件は、使用する蛍光光度計や蛍光顕微鏡の仕様により、適宜決定することができるが、例えば、1サンプル当たり、10〜15秒間で5回程度行う。計測時間はこれ以上長くても良く、回数もこれ以上多くても良い。但し、検出に用いる装置の種類によっては、計測時間が10秒間未満等の短時間である場合や、測定回数が1回程度のみである場合には、データの再現性、信頼性が低下するおそれがある。また、蛍光シグナルを計測するサンプルに対して焦点位置を走査させることにより、より多数の分子から情報(蛍光シグナル)を取得することができ、統計的な精度を高めることも可能である。 The measurement condition of the fluorescence signal can be appropriately determined according to the specifications of the fluorometer and the fluorescence microscope to be used. For example, it is performed about 5 times for 10 to 15 seconds per sample. The measurement time may be longer, and the number of times may be longer. However, depending on the type of apparatus used for detection, if the measurement time is short, such as less than 10 seconds, or if the number of measurements is only about once, the reproducibility and reliability of data may be reduced. There is. In addition, by scanning the focal position of a sample for measuring a fluorescence signal, information (fluorescence signal) can be obtained from a larger number of molecules, and statistical accuracy can be improved.
本発明において用いられる一分子蛍光解析法としては、例えば、蛍光相互相関分光法(FCCS)等がある。
FCCSは、分光特性の異なる蛍光標識分子の相互相関関数解析を行うことによって、それぞれの蛍光標識分子が同期した運動(相互相関を持った運動)か解離してランダムな運動(相互相関のない運動)かを見分けることができる手法である。測定試料に対し、各蛍光物質に対応した励起光を同時に照射し、それぞれの分子から検出された蛍光シグナルの相互相関を解析することにより、異なる分子の動きに同時性があるかどうかを確認することができる。この解析方法はそれぞれの蛍光色素からの蛍光シグナルの同調具合をみているため、基本的にそれぞれの蛍光標識分子の大きさの影響を受けない。このため、相互作用前後での分子サイズの変化が小さい場合、例えば、蛍光標識2本鎖核酸の塩基対長が比較的短く、2本鎖核酸と巻き戻された1本鎖核酸との分子サイズの変化が小さい場合であっても、エキソヌクレアーゼによって1本鎖核酸を分断し分子量を小さくする酵素処理等を要することなく、好適に分子間相互作用を解析することができる。
Examples of the single molecule fluorescence analysis method used in the present invention include fluorescence cross-correlation spectroscopy (FCCS).
FCCS performs cross-correlation function analysis of fluorescently labeled molecules with different spectroscopic characteristics, so that each fluorescently labeled molecule moves synchronously (movement with cross-correlation) or dissociates and moves randomly (movement without cross-correlation). ) Is a technique that can be distinguished. By irradiating the measurement sample with excitation light corresponding to each fluorescent substance at the same time and analyzing the cross-correlation of the fluorescence signals detected from each molecule, it is confirmed whether the movement of different molecules is synchronized. be able to. Since this analysis method looks at the degree of synchronization of the fluorescence signal from each fluorescent dye, it is basically unaffected by the size of each fluorescently labeled molecule. For this reason, when the change in the molecular size before and after the interaction is small, for example, the base pair length of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is relatively short, and the molecular size between the double-stranded nucleic acid and the unwound single-stranded nucleic acid Even if the change in is small, it is possible to analyze the intermolecular interaction suitably without requiring an enzyme treatment or the like that divides the single-stranded nucleic acid by exonuclease to reduce the molecular weight.
具体的には、蛍光標識2本鎖核酸と被検ヘリカーゼとを反応させた後、それぞれの蛍光物質ごとに励起し得る波長の光を照射し、蛍光シグナルを検出する。蛍光シグナルは、DM(ダイクロイックミラー)を用いて、それぞれの蛍光物質から発された蛍光シグナルに分離し、その蛍光強度の時系列変化を高感度の検出機で検出し、各蛍光シグナルの相互相関を求める。蛍光標識2本鎖核酸では、各1本鎖核酸を標識した蛍光物質は同時に動いているため、第1蛍光物質からの蛍光シグナルと第2蛍光物質からの蛍光シグナルとの相互相関は強くなる。一方で、蛍光標識2本鎖核酸が被検ヘリカーゼにより巻き戻されると、独立した2本の1本鎖核酸(第1蛍光標識1本鎖核酸と第2蛍光標識1本鎖核酸)となり、反応溶液中をバラバラに動くようになるため、各蛍光物質の蛍光シグナルの相互相関は弱くなる。このため、各蛍光物質の蛍光シグナルの自己相関関数解析と相互相関関数解析の結果より、それぞれの蛍光標識分子の結合割合(同期して動いている分子の割合)が求められることから、理論上は、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を測定することができる。 Specifically, after reacting the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid with the test helicase, each fluorescent substance is irradiated with light having a wavelength that can be excited to detect a fluorescent signal. Fluorescent signals are separated into fluorescent signals emitted from each fluorescent substance using DM (dichroic mirror), and time-series changes in the fluorescence intensity are detected with a highly sensitive detector, and the cross-correlation of each fluorescent signal. Ask for. In the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid, the fluorescent substances labeled with the single-stranded nucleic acids are moving at the same time, so that the cross-correlation between the fluorescent signal from the first fluorescent substance and the fluorescent signal from the second fluorescent substance is strong. On the other hand, when the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is unwound by the test helicase, it becomes two independent single-stranded nucleic acids (first fluorescently-labeled single-stranded nucleic acid and second fluorescently-labeled single-stranded nucleic acid) and reacts. Since the solution moves apart in the solution, the cross-correlation between the fluorescent signals of the fluorescent substances is weakened. For this reason, the binding ratio of each fluorescently labeled molecule (the ratio of molecules moving in synchronization) is calculated from the results of autocorrelation function analysis and cross-correlation function analysis of the fluorescence signal of each fluorescent substance. Can measure the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution.
図1は、被検ヘリカーゼの基質として、第1蛍光物質として緑色蛍光物質を用いた第1蛍光標識1本鎖核酸と、第2蛍光物質として赤色蛍光物質を用いた第2蛍光標識1本鎖核酸とからなる会合体である蛍光標識2本鎖核酸とを用いた場合の、ヘリカーゼによる巻き戻し反応による、蛍光相互相関関数曲線と蛍光自己相互相関関数曲線の変化を示した概略図である。図1(A)はヘリカーゼを添加しておらず、蛍光標識2本鎖核酸のみが存在している溶液に対するFCCS計測の結果を示し、図1(B)はヘリカーゼを添加して反応させた反応溶液に対するFCCS計測の結果を示す。なお、図1(C)はヘリカーゼが存在しない場合の蛍光標識2本鎖核酸を模式的に示した図であり、図1(D)はヘリカーゼによる反応後の蛍光標識2本鎖核酸を模式的に示した図である。図1(C)及び(D)中、星形は緑色蛍光物質を、十字形は赤色蛍光物質を、楕円形はヘリカーゼを、直線は核酸鎖を、それぞれ示す。 FIG. 1 shows a first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid using a green fluorescent substance as a first fluorescent substance as a substrate for a test helicase, and a second fluorescently labeled single strand using a red fluorescent substance as a second fluorescent substance. It is the schematic which showed the change of the fluorescence cross-correlation function curve and the fluorescence auto-correlation function curve by the unwinding reaction by helicase at the time of using the fluorescence labeled double stranded nucleic acid which is an aggregate | assembly which consists of nucleic acids. FIG. 1 (A) shows the result of FCCS measurement for a solution containing no fluorescently labeled double-stranded nucleic acid without adding helicase, and FIG. 1 (B) shows the reaction in which helicase was added and reacted. The result of the FCCS measurement with respect to a solution is shown. FIG. 1 (C) is a diagram schematically showing a fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid in the absence of helicase, and FIG. 1 (D) is a schematic diagram of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid after reaction with helicase. It is the figure shown in. In FIGS. 1C and 1D, the star shape indicates a green fluorescent material, the cross shape indicates a red fluorescent material, the oval shape indicates a helicase, and the straight line indicates a nucleic acid chain.
ヘリカーゼが存在しない溶液中では、図1(C)に示すように、蛍光標識2本鎖核酸のみが存在しているため、緑色蛍光物質と赤色蛍光物質とは必ず同じ分子中に存在する。よって、図1(A)に示すように、緑色蛍光物質の自己相関カーブと、赤色蛍光物質の自己相関カーブとはほぼ一致し、両蛍光物質の相互相関カーブのY切片は大きい。一方、ヘリカーゼによる反応後の反応溶液中では、図1(D)に示すように、緑色蛍光物質により標識された1本鎖核酸と、赤色蛍光物質により標識された1本鎖核酸とが乖離して別分子として動く。よって、図1(B)に示すように、緑色蛍光物質の自己相関カーブと、赤色蛍光物質の自己相関カーブとは解離し、両蛍光物質の相互相関カーブのY切片は、図1(A)よりも小さくなり、相互相関が低くなっていることがわかる。 In a solution without helicase, as shown in FIG. 1C, only the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is present, so that the green fluorescent substance and the red fluorescent substance are always present in the same molecule. Therefore, as shown in FIG. 1A, the autocorrelation curve of the green fluorescent material and the autocorrelation curve of the red fluorescent material substantially coincide, and the Y-intercept of the cross-correlation curves of both fluorescent materials is large. On the other hand, in the reaction solution after the reaction with helicase, as shown in FIG. 1 (D), the single-stranded nucleic acid labeled with the green fluorescent substance and the single-stranded nucleic acid labeled with the red fluorescent substance are separated. Move as another molecule. Therefore, as shown in FIG. 1B, the autocorrelation curve of the green fluorescent material and the autocorrelation curve of the red fluorescent material are dissociated, and the Y-intercept of the cross-correlation curve of both fluorescent materials is shown in FIG. It can be seen that the cross correlation is low.
被検ヘリカーゼの基質として、第1蛍光物質として緑色蛍光物質を用いた第1蛍光標識1本鎖核酸と、第2蛍光物質として赤色蛍光物質を用いた第2蛍光標識1本鎖核酸とからなる会合体である蛍光標識2本鎖核酸を用いた場合の、反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合は、具体的には、下記のようにして求めることができる。まず、反応溶液中の緑色蛍光物質と赤色蛍光物質とが結合している分子数(蛍光標識2本鎖核酸の分子数)をNgr、結合していないそれぞれの標識分子数をNg(被検ヘリカーゼにより巻き戻された緑色蛍光物質により標識された1本鎖核酸の分子数)、Nr(被検ヘリカーゼにより巻き戻された赤色蛍光物質により標識された1本鎖核酸の分子数)とする。反応溶液中に存在している分子の中で、蛍光標識2本鎖核酸の分子の含有割合(DCC)は、緑色蛍光物質により標識された1本鎖核酸と赤色蛍光物質により標識された1本鎖核酸とが結合している割合であり、下記式(1)で表わされる。
式(1) DCC(%)=100×Ngr/(Ngr+Ng+Nr)
As a substrate of the test helicase, it consists of a first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid using a green fluorescent substance as a first fluorescent substance and a second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid using a red fluorescent substance as a second fluorescent substance. Specifically, the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution when the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that is an aggregate is used can be obtained as follows. First, the number of molecules (the number of molecules of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid) to which the green fluorescent substance and the red fluorescent substance in the reaction solution are bonded is N gr , and the number of unlabeled labeled molecules is N g (covered). Nr (number of molecules of single-stranded nucleic acid labeled with red fluorescent material unwound by test helicase), N r (number of molecules of single-stranded nucleic acid labeled with green fluorescent material unwound by test helicase) and To do. Among the molecules present in the reaction solution, the molecular content (DCC) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is the single-stranded nucleic acid labeled with the green fluorescent substance and the single labeled with the red fluorescent substance. This is the rate at which the chain nucleic acid is bound, and is represented by the following formula (1).
Formula (1) DCC (%) = 100 × N gr / (N gr + N g + N r )
まず、緑色蛍光物質から発される蛍光シグナルから自己相関関数解析を行い、蛍光分子数NGautoを算出する。また、赤蛍光物質から発される蛍光シグナルから自己相関関数解析を行い、蛍光分子数NRautoを算出する。さらに、緑色蛍光物質からの蛍光と赤蛍光物質からの蛍光との相互相関関数解析を行い、Ncrossを算出する。このようにして産出されたパラメータを用いると、下記式(2)で表わされる関係が成り立つ。 First, autocorrelation function analysis is performed from a fluorescent signal emitted from a green fluorescent substance, and the number of fluorescent molecules N Gato is calculated. In addition, autocorrelation function analysis is performed from the fluorescent signal emitted from the red fluorescent substance, and the number of fluorescent molecules N Rato is calculated. Further, a cross-correlation function analysis between the fluorescence from the green fluorescent material and the fluorescence from the red fluorescent material is performed, and N cross is calculated. When the parameters produced in this way are used, the relationship represented by the following formula (2) is established.
上記式中、NGautoは、NgrとNgとの和〔Ngr+Ng〕であり、NRautoは、NgrとNrとの和〔Ngr+Nr〕である。よって、解析結果に基づき、上記式より、Ngr、Ng、及びNrが算出される(“Fluorescence correlation spectroscopy in nucleic acid analysis”, Fluorescence correlation spectroscopy-theory and applications, R.Rigler, E.S.Elson, Springer Series in Chemical physics 65, p33-35)。 In the above formula, N Gauto is the sum of N gr and N g [N gr + N g ], and N Rato is the sum of N gr and N r [N gr + N r ]. Therefore, based on the analysis result, N gr , N g , and N r are calculated from the above formula (“Fluorescence correlation spectroscopy in nucleic acid analysis”, Fluorescence correlation spectroscopy-theory and applications, R. Rigler, ESElson, Springer Series in Chemical physics 65, p33-35).
また、本発明においては、工程(b)〜(d)により、測定試料中の実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合と、当該測定試料から検出された蛍光シグナルを測定・解析した結果に求められた蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(測定値)との関係の近似線(以下、「検量線」ということがある。)を作成する。 Further, in the present invention, the results of measuring and analyzing the content ratio of the actual fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the measurement sample and the fluorescence signal detected from the measurement sample by steps (b) to (d). An approximate line (hereinafter sometimes referred to as “calibration curve”) of the relationship with the apparent content ratio (measured value) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid obtained is prepared.
前述したように、FCCSは、対物レンズの色収差等によるサンプルの照射領域が波長ごとにずれてしまうという問題等により、2種類の分子の結合率を正確には測定できない、という原理的な問題を抱えている。これに対して、本発明においては、工程(b)〜(d)により作成した検量線を用いることにより、反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(すなわち、蛍光標識2本鎖核酸の残存率)をより正確に求めることができる。よって、一分子蛍光解析法としてFCCSを用いた場合には、検量線を用いることにより、ヘリカーゼの巻き戻し反応効率の測定精度を飛躍的に向上させることができる。 As described above, FCCS has a fundamental problem that the bonding rate of two kinds of molecules cannot be accurately measured due to the problem that the irradiation region of the sample is shifted for each wavelength due to chromatic aberration of the objective lens. I have it. On the other hand, in the present invention, by using the calibration curve prepared in steps (b) to (d), the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution (that is, the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid) The remaining rate of the image can be obtained more accurately. Therefore, when FCCS is used as the single molecule fluorescence analysis method, the measurement accuracy of the unwinding reaction efficiency of the helicase can be dramatically improved by using a calibration curve.
具体的には、まず、工程(b)として、検量線を作成するための蛍光標識2本鎖核酸(検量線用蛍光標識2本鎖核酸)と蛍光標識1本鎖核酸(検量線用蛍光標識1本鎖核酸)とを用意し、これらを適宜混合することにより、検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が異なる検量線用試料系列を調製する。検量線用試料系列を構成する検量線用試料の数は、特に限定されるものではなく、3〜20種類程度であることが好ましい。また、各検量線用試料の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合は、検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が0%の検量線用試料と100%の検量線用試料を含んでいる限り、特に限定されるものではなく、標識に用いる蛍光物質の種類、一分子蛍光解析法の種類等を考慮して適宜決定することができる。例えば、検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、及び100%である11種類の検量線用試料系列のように、各検量線用試料の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が等間隔に設定されているものであってもよく、0、10、20、40、50、80、及び100%である7種類の検量線用試料系列のように、各検量線用試料の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が不等間隔に設定されているものであってもよい。なお、「検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が0%」とは、溶液中に検量線用蛍光標識2本鎖核酸が存在せず、蛍光標識1本鎖核酸のみの溶液であり、逆に、「検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が100%」とは、溶液中に検量線用蛍光標識2本鎖核酸のみが存在し、蛍光標識1本鎖核酸が存在しない溶液である。 Specifically, first, as step (b), a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve) and a fluorescently labeled single-stranded nucleic acid (fluorescent label for calibration curve) for preparing a calibration curve Single-stranded nucleic acid) is prepared, and these are mixed as appropriate to prepare a calibration curve sample series in which the content ratio of the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve is different. The number of calibration curve samples constituting the calibration curve sample series is not particularly limited, and is preferably about 3 to 20 types. In addition, the content of the calibration-label fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid in each calibration-line sample is as follows: the calibration-line sample in which the content of the calibration-label fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid is 0% and the calibration curve sample of 100% As long as it contains, it is not particularly limited, and can be appropriately determined in consideration of the type of fluorescent substance used for labeling, the type of single-molecule fluorescence analysis method, and the like. For example, 11 types of calibration curve sample series in which the content of the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve is 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, and 100% In addition, the content of the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve of each calibration curve sample may be set at equal intervals, 0, 10, 20, 40, 50, 80, and 100% As in the seven types of calibration curve sample series, the calibration curve fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid content of each calibration curve sample may be set at unequal intervals. “The content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve is 0%” means that the calibration label fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is not present in the solution and only the fluorescently labeled single-stranded nucleic acid is present. On the contrary, “the content ratio of the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve is 100%” means that only the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve exists in the solution and there is no fluorescent labeled single-stranded nucleic acid. It is a solution.
検量線用蛍光標識2本鎖核酸は、工程(a)において用いられる蛍光標識2本鎖核酸と、同種の蛍光物質によって、核酸鎖中の同様の位置が標識されている2本鎖核酸であれば、特に限定されるものではない。例えば、工程(a)において用いられる蛍光標識2本鎖核酸が、5’末端が第1蛍光物質により標識された1本鎖核酸と、5’末端が第2蛍光物質により標識された1本鎖核酸との会合体である場合には、検量線用蛍光標識2本鎖核酸は、一方の端が第1蛍光物質により標識されており、他方の端が第2蛍光物質により標識された2本鎖核酸であればよく、その塩基配列や塩基対長等が、工程(a)において用いられる蛍光標識2本鎖核酸とは異なるものであってもよい。本発明においては、より精度の高い検量線を作成可能であることから、検量線用蛍光標識2本鎖核酸は、工程(a)において用いられる蛍光標識2本鎖核酸と同じものであることが好ましい。 The fluorescently labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve may be a double-stranded nucleic acid in which the same position in the nucleic acid chain is labeled with the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid used in step (a) and the same type of fluorescent substance. For example, there is no particular limitation. For example, the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid used in step (a) is a single-stranded nucleic acid whose 5 ′ end is labeled with a first fluorescent substance and a single strand whose 5 ′ end is labeled with a second fluorescent substance. In the case of an associated body with a nucleic acid, the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve has two ends labeled with a first fluorescent substance and the other end labeled with a second fluorescent substance. It may be a strand nucleic acid, and its base sequence, base pair length, etc. may be different from the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid used in step (a). In the present invention, since a calibration curve with higher accuracy can be created, the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve may be the same as the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid used in step (a). preferable.
検量線用試料に用いられる1本鎖核酸は、工程(a)において用いられる蛍光標識2本鎖核酸を構成する1本鎖核酸と、同種の蛍光物質によって、核酸鎖中の同様の位置が標識されている1本鎖核酸であれば、特に限定されるものではなく、塩基配列や塩基長等が異なるものであってもよい。本発明においては、第1蛍光物質によって、第1蛍光標識1本鎖核酸と同様の位置が標識されている1本鎖核酸を検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸いい、第2蛍光物質によって、第2蛍光標識1本鎖核酸と同様の位置が標識されている1本鎖核酸を検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸いう。本発明においては、より精度の高い検量線を作成可能であることから、検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸及び検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸は、検量線用蛍光標識2本鎖核酸が開裂して得られる1本鎖核酸とは、非相補的な塩基配列を有する等により会合体を形成しないもの(アニーリングしないもの)であることが好ましい。
The single-stranded nucleic acid used in the sample for the calibration curve is labeled at the same position in the nucleic acid chain by the single-stranded nucleic acid constituting the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid used in step (a) and the same type of fluorescent substance. As long as it is a single-stranded nucleic acid, it is not particularly limited, and may have different base sequences, base lengths, and the like. In the present invention, a single-stranded nucleic acid labeled with the first fluorescent substance at the same position as the first fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid is referred to as a first fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid for a calibration curve, and the second fluorescent substance The single-stranded nucleic acid labeled at the same position as the second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid is referred to as a second fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve. In the present invention, since a calibration curve with higher accuracy can be prepared, the first fluorescent labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve and the second fluorescent labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve are the
また、各検量線用試料は、検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸と検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸とを等量ずつ含む。すなわち、各検量線用試料は、検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合がX%である場合に、検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸の含有割合が〔(1−X)/2〕%、検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸の含有割合が〔(1−X)/2〕%となるように調製する。 Each sample for the calibration curve contains equal amounts of the first fluorescence-labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve and the second fluorescence-labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve. That is, each calibration curve sample has a content ratio of the first fluorescent labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve of [(1-X) when the content ratio of the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve is X%. / 2]%, and the content ratio of the second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve is [(1-X) / 2]%.
図2は、検量線用蛍光標識2本鎖核酸が、5’末端が第1蛍光物質(図中、星形)により標識された1本鎖核酸と5’末端が第2蛍光物質(図中、十字形)により標識された1本鎖核酸との会合体である場合の検量線用試料系列の一態様を示した概念図である。図2(A)〜(E)はそれぞれ検量線用試料中の核酸の含有割合を模式的に示している。検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が、図2(A)は100%であり、図2(B)は50%であり、図2(C)は33.3%であり、図2(D)は16.7%であり、図2(E)は0%である。 FIG. 2 shows a fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid for a calibration curve, a single-stranded nucleic acid labeled at the 5 ′ end with a first fluorescent substance (star shape in the figure) and a second fluorescent substance at the 5 ′ end (in the figure). FIG. 2 is a conceptual diagram showing one embodiment of a sample series for a calibration curve in the case of an aggregate with a single-stranded nucleic acid labeled with a cross shape. 2 (A) to 2 (E) schematically show the content ratios of nucleic acids in the calibration curve samples. 2A is 100%, FIG. 2B is 50%, FIG. 2C is 33.3%, and the content of the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve is shown in FIG. 2 (D) is 16.7% and FIG. 2 (E) is 0%.
検量線用試料系列を構成する各検量線用試料の組成やpHは、工程(a)における反応溶液の組成やpHと同様に調整する。蛍光物質の種類によっては、検出される蛍光シグナルが、測定試料の組成やpHに影響を受ける場合があるためである。 The composition and pH of each calibration curve sample constituting the calibration curve sample series are adjusted in the same manner as the composition and pH of the reaction solution in step (a). This is because the detected fluorescent signal may be affected by the composition and pH of the measurement sample depending on the type of fluorescent substance.
次いで、工程(c)として、工程(b)において調製した検量線用試料系列のそれぞれの検量線用試料中の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合を測定する。具体的には、工程(a)と同様にして、各検量線用試料に、第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する。蛍光シグナル検出に用いる装置、測定に用いる試料溶液の容量、測定温度、励起光の波長や強度、照射条件、蛍光シグナルの検出条件、並びに、検出されたシグナルの解析方法及び条件等は、工程(a)と同じ条件で行う。 Next, as the step (c), the apparent content ratio of the calibration-label fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid in each calibration curve sample of the calibration curve sample series prepared in the step (b) is measured. Specifically, in the same manner as in step (a), each calibration curve sample is irradiated with light having a wavelength capable of exciting the first fluorescent substance and light having a wavelength capable of exciting the second fluorescent substance, respectively. Fluorescence emitted from the fluorescent substance is detected as a fluorescence signal, and the detected fluorescence signal is analyzed by a single molecule fluorescence analysis method. The apparatus used for fluorescence signal detection, the volume of the sample solution used for measurement, the measurement temperature, the wavelength and intensity of excitation light, the irradiation conditions, the detection conditions for the fluorescence signal, the analysis method and conditions for the detected signal, etc. Perform under the same conditions as a).
その後工程(d)として、工程(c)において測定された各検量線用試料の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合と、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合とから、検量線を作成する。検量線の作成方法は、特に限定されるものではなく、通常、2種類の量的データの関係の近似線を作成する際に用いられる演算解析方法のいずれを用いて作成してもよい。例えば、横軸を各測定試料の実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(%)、縦軸を測定された検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(%)としたグラフに、工程(c)により求められたデータをプロットする。各プロットに対して最小二乗法等を行うことにより、検量線を作成することができる。 Thereafter, as step (d), the apparent content ratio of the calibration-label fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid in each calibration-sample sample measured in step (c), and the actual calibration-label fluorescence-labeled double-strand in the measurement sample A calibration curve is created from the nucleic acid content. The method for creating the calibration curve is not particularly limited, and it may be created using any of the arithmetic analysis methods used for creating the approximate line of the relationship between the two types of quantitative data. For example, the horizontal axis represents the content (%) of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve of each measurement sample, and the vertical axis represents the content (%) of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve measured. The data obtained by the step (c) is plotted on the graph. A calibration curve can be created by performing a least square method or the like on each plot.
検量線は直線であることが好ましいが、必ずしも全測定範囲を1の直線に近似させる必要はない。例えば、後記実施例1等に示すように、ヘリカーゼの基質とする2本鎖核酸を、励起波長が488nmである蛍光物質を用いて標識した場合には、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が低い領域と高い領域とで、それぞれ別個に、直線からなる近似線を作成することが好ましい。このように、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合の低領域における近似線と、当該含有割合の高領域における近似線との2本の直線からなる近似線を検量線とすることにより、1本鎖核酸の状態と2本鎖核酸の状態とにおいて1分子当たりの蛍光物質から発される蛍光強度が異なる蛍光物質を用いる場合であっても、工程(a)において得られた測定値から、より精度よく実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を求めることができる。 The calibration curve is preferably a straight line, but it is not always necessary to approximate the entire measurement range to a single straight line. For example, as shown in Example 1 below, when a double-stranded nucleic acid used as a helicase substrate is labeled with a fluorescent substance having an excitation wavelength of 488 nm, the fluorescent label for the actual calibration curve in the measurement sample is used. It is preferable to create approximate lines composed of straight lines separately for the region with a low content of double-stranded nucleic acid and the region with a high content. In this way, an approximate line composed of two straight lines, that is, an approximate line in the low region of the content ratio of the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for the actual calibration curve in the measurement sample and an approximate line in the high region of the content ratio is calibrated. Even when a fluorescent substance having different fluorescence intensity emitted from a fluorescent substance per molecule is used in the state of a single-stranded nucleic acid and the state of a double-stranded nucleic acid by using a line, in step (a) From the obtained measurement value, the content ratio of the actual fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve can be determined with higher accuracy.
測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合の低領域と高領域に分けて近似直線を作成する場合には、低領域と高領域との境界は、蛍光物質の種類により適宜決定することができる。例えば、励起波長が488nmである蛍光物質を用いる場合には、この低領域と高領域との境界は、検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が60〜80%の範囲内になるように設定することが好ましく、60〜70%の範囲内になるように設定することがより好ましい。なお、「低領域と高領域との境界」とは、具体的には、検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合の低領域にあるプロットから作成した近似直線と、高領域にあるプロットから作成した近似直線とが交差する点を示す。 When creating an approximate straight line by dividing the content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the measurement sample into the low and high regions, the boundary between the low and high regions depends on the type of fluorescent substance. It can be determined as appropriate. For example, when a fluorescent substance having an excitation wavelength of 488 nm is used, the boundary between the low region and the high region is such that the content ratio of the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve is in the range of 60 to 80%. Is preferably set to be in the range of 60 to 70%. The “boundary between the low region and the high region” specifically refers to an approximate straight line created from a plot in the low region of the content ratio of the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve and a plot in the high region. Indicates the point where the approximate line created from
なお、工程(a)と工程(b)〜(d)は、それぞれ工程(e)の前に行っていればよく、いずれを先に行ってもよい。例えば、工程(a)を行った後に工程(b)〜(d)を順次行ってもよく、工程(b)〜(d)を行った後に工程(a)を行ってもよい。さらに、工程(a)における反応溶液への励起光の照射から蛍光シグナルの検出までの操作を、工程(c)における各検量線用試料への励起光の照射から蛍光シグナルの検出までの操作と同時に行っても良い。 In addition, process (a) and process (b)-(d) should just be performed before the process (e), respectively, and any may be performed first. For example, the steps (b) to (d) may be sequentially performed after the step (a) is performed, or the step (a) may be performed after the steps (b) to (d) are performed. Furthermore, the operation from the irradiation of the excitation light to the reaction solution in the step (a) to the detection of the fluorescence signal is the operation from the irradiation of the excitation light to each calibration curve sample to the detection of the fluorescence signal in the step (c). You may go at the same time.
また、検量線は、主に、第1蛍光物質と第2蛍光物質の種類や組み合わせ、当該蛍光物質により標識される核酸鎖中の位置等に依存する。また、一分子蛍光解析の計測条件等が等しい場合には、実験ごとの測定値の変動は小さい。このため、必ずしも蛍光標識2本鎖核酸の種類ごとに工程(b)〜(d)を行う必要はなく、核酸鎖中の同様の位置が同種の蛍光物質によって標識されている別の蛍光標識2本鎖核のために既に作成した検量線を利用することもできる。
The calibration curve mainly depends on the type and combination of the first fluorescent substance and the second fluorescent substance, the position in the nucleic acid chain labeled with the fluorescent substance, and the like. In addition, when the measurement conditions for single molecule fluorescence analysis are the same, the variation in the measured value for each experiment is small. For this reason, it is not always necessary to perform steps (b) to (d) for each type of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, and another
その後、工程(e)として、被検ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を算出する。ヘリカーゼによる反応後の反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合は、ヘリカーゼによる巻き戻し反応を受けなかった蛍光標識2本鎖核酸の割合(蛍光標識2本鎖核酸の残存率)である。つまり、反応後に減少した蛍光標識2本鎖核酸量が、ヘリカーゼによる巻き戻し反応を受けた2本鎖核酸量となる。 Thereafter, as step (e), the unwinding reaction efficiency of the test helicase is calculated. The content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution after the reaction with helicase is the ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that has not undergone the unwinding reaction with helicase (the remaining ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid). . That is, the amount of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that has decreased after the reaction becomes the amount of double-stranded nucleic acid that has undergone the unwinding reaction by helicase.
具体的には、工程(d)において作成した検量線に基づき、工程(a)において測定された反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合の値を補正し、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の実際の含有割合(蛍光標識2本鎖核酸の残存率)を算出する。100%から、得られた蛍光標識2本鎖核酸の残存率(%)を差し引くことにより、被検ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を算出することができる。 Specifically, based on the calibration curve created in step (d), the value of the apparent content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution measured in step (a) is corrected, and the reaction solution contains The actual content ratio of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid (remaining ratio of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid) is calculated. By subtracting the residual ratio (%) of the obtained fluorescently labeled double-stranded nucleic acid from 100%, the unwinding reaction efficiency of the test helicase can be calculated.
図3は、一分子蛍光解析法としてFCCSを用いた場合の本発明の巻き戻し反応効率測定方法の一態様を示したフローチャート図である。なお、本発明の巻き戻し反応効率測定方法が、これらの態様に限定されるものではないことは言うまでもない。 FIG. 3 is a flowchart showing one embodiment of the method for measuring the rewinding reaction efficiency of the present invention when FCCS is used as the single molecule fluorescence analysis method. In addition, it cannot be overemphasized that the rewinding reaction efficiency measuring method of this invention is not limited to these aspects.
図3のフローチャートについて説明する。当該態様においては、検量線作成用に用いる検量線用蛍光標識2本鎖核酸として、被検ヘリカーゼの基質とする蛍光標識2本鎖核酸と同じものを用いており、かつ、工程(b)〜(d)により検量線を作成した後、工程(a)として被検ヘリカーゼを用いて反応を行っている。まず、被検ヘリカーゼの基質とする、5’末端が第1蛍光物質により標識された1本鎖核酸と5’末端が第2蛍光物質により標識された1本鎖核酸との会合体である蛍光標識2本鎖核酸(図中、「両端蛍光標識2本鎖核酸」)を準備する(ステップ01)。次いで、5’末端が第1蛍光物質により標識された1本鎖核酸(検出用第1蛍光標識1本鎖核酸)と、5’末端が第2蛍光物質により標識された1本鎖核酸(検出用第2蛍光標識1本鎖核酸)とを準備する(図中、「片側蛍光標識1本鎖核酸(2種類)」)(ステップ02)。この2種類の片側蛍光標識1本鎖核酸は、それぞれ、両端蛍光標識2本鎖核酸が開裂してなる1本鎖核酸と同じ塩基長であり、かつこれらとはアニールしない塩基配列を有するように設計し合成することが好ましい。次いで、これら3種類の核酸を適宜混合し、検量線用試料系列を調製する〔工程(b)〕(ステップ03)。これらの検量線用試料に対してそれぞれFCCS計測を行い、蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(図中、「結合割合DCC」)を測定し〔工程(c)〕(ステップ04)、測定結果に基づき、検量線を作成する〔工程(d)〕(ステップ05)。その後、両端蛍光標識2本鎖核酸と被検ヘリカーゼとを混合して反応させ(ステップ06)、反応後の反応溶液に対してFCCS計測を行い、蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(図中、「結合割合DCC」)を測定する〔工程(a)〕(ステップ07)。測定結果と、作成した検量線とを参照し(ステップ08)、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合から、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(蛍光標識2本鎖核酸の残存率)を算出し(ステップ09)、被検ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を算出する〔工程(e)〕(ステップ10)。 The flowchart of FIG. 3 will be described. In this embodiment, the same fluorescently labeled double-stranded nucleic acid as the substrate for the test helicase is used as the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve used for preparing the calibration curve, and the steps (b) to (b) After preparing the calibration curve by (d), the reaction is carried out using the test helicase as step (a). First, fluorescence that is an association of a single-stranded nucleic acid labeled with a first fluorescent substance at the 5 ′ end and a single-stranded nucleic acid labeled with a second fluorescent substance at the 5 ′ end as a substrate for the test helicase. A labeled double-stranded nucleic acid (in the figure, “both-end fluorescently labeled double-stranded nucleic acid”) is prepared (step 01). Next, a single-stranded nucleic acid labeled with a first fluorescent substance at the 5 ′ end (first fluorescent labeled single-stranded nucleic acid for detection) and a single-stranded nucleic acid labeled with a second fluorescent substance at the 5 ′ end (detection) (Second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid for use) ("One-side fluorescently labeled single-stranded nucleic acid (2 types)" in the figure) (step 02). The two types of single-sided fluorescently labeled single-stranded nucleic acids have the same base length as the single-stranded nucleic acid obtained by cleaving the double-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, and have a base sequence that does not anneal with them. It is preferable to design and synthesize. Next, these three types of nucleic acids are mixed as appropriate to prepare a calibration curve sample series [step (b)] (step 03). FCCS measurement is performed on each of these calibration curve samples, and the apparent content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (“binding ratio DCC” in the figure) is measured [step (c)] (step 04), A calibration curve is created based on the measurement result [step (d)] (step 05). Thereafter, both-end fluorescently labeled double-stranded nucleic acid and test helicase are mixed and reacted (step 06), FCCS measurement is performed on the reaction solution after the reaction, and the apparent content ratio of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid ( In the figure, “binding ratio DCC”) is measured [step (a)] (step 07). Referring to the measurement results and the prepared calibration curve (step 08), the actual content ratio of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (fluorescent label 2) from the apparent content ratio of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution. (Remaining rate of single-stranded nucleic acid) is calculated (step 09), and the unwinding reaction efficiency of the test helicase is calculated [step (e)] (step 10).
本発明の巻き戻し反応効率測定方法は、ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を、非常に定量的かつ精度よく測定することができるため、基質特異性や複数種類のヘリカーゼの反応効率の比較等、より詳細にヘリカーゼの酵素活性を評価することができる。例えば、基質として、末端形状や塩基配列の種類、長さ等が異なる蛍光標識2本鎖核酸を用いて、本発明の巻き戻し反応効率測定方法により被検ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を測定し、これらを比較検討することにより、当該被検ヘリカーゼの基質特異性について、信頼性の高い結果を得ることができる。また、複数種類のヘリカーゼに対して、同じ反応条件で本発明の巻き戻し反応効率測定方法を行い、得られた巻き戻し反応効率を比較することにより、襟カーゼ活性の有無やヘリカーゼ活性の強弱を判断することもできる。 The unwinding reaction efficiency measurement method of the present invention can measure the unwinding reaction efficiency of helicase very quantitatively and accurately, so that the substrate specificity and the reaction efficiency of multiple types of helicases can be compared in more detail. In addition, the enzymatic activity of helicase can be evaluated. For example, using a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid having a different terminal shape, base sequence type, length, etc. as a substrate, measuring the unwinding reaction efficiency of the test helicase by the unwinding reaction efficiency measuring method of the present invention, By comparing these, a highly reliable result can be obtained for the substrate specificity of the test helicase. In addition, the unwinding reaction efficiency measurement method of the present invention was performed on the same reaction conditions for multiple types of helicases, and by comparing the obtained unwinding reaction efficiencies, the presence or absence of collarcase activity and the strength of helicase activity were determined. It can also be judged.
また、一分子蛍光解析法として、蛍光強度分布解析法(FIDA)や蛍光偏光解析法(FIDA−PO)を用いた場合にも、予め検量線を作成し、当該検量線に基づき、被検ヘリカーゼによる反応後の反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(測定値)から、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を算出することにより、反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合をより正確に求めることができる。 Also, when a fluorescence intensity distribution analysis method (FIDA) or a fluorescence polarization analysis method (FIDA-PO) is used as a single molecule fluorescence analysis method, a calibration curve is prepared in advance, and a test helicase is based on the calibration curve. By calculating the actual content of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid from the apparent content (measured value) of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution after the reaction according to, two fluorescent labels in the reaction solution The content ratio of the strand nucleic acid can be determined more accurately.
FIDAは、反応溶液中の蛍光標識分子の一分子当たりの蛍光強度とその数を求めることができる手法である。また、観測領域中に、蛍光強度の異なる蛍光標識分子(すなわち、大きさの異なる分子)が存在する場合には、2成分解析を行うことにより、それぞれの大きさの分子の数や割合を算出することも可能である。例えば、蛍光標識されたオリゴヌクレオチドは、塩基配列や塩基の長さ、1本鎖核酸、2本鎖核酸等の蛍光色素の環境状態によって1分子あたりの蛍光強度が異なる。このため、蛍光標識2本鎖核酸が巻き戻されて得られる蛍光標識1本鎖核酸の蛍光強度は、蛍光標識2本鎖核酸と比較して変化する可能性がある。そこで、FIDAを用いて解析することにより、得られた蛍光強度から、反応溶液中に存在する蛍光標識分子が、2本鎖核酸であるのか、被検ヘリカーゼにより巻き戻されて開裂している1本鎖核酸であるのかを区別して識別することができる。 FIDA is a technique that can determine the fluorescence intensity per molecule and the number thereof in a reaction solution. If there are fluorescently labeled molecules with different fluorescence intensities in the observation region (ie, molecules with different sizes), the number and ratio of molecules of each size are calculated by performing a two-component analysis. It is also possible to do. For example, fluorescently labeled oligonucleotides have different fluorescence intensity per molecule depending on the base sequence, base length, environmental state of fluorescent dyes such as single-stranded nucleic acid and double-stranded nucleic acid. For this reason, there is a possibility that the fluorescence intensity of the fluorescently labeled single-stranded nucleic acid obtained by unwinding the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid changes as compared with the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid. Therefore, by analyzing using FIDA, from the obtained fluorescence intensity, whether the fluorescently labeled molecule present in the reaction solution is a double-stranded nucleic acid is unwound by the test helicase and cleaved 1 Whether the nucleic acid is a double-stranded nucleic acid can be distinguished and identified.
一方、FIDA−POは、蛍光強度分布と蛍光偏光解析を複合させた手法であり、蛍光標識分子の蛍光偏光度とその分子数を求めることができる。蛍光偏光度は、分子の大きさによって異なり、このため、各分子の蛍光偏光度を測定することにより、反応溶液中に存在する蛍光標識分子が、二本鎖核酸であるのか、被検ヘリカーゼにより巻き戻された1本鎖核酸であるのかを区別して識別することができる。 On the other hand, FIDA-PO is a technique in which fluorescence intensity distribution and fluorescence polarization analysis are combined, and the degree of fluorescence polarization and the number of molecules of the fluorescence-labeled molecule can be obtained. The degree of fluorescence polarization varies depending on the size of the molecule. Therefore, by measuring the degree of fluorescence polarization of each molecule, whether the fluorescently labeled molecule present in the reaction solution is a double-stranded nucleic acid or not by a test helicase. It is possible to distinguish and identify whether it is a single-stranded nucleic acid that has been unwound.
このように、FIDAやFIDA−POにより解析した場合であっても、反応溶液中の2本鎖核酸及び1本鎖核酸の数や存在比を算出することができるため、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を測定することができる。なお、反応溶液から検出された蛍光シグナルの蛍光強度や蛍光偏光度を、予め測定しておいた蛍光標識2本鎖核酸及び蛍光標識1本鎖核酸のそれぞれの蛍光強度や蛍光偏光度と比較することにより、反応溶液中の分子が二本鎖核酸であるのか、1本鎖核酸であるのかを判断することができる。特に、FIDA計測の場合、1サンプルあたりの計測時間を1秒間程度で行うことが可能であり、また再現性も良好であることから、FIDAを用いた解析は、特にスクリーニング等に好適である。 Thus, even when analyzed by FIDA or FIDA-PO, the number and abundance of double-stranded nucleic acids and single-stranded nucleic acids in the reaction solution can be calculated. The content ratio of the labeled double-stranded nucleic acid can be measured. In addition, the fluorescence intensity and fluorescence polarization degree of the fluorescence signal detected from the reaction solution are compared with the fluorescence intensity and fluorescence polarization degree of each of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid and the fluorescence-labeled single-stranded nucleic acid measured in advance. Thus, it can be determined whether the molecule in the reaction solution is a double-stranded nucleic acid or a single-stranded nucleic acid. In particular, in the case of FIDA measurement, since the measurement time per sample can be performed in about 1 second and the reproducibility is good, analysis using FIDA is particularly suitable for screening and the like.
検量線用試料系列は、蛍光標識された2本鎖核酸と、蛍光標識された1本鎖核酸との総和に対する蛍光標識された2本鎖核酸の含有割合が異なる複数の検量線用試料からなる。ここで、FIDA等の場合、FCCSとは異なり、1種類の蛍光物質から発される蛍光のみを解析する。このため、検量線用試料系列は、FCCSの場合と同様に第1蛍光物質と第2蛍光物質の両方により標識された2本鎖核酸と、第1蛍光物質によってのみ標識された1本鎖核酸と、第2蛍光物質によってのみ標識された1本鎖核酸との3種を用いて調製してもよいが、解析する蛍光物質のみで標識した核酸を用いてもよい。例えば、第1蛍光物質から検出される蛍光シグナルを解析する場合には、第1蛍光物質によってのみ標識された2本鎖核酸と、第1蛍光物質によってのみ標識された1本鎖核酸との総和に対する当該2本鎖核酸の含有割合が異なる検量線用試料系列であってもよい。 The calibration curve sample series is composed of a plurality of calibration curve samples in which the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid to the sum of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid and the fluorescently labeled single-stranded nucleic acid is different. . Here, in the case of FIDA or the like, unlike the FCCS, only fluorescence emitted from one type of fluorescent material is analyzed. For this reason, the calibration curve sample series includes a double-stranded nucleic acid labeled with both the first fluorescent substance and the second fluorescent substance, and a single-stranded nucleic acid labeled only with the first fluorescent substance, as in the case of FCCS. And a single-stranded nucleic acid labeled only with the second fluorescent substance, or a nucleic acid labeled only with the fluorescent substance to be analyzed may be used. For example, when analyzing a fluorescent signal detected from a first fluorescent substance, the sum of a double-stranded nucleic acid labeled only with the first fluorescent substance and a single-stranded nucleic acid labeled only with the first fluorescent substance It may be a sample series for a calibration curve in which the content ratio of the double-stranded nucleic acid is different.
なお、一分子当たりの蛍光強度や蛍光偏光度が、1本鎖核酸と2本鎖核酸とでどのように変化するかは、蛍光物質の種類ごとに大きく異なるため、用いる蛍光物質の種類ごとに検量線を作成することにより、反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合をより正確に求めることができるためである。 In addition, how the fluorescence intensity per molecule and the degree of fluorescence polarization change between single-stranded nucleic acid and double-stranded nucleic acid varies greatly depending on the type of fluorescent substance. This is because the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution can be determined more accurately by creating a calibration curve.
図4は、一分子蛍光解析法としてFIDAを用いた場合の一態様を示したフローチャート図である。当該態様においては、予め検量線を作成した後、工程(a)として被検ヘリカーゼを用いて反応を行っている。まず、検量線を作成する(ステップ100)。次いで、被検ヘリカーゼの基質とする、5’末端が第1蛍光物質により標識された1本鎖核酸と無標識の1本鎖核酸との会合体である蛍光標識2本鎖核酸(図中、「片側蛍光標識2本鎖核酸」)を準備する(ステップ101)。さらに、5’末端が第1蛍光物質により標識された1本鎖核酸(図中、「片側蛍光標識1本鎖核酸」)を準備する(ステップ102)。これらの蛍光標識核酸のそれぞれに対してFIDA計測を行い、1分子当たりの蛍光強度を測定する(ステップ103)。片側蛍光標識2本鎖核酸の蛍光強度をQ1とし、片側蛍光標識1本鎖核酸の蛍光強度をQ2とする。次いで、片側蛍光標識2本鎖核酸と被検ヘリカーゼとを混合して反応させ(ステップ104)、反応後の反応溶液に対してFIDA計測を行い、当該反応溶液中に存在する各分子の1分子当たりの蛍光強度Q3をそれぞれ測定する(ステップ105)。測定結果に対して、1成分目をステップ103において測定したQ1、2成分目をQ2として2成分解析を行い、反応溶液中の分子を、片側蛍光標識2本鎖核酸(図中、「Frac.Q1」)と片側蛍光標識1本鎖核酸(図中、「Frac.Q2」)とに分画する(ステップ106)。これにより、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を算出することができ(ステップ107)、被検ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を算出することができる(ステップ108)。 FIG. 4 is a flowchart showing one mode when FIDA is used as a single molecule fluorescence analysis method. In this embodiment, after preparing a calibration curve in advance, the reaction is performed using the test helicase as step (a). First, a calibration curve is created (step 100). Next, a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that is an association of a single-stranded nucleic acid whose 5 ′ end is labeled with a first fluorescent substance and an unlabeled single-stranded nucleic acid as a substrate for the test helicase (in the figure, “One-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid”) is prepared (step 101). Further, a single-stranded nucleic acid whose 5 ′ end is labeled with a first fluorescent substance (“one-side fluorescently labeled single-stranded nucleic acid” in the figure) is prepared (step 102). FIDA measurement is performed on each of these fluorescently labeled nucleic acids, and the fluorescence intensity per molecule is measured (step 103). Let Q1 be the fluorescence intensity of the single-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, and Q2 be the fluorescence intensity of the single-sided fluorescently labeled single-stranded nucleic acid. Next, the single-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid and the test helicase are mixed and reacted (step 104), FIDA measurement is performed on the reaction solution after the reaction, and one molecule of each molecule present in the reaction solution Each hit fluorescence intensity Q3 is measured (step 105). The measurement result is subjected to a two-component analysis with Q1 measured in Step 103 as the first component and Q2 as the second component, and the molecule in the reaction solution is labeled with a single-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (“Frac. Q1 ") and one-sided fluorescently labeled single-stranded nucleic acid (" Frac.Q2 "in the figure) (step 106). Thereby, the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution can be calculated (step 107), and the unwinding reaction efficiency of the test helicase can be calculated (step 108).
その他、例えば、酵素活性が既知のヘリカーゼを対照ヘリカーゼとし、この対照ヘリカーゼにより得られた巻き戻し反応効率と、被検ヘリカーゼにより得られた巻き戻し反応効率とを比較することによっても、被検ヘリカーゼの酵素活性を評価することができる。具体的には、被検ヘリカーゼに代えて濃度既知の対照ヘリカーゼを用いる以外は、全て工程(a)と同様にして、反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合を測定し、この対照ヘリカーゼによる見かけの含有割合と、被検ヘリカーゼによる見かけの含有割合とを比較する。例えば、被検ヘリカーゼによる蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合が、対照ヘリカーゼにより得られた見かけの含有割合よりも小さい場合には、同一反応条件において、反応後の2本鎖核酸の残存率がより小さいということであり、被検ヘリカーゼは、当該濃度の対照ヘリカーゼよりも巻き戻し反応効率が高く、ヘリカーゼ活性が高くと評価することができる。 In addition, for example, a helicase having a known enzyme activity is used as a control helicase, and the unwinding reaction efficiency obtained by the control helicase is compared with the unwinding reaction efficiency obtained by the test helicase. The enzyme activity of can be evaluated. Specifically, the apparent content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution is measured in the same manner as in step (a) except that a control helicase with a known concentration is used instead of the test helicase, The apparent content ratio by this control helicase is compared with the apparent content ratio by the test helicase. For example, when the apparent content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid by the test helicase is smaller than the apparent content ratio obtained by the control helicase, the remaining double-stranded nucleic acid after the reaction remains under the same reaction conditions. This means that the test helicase has higher unwinding reaction efficiency and higher helicase activity than the control helicase at that concentration.
対照ヘリカーゼは、巻き戻し反応効率等のヘリカーゼ活性が既知のヘリカーゼであれば、特に限定されるものではなく、例えば、市販の精製へリカーゼ等を用いることができる。また、被検ヘリカーゼによる反応〔工程(a)〕と対照ヘリカーゼによる反応とは、いずれを先に行ってもよく、反応溶液への励起光の照射から蛍光シグナルの検出までの操作を同時に行ってもよい。 The control helicase is not particularly limited as long as it has a known helicase activity such as unwinding reaction efficiency. For example, commercially available purified helicase can be used. In addition, the reaction by the test helicase [step (a)] and the reaction by the control helicase may be performed first, and the operations from irradiation of the reaction solution to excitation light to detection of the fluorescence signal are performed simultaneously. Also good.
また、反応溶液に添加する対照ヘリカーゼの濃度をふり、各濃度の反応溶液に対してそれぞれ反応後の反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合を測定することにより、添加した対照ヘリカーゼの濃度と、反応後の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合との関係を求め、当該関係に基づいて、被検ヘリカーゼの酵素活性を評価することもできる。 In addition, the control helicase added to the reaction solution was varied in concentration, and the added control was measured by measuring the apparent content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution after the reaction with respect to each concentration of reaction solution. The relationship between the concentration of helicase and the apparent content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid after the reaction can be determined, and the enzyme activity of the test helicase can be evaluated based on the relationship.
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.
[実施例1]
本発明の巻き戻し反応効率測定方法を、一分子蛍光解析法としてFCCSを用いて行った。
<蛍光標識2本鎖核酸の調製>
5’末端がローダミングリーンにより標識された18塩基からなるフォワードプライマーと、5’末端がATTO633により標識された19塩基からなるリバースプライマーを用いて、合成DNAを鋳型としてPCRを行うことにより、5’末端がローダミングリーンにより標識された1本鎖核酸と5’末端がATTO633により標識された1本鎖核酸との会合体である蛍光標識2本鎖核酸(40塩基対長)を調製した。表1に各プライマーの配列を示す。
[Example 1]
The rewinding reaction efficiency measuring method of the present invention was performed using FCCS as a single molecule fluorescence analysis method.
<Preparation of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid>
By performing PCR using a synthetic DNA as a template using a forward primer consisting of 18 bases labeled with rhodamine green at the 5 ′ end and a reverse primer consisting of 19 bases labeled with ATTO633 at the 5 ′ end, 5 ′ A fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid (40 base pairs in length), which is an aggregate of a single-stranded nucleic acid labeled with rhodamine green at the end and a single-stranded nucleic acid labeled with ATTO633 at the 5 ′ end, was prepared. Table 1 shows the sequence of each primer.
PCRは、表2記載の組成の反応溶液において、1サイクルが98℃で10秒間、55℃で30秒間、72℃で30秒間からなる熱サイクルを40サイクル繰り返すことにより行った。得られたPCR産物は、15%アクリルアミドゲルを用いて電気泳動を行い、40塩基対長のバンドを切り出し、市販の精製キット(Mermaid、QBiogene社製)を用いて精製した(PAGE精製)。 PCR was performed by repeating 40 cycles of a thermal cycle consisting of 98 ° C. for 10 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds in the reaction solution having the composition shown in Table 2. The obtained PCR product was subjected to electrophoresis using a 15% acrylamide gel, a 40 base pair long band was cut out, and purified using a commercially available purification kit (Mermaid, manufactured by QBiogene) (PAGE purification).
<検量線用試料系列の調製>
検量線を作成するための検量線用ローダミングリーン標識1本鎖核酸として、上記の蛍光標識2本鎖核酸の調製に用いたフォワードプライマー〔Forward primer (RhodamineGreen)〕を、検量線用ATTO633標識1本鎖核酸としてリバースプライマー〔Reverse primer(ATTO633)〕を、それぞれ用いた。
上記で調製した蛍光標識2本鎖核酸、検量線用ローダミングリーン標識1本鎖核酸、及び検量線用ATTO633標識1本鎖核酸を、それぞれ表3記載の含有割合となるように、7種類の検量線用試料を調製した。表3中、「2本鎖」は蛍光標識2本鎖核酸を、「RhoG1本鎖」は検量線用ローダミングリーン標識1本鎖核酸を、「ATTO1本鎖」は検量線用ATTO633標識1本鎖核酸を、それぞれ意味する。また、各試料溶液は、所定量の核酸を、10mM Tris−HCl(pH8.0)を用いて希釈することにより調製した。
<Preparation of sample series for calibration curve>
The forward primer (Forward primer (Rhodamine Green)) used for the preparation of the above-mentioned fluorescent labeled double-stranded nucleic acid was used as a calibration curve rhodamine green labeled single-stranded nucleic acid for preparing a calibration curve. A reverse primer (Reverse primer (ATTO633)) was used as each strand nucleic acid.
Seven types of calibration were carried out so that the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid prepared above, the rhodamine green-labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve, and the ATTO633-labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve each had the content ratio shown in Table 3. A sample for wire was prepared. In Table 3, “double strand” is a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid, “RhoG single strand” is a rhodamine green labeled single-stranded nucleic acid for calibration curve, and “ATTO single strand” is an ATTO633 labeled single strand for calibration curve. Each nucleic acid means. Each sample solution was prepared by diluting a predetermined amount of nucleic acid with 10 mM Tris-HCl (pH 8.0).
<検量線の作成>
上記で調製した検量線用試料系列の各検量線用試料に対して、FCCS計測を行い、検量線用試料中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を測定した。FCCS計測は、一分子蛍光解析装置MF20(オリンパス社製)を用いて行った。ローダミングリーンは488nmのレーザ(レーザパワー:100μW)により、ATTO633は633nmのレーザ(レーザパワー:100μW)により、それぞれ励起した。計測メソッドは、FCCSを用いて、1サンプルあたり15秒間5回計測した。
測定の結果から、上記式(1)及び(2)により、各検量線用試料中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(DCC)を求めた。
図5は、縦軸をFCCS計測により得られた見かけの蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(DCC)、横軸を実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)として、検量線用試料系列の各検量線用試料のデータをプロットした図である。このうち、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)が60%以下の5プロット(低領域)に対して最小二乗法等を行い、近似直線(図5中、「低領域検量線」)を引いた。一方、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)が60%超の2プロット(高領域)に対して最小二乗法等を行い、近似直線(図5中、「高領域検量線」)を引いた。すなわち、検量線は、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)が低領域と高領域の境界以下の範囲では低領域検量線となり、当該境界以上の範囲では高領域検量線となる。なお、低領域検量線と高領域検量線の交点が、低領域と高領域の境界である。また、各検量線の傾きを下記に示す。
<Creation of calibration curve>
FCCS measurement was performed on each calibration curve sample of the calibration curve sample series prepared above, and the content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the calibration curve sample was measured. The FCCS measurement was performed using a single molecule fluorescence analyzer MF20 (manufactured by Olympus). Rhodamine green was excited by a 488 nm laser (laser power: 100 μW), and ATTO 633 was excited by a 633 nm laser (laser power: 100 μW). The measurement method was measured 5 times for 15 seconds per sample using FCCS.
From the measurement results, the content ratio (DCC) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in each calibration curve sample was determined by the above formulas (1) and (2).
5, the vertical axis indicates the apparent content of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (DCC) obtained by FCCS measurement, and the horizontal axis indicates the actual content of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (Frac. G / R-DNA). ) Is a diagram plotting data of each calibration curve sample of the calibration curve sample series. Of these, the least square method or the like was performed on 5 plots (low region) in which the content (Frac.G / R-DNA) of the actual fluorescently labeled double-stranded nucleic acid was 60% or less, and an approximate straight line (in FIG. 5) , “Low area calibration curve”). On the other hand, the least square method or the like is performed on two plots (high region) in which the content ratio (Frac.G / R-DNA) of the actual fluorescently labeled double-stranded nucleic acid exceeds 60%, and an approximate straight line (in FIG. A “high area calibration curve”) was drawn. That is, the calibration curve is a low-area calibration curve when the actual content ratio (Frac.G / R-DNA) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is below the boundary between the low region and the high region, and within the range above the boundary. It becomes a high area calibration curve. Note that the intersection of the low region calibration curve and the high region calibration curve is the boundary between the low region and the high region. The slope of each calibration curve is shown below.
<被検ヘリカーゼとの反応>
上記で調製した蛍光標識2本鎖核酸を、約5nMとなるように、反応バッファー(25mM Tris−HCl、pH7.4、20mM NaCl、3mM MgCl2、2mM ATP、2mM DTT)を用いて希釈した。調製された蛍光標識2本鎖核酸希釈溶液に、DNA helicase2(大腸菌製、製品番号:547−00341、和光純薬社製)を、最終濃度が0nM〜66nMとなるように添加した6種類の反応溶液を調製した。これらの反応溶液を、37℃で15分間反応させた。反応直後にFCCS計測を行い、各反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を測定した。FCCS計測は、上記<検量線の作成>と同じ条件によって行った。測定の結果から、上記式(1)及び(2)により、各反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(DCC)を求めた。
<Reaction with test helicase>
The fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid prepared above was diluted with a reaction buffer (25 mM Tris-HCl, pH 7.4, 20 mM NaCl, 3 mM MgCl 2 , 2 mM ATP, 2 mM DTT) so as to be about 5 nM. Six types of reactions in which DNA helicase 2 (manufactured by E. coli, product number: 547-00341, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the prepared fluorescently labeled double-stranded nucleic acid dilution solution so that the final concentration was 0 nM to 66 nM. A solution was prepared. These reaction solutions were reacted at 37 ° C. for 15 minutes. Immediately after the reaction, FCCS measurement was performed, and the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in each reaction solution was measured. The FCCS measurement was performed under the same conditions as in the above <Preparation of calibration curve>. From the measurement results, the content ratio (DCC) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in each reaction solution was determined by the above formulas (1) and (2).
図6は、FCCS計測により測定された反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(DCC)を、反応溶液に添加したDNAヘリカーゼの濃度ごとに示したグラフである。反応溶液中には、ヘリカーゼの反応を受けていない蛍光標識2本鎖核酸と、ヘリカーゼによって巻き戻された1本鎖核酸(ローダミングリーンにより標識された1本鎖核酸とATTO633により標識された1本鎖核酸)とが存在する。FCCS計測によって算出された結合割合DCCは、ヘリカーゼの巻き戻しを受けてない蛍光標識2本鎖核酸が、反応溶液中にどれくらい存在しているかを示している。 FIG. 6 is a graph showing the apparent content (DCC) of fluorescently labeled double-stranded nucleic acids in the reaction solution measured by FCCS measurement for each concentration of DNA helicase added to the reaction solution. In the reaction solution, a fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that has not been subjected to the reaction of helicase, a single-stranded nucleic acid that has been unwound by helicase (a single-stranded nucleic acid labeled with rhodamine green, and a single strand labeled with ATTO633) Strand nucleic acid). The binding ratio DCC calculated by FCCS measurement indicates how much fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that has not undergone helicase unwinding is present in the reaction solution.
さらに、FCCS計測により得られた測定値から、図5に示す検量線に基づき、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を求めた。図7は、反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の実際の含有割合(蛍光標識2本鎖核酸の残存率)(Frac.G/R−DNA)を、反応溶液に添加したDNAヘリカーゼの濃度に対してプロットしたものである(図中、「◆」)。ヘリカーゼを添加していない反応溶液(ヘリカーゼ濃度が0nM)に対してFCCS計測を行うと、反応溶液には蛍光標識2本鎖核酸のみが存在しているにも関わらず、蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(DCC)は30%程度しかない、という結果になるが(図6)、検量線に基づいて算出すると、蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が100%となる。このように、検量線を用いることによって、より正確な反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸残存率を求めることができる。 Furthermore, from the measured value obtained by the FCCS measurement, the actual content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid was determined based on the calibration curve shown in FIG. FIG. 7 shows the concentration of the DNA helicase added to the reaction solution based on the actual content ratio of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution (remaining ratio of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid) (Frac.G / R-DNA). ("♦" in the figure). When FCCS measurement is performed on a reaction solution to which helicase has not been added (helicase concentration is 0 nM), the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is present even though only the fluorescently-labeled double-stranded nucleic acid is present in the reaction solution. The apparent content ratio (DCC) is only about 30% (FIG. 6), but when calculated based on the calibration curve, the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is 100%. Thus, by using a calibration curve, it is possible to obtain a more accurate residual rate of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution.
また、放射性物質により標識した2本鎖DNA(92塩基対長)を基質とし、実施例1と同様の反応条件(ヘリカーゼ濃度、ATP濃度、反応温度、反応時間等)によりDNA helicase2による反応を行った反応溶液を、電気泳動し、92塩基対長のバンドの放射線量を測定することによって反応溶液中の2本鎖核酸の残存率を試験的に測定した結果(J.Biol.Chem.,262,2066-2076(1987))を、図7に合わせて示す(図中、「△」)。この結果、FCCS値と電気泳動値はおおよそ同じ値を示した。つまり、本発明の巻き戻し反応効率測定方法を用いることにより、ヘリカーゼの巻き戻し反応効率が非常に精度よく測定し得ることが分かった。
In addition, a double-stranded DNA (92 base pairs in length) labeled with a radioactive substance is used as a substrate, and a reaction with
[参考例1]
2本鎖核酸を標識する蛍光物質として、ローダミングリーンに代えてHiLyte Fluor488を用いて、検量線を作成した。
検量線作成に用いる蛍光標識2本鎖核酸は、実施例1で用いたフォワードプライマー〔Forward primer (RhodamineGreen)〕に代えて、これと同一の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドの5’末端がHiLyte Fluor488により標識された18塩基からなるフォワードプライマー〔Forward primer (HiLyte488)〕を用いた以外は、実施例1の<蛍光標識2本鎖核酸の調製>と同様にして調製した。なお、このフォワードプライマー〔Forward primer (HiLyte488)〕を、検量線用HiLyte488標識1本鎖核酸として用いた。
[Reference Example 1]
A calibration curve was prepared using HiLyte Fluor 488 instead of rhodamine green as a fluorescent substance for labeling the double-stranded nucleic acid.
In place of the forward primer (Forward primer (Rhodamine Green)) used in Example 1, the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid used for preparing the calibration curve was replaced by HiLyte Fluor 488 at the 5 ′ end of the oligonucleotide having the same base sequence. It was prepared in the same manner as in <Preparation of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid> in Example 1 except that a forward primer [Forward primer (HiLyte488)] consisting of 18 bases was used. In addition, this forward primer [Forward primer (HiLyte488)] was used as a HiLyte488 labeled single-stranded nucleic acid for a calibration curve.
<検量線用試料系列の調製>
上記で調製した蛍光標識2本鎖核酸、検量線用HiLyte488標識1本鎖核酸、及び検量線用ATTO633標識1本鎖核酸を、それぞれ表3記載の含有割合となるように、7種類の検量線用試料を調製した。表3中、「2本鎖」は蛍光標識2本鎖核酸を、「HiLyte1本鎖」は検量線用HiLyte488標識1本鎖核酸を、「ATTO1本鎖」は検量線用ATTO633標識1本鎖核酸を、それぞれ意味する。また、各試料溶液は、所定量の核酸を、10mM Tris−HCl(pH8.0)を用いて希釈することにより調製した。
<Preparation of sample series for calibration curve>
Seven types of calibration curves were prepared so that the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid, the calibration curve HiLite 488-labeled single-stranded nucleic acid, and the calibration curve ATTO633-labeled single-stranded nucleic acid had the content ratios shown in Table 3, respectively. A sample was prepared. In Table 3, “double strand” is a fluorescently labeled double stranded nucleic acid, “HiLite single strand” is a HiLite 488 labeled single strand nucleic acid for calibration curve, and “ATTO single strand” is an ATTO 633 labeled single strand nucleic acid for calibration curve. Respectively. Each sample solution was prepared by diluting a predetermined amount of nucleic acid with 10 mM Tris-HCl (pH 8.0).
<検量線の作成>
上記で調製した検量線用試料系列の各検量線用試料に対して、FCCS計測を行い、検量線用試料中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合を測定した。FCCS計測は、一分子蛍光解析装置MF20(オリンパス社製)を用いて行った。HiLyte Fluor488は488nmのレーザ(レーザパワー:100μW)により、ATTO633は633nmのレーザ(レーザパワー:100μW)により、それぞれ励起した。計測メソッドは、FCCSを用いて、1サンプルあたり15秒間5回計測した。
測定の結果から、上記式(1)及び(2)により、各検量線用試料中の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(DCC)を求めた。
図8は、縦軸をFCCS計測により得られた蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(DCC)、横軸を実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)として、検量線用試料系列の各検量線用試料のデータをプロットした図である。この結果、実施例1において作成した検量線と同様に、蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)が60〜80%の範囲内において、検量線の切り替え点があることが分かった。そこで、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)が60%以下の5プロット(低領域)に対して最小二乗法等を行い、近似直線(図8中、「低領域検量線」)を引いた。一方、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)が60%超の2プロット(高領域)に対して最小二乗法等を行い、近似直線(図8中、「高領域検量線」)を引いた。すなわち、検量線は、実際の蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Frac.G/R−DNA)が低領域と高領域の境界以下の範囲では低領域検量線となり、当該境界以上の範囲では高領域検量線となる。なお、低領域検量線と高領域検量線の交点が、低領域と高領域の境界である。また、各検量線の傾きを下記に示す。
<Creation of calibration curve>
FCCS measurement was performed on each calibration curve sample of the calibration curve sample series prepared above, and the content of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the calibration curve sample was measured. The FCCS measurement was performed using a single molecule fluorescence analyzer MF20 (manufactured by Olympus). HiLyte Fluor 488 was excited by a 488 nm laser (laser power: 100 μW), and ATTO 633 was excited by a 633 nm laser (laser power: 100 μW). The measurement method was measured 5 times for 15 seconds per sample using FCCS.
From the measurement results, the content ratio (DCC) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in each calibration curve sample was determined by the above formulas (1) and (2).
8, the vertical axis represents the apparent content (DCC) of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid obtained by FCCS measurement, and the horizontal axis represents the actual content of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (Frac. G / R-DNA). ) Is a diagram plotting data of each calibration curve sample of the calibration curve sample series. As a result, as with the calibration curve created in Example 1, there is a calibration curve switching point when the content ratio of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (Frac. G / R-DNA) is in the range of 60 to 80%. I understood that. Therefore, the least square method or the like is performed on 5 plots (low region) where the content ratio (Frac.G / R-DNA) of the actual fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is 60% or less, and an approximate straight line (in FIG. 8, A “low area calibration curve”) was drawn. On the other hand, the least square method or the like is performed on two plots (high region) in which the content ratio (Frac.G / R-DNA) of the actual fluorescently labeled double-stranded nucleic acid exceeds 60%, and an approximate straight line (in FIG. 8, A “high area calibration curve”) was drawn. That is, the calibration curve is a low-area calibration curve when the actual content ratio (Frac.G / R-DNA) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid is below the boundary between the low region and the high region, and within the range above the boundary. It becomes a high area calibration curve. Note that the intersection of the low region calibration curve and the high region calibration curve is the boundary between the low region and the high region. The slope of each calibration curve is shown below.
488nm用蛍光物質であるローダミングリーン及びHiLyte Fluor488は、ともに1本鎖DNAの状態のほうが、2本鎖DNAの状態よりも、一分子当たりの蛍光の明るさが大きい。ここで、FCCSによる解析において、明るさの異なる蛍光分子が混在していると、より明るい分子の情報が優先される傾向にある。このために、蛍光標識2本鎖DNAの存在割合によって検量線の傾きが変わってしまうと推察される。特に、1本鎖DNAの割合が多い場合には、FCCSで算出されるDCC(2本鎖DNAの含有割合)は、実際よりも値が小さくなる傾向にあり、よって検量線の傾きが小さくなる。実施例1及び参考例1から、励起光が488nmである蛍光物質を用いて基質とする2本鎖核酸を標識した場合には、蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が約60〜80%のところで傾きを変更すると良いことがわかった。 Rhodamine green and HiLyte Fluor 488, which are fluorescent substances for 488 nm, both have a higher brightness of fluorescence per molecule in the single-stranded DNA state than in the double-stranded DNA state. Here, in the analysis by FCCS, if fluorescent molecules having different brightness are mixed, information on brighter molecules tends to be given priority. For this reason, it is presumed that the slope of the calibration curve changes depending on the existence ratio of the fluorescently labeled double-stranded DNA. In particular, when the percentage of single-stranded DNA is large, the DCC (content ratio of double-stranded DNA) calculated by FCCS tends to be smaller than the actual value, and hence the slope of the calibration curve is small. . From Example 1 and Reference Example 1, when a double-stranded nucleic acid used as a substrate is labeled using a fluorescent substance with excitation light of 488 nm, the content of the fluorescent-labeled double-stranded nucleic acid is about 60 to 80%. By the way, it turned out that it is good to change the inclination.
[参考例2]
一分子蛍光解析法としてFIDAを用いて、ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を測定した。
<片側蛍光標識2本鎖核酸の調製>
実施例1において用いた5’末端がローダミングリーンにより標識されたフォワードプライマー〔Forward primer (RhodamineGreen)〕と、実施例1において用いたリバースプライマー〔Reverse primer(ATTO633)〕と同一の塩基配列からなる無標識のオリゴヌクレオチドからなるリバースプライマーとを用いて、合成DNAを鋳型としてPCRを行うことにより、5’末端がローダミングリーンにより標識された1本鎖核酸と無標識の1本鎖核酸との会合体である片側蛍光標識2本鎖核酸(40塩基対長)を調製した。PCRは、実施例1の<蛍光標識2本鎖核酸の調製>と同様にして行った。
[Reference Example 2]
Using FIDA as a single molecule fluorescence analysis method, the unwinding reaction efficiency of helicase was measured.
<Preparation of single-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid>
A forward primer (Forward primer (Rhodamine Green)) labeled with rhodamine green at the 5 ′ end used in Example 1 and a reverse primer [Reverse primer (ATTO 633)] used in Example 1 have no nucleotide sequence. An aggregate of a single-stranded nucleic acid whose 5 ′ end is labeled with rhodamine green and an unlabeled single-stranded nucleic acid by performing PCR using a synthetic DNA as a template using a reverse primer comprising a labeled oligonucleotide A one-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid (40 base pairs long) was prepared. PCR was performed in the same manner as in <Preparation of fluorescently labeled double-stranded nucleic acid> in Example 1.
<被検ヘリカーゼとの反応>
上記で調製した片側蛍光標識2本鎖核酸を、約5nMとなるように、反応バッファー(25mM Tris−HCl、pH7.4、20mM NaCl、3mM MgCl2、2mM ATP、2mM DTT)を用いて希釈した。この片側蛍光標識2本鎖核酸希釈溶液に、DNA helicase2(大腸菌製、製品番号:547−00341、和光純薬社製)を、最終濃度が0nM〜66nMとなるように添加した4種類の反応溶液を調製し、これらの反応溶液を、37℃で15分間反応させた。反応直後にFIDA計測を行い、各反応溶液に存在する蛍光分子の一分子当たりの蛍光強度を測定した。対照として、上記で用いたフォワードプライマー〔Forward primer (RhodamineGreen)〕を片側蛍光標識1本鎖核酸とし、これを約5nMとなるように前記反応バッファーを用いて希釈した希釈液に対しても、同様にしてFIDA計測を行い、一分子当たりの蛍光強度Qを測定した。なお、FIDA計測は、一分子蛍光解析装置MF20(オリンパス社製)を用いて行った。ローダミングリーンは488nmのレーザ(レーザパワー:100μW)により励起し、計測メソッドは、FIDAを用いて、1サンプルあたり10秒間5回計測した。
<Reaction with test helicase>
The one-side fluorescently labeled double-stranded nucleic acid prepared above was diluted with a reaction buffer (25 mM Tris-HCl, pH 7.4, 20 mM NaCl, 3 mM MgCl 2 , 2 mM ATP, 2 mM DTT) so as to be about 5 nM. . Four kinds of reaction solutions in which DNA helicase 2 (manufactured by E. coli, product number: 547-00341, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to this one-side fluorescently labeled double-stranded nucleic acid diluted solution so that the final concentration was 0 nM to 66 nM And these reaction solutions were reacted at 37 ° C. for 15 minutes. The FIDA measurement was performed immediately after the reaction, and the fluorescence intensity per molecule of the fluorescent molecules present in each reaction solution was measured. As a control, the forward primer [Forward primer (Rhodamine Green)] used above was used as a single-sided fluorescently labeled single-stranded nucleic acid, and this was similarly applied to a diluted solution diluted with the reaction buffer so as to be about 5 nM. Then, FIDA measurement was performed to measure the fluorescence intensity Q per molecule. The FIDA measurement was performed using a single molecule fluorescence analyzer MF20 (manufactured by Olympus). Rhodamine green was excited by a 488 nm laser (laser power: 100 μW), and the measurement method was measured five times for 10 seconds per sample using FIDA.
FIDA計測により測定された各ヘリカーゼ濃度の反応溶液中の1分子当たりの蛍光強度Q(kHz)に対して、DNAヘリカーゼ濃度が0nMの反応溶液中の2本鎖核酸の蛍光強度(12.7kHz)を1成分目とし、巻き戻された1本鎖核酸の蛍光強度(19kHz)を2成分目として、2成分解析を行い、それぞれの蛍光強度の分子の割合を算出した。図9に、FIDA計測により測定された蛍光強度に対して2成分解析を行った結果の、各ヘリカーゼ濃度の反応溶液中の片側蛍光標識2本鎖核酸の含有割合(Q=12.7)と片側蛍光標識1本鎖核酸の含有割合(Q=19)をそれぞれ示す。この結果から、DNAヘリカーゼ濃度が66nMの場合の巻き戻し反応効率は約80%、26nMの場合は約50%、13nMの場合は約15%であることがわかった。 Fluorescence intensity (12.7 kHz) of double-stranded nucleic acid in a reaction solution having a DNA helicase concentration of 0 nM with respect to the fluorescence intensity Q (kHz) per molecule in the reaction solution of each helicase concentration measured by FIDA measurement Was the first component, and the fluorescence intensity (19 kHz) of the unwound single-stranded nucleic acid was the second component, a two-component analysis was performed, and the ratio of the molecules of each fluorescence intensity was calculated. FIG. 9 shows the content ratio (Q = 12.7) of the one-sided fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution of each helicase concentration as a result of performing two-component analysis on the fluorescence intensity measured by FIDA measurement. The content ratio (Q = 19) of the single-sided fluorescently labeled single-stranded nucleic acid is shown. From this result, it was found that the unwinding reaction efficiency when the DNA helicase concentration was 66 nM was about 80%, about 50% when 26 nM, and about 15% when 13 nM.
図10に、図7(図中、「△」)に示した電気泳動法と同様にして測定した、各ヘリカーゼ濃度における巻き戻し反応効率(%)を示す。図9と図10を比較してみると、各ヘリカーゼ濃度における両者の巻き戻し反応効率はほぼ一致しており、FIDA解析を用いることによっても、ヘリカーゼ活性を測定できることがわかった。 FIG. 10 shows the unwinding reaction efficiency (%) at each helicase concentration measured in the same manner as the electrophoresis method shown in FIG. 7 (“Δ” in the figure). Comparing FIG. 9 and FIG. 10, it was found that the unwinding reaction efficiencies of the two at the respective helicase concentrations were almost the same, and the helicase activity could also be measured by using FIDA analysis.
本発明の巻き戻し反応効率測定方法を用いることにより、ヘリカーゼの2本鎖核酸に対する巻き戻し反応効率を、煩雑な作業を行うことなく、正確かつ定量的に測定することができるため、学術研究分野のみならず、ヘリカーゼの活性を応用した核酸医薬の開発の分野においても利用が可能である。 By using the method for measuring the unwinding reaction efficiency of the present invention, the unwinding reaction efficiency of the helicase with respect to the double-stranded nucleic acid can be accurately and quantitatively measured without performing complicated work. In addition, it can be used in the field of development of nucleic acid medicines utilizing helicase activity.
Claims (4)
(a)第1蛍光物質により標識された第1蛍光標識1本鎖核酸と、前記第1蛍光物質とは分光特性の異なる第2蛍光物質により標識されている第2蛍光標識1本鎖核酸との会合体である蛍光標識2本鎖核酸を含む反応溶液に、ヘリカーゼを添加して反応させた後、当該反応溶液に、前記第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び前記第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとしてそれぞれ検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析して、当該反応溶液中の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合を測定する工程と、
(b)前記第1蛍光物質により標識された検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸と、前記第2蛍光物質により標識された検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸とを等量含有し、かつ、前記第1蛍光物質及び前記第2蛍光物質により標識された検量線用蛍光標識2本鎖核酸と前記検量線用第1蛍光標識1本鎖核酸と前記検量線用第2蛍光標識1本鎖核酸との総和に対する前記検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合が異なる検量線用試料系列を調製する工程と、
(c)前記工程(b)において調製した検量線用試料系列のそれぞれの検量線用試料に、前記第1蛍光物質を励起し得る波長の光及び前記第2蛍光物質を励起し得る波長の光をそれぞれ照射し、各蛍光物質から発される蛍光を蛍光シグナルとしてそれぞれ検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析して、当該検量線用試料中の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(モル比)を測定する工程と、
(d)前記工程(c)において測定された各検量線用試料の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(モル比)と、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合との関係の近似線を作成する工程と、
(e)前記工程(d)において作成した近似線、及び前記工程(a)において測定された当該反応溶液の蛍光標識2本鎖核酸の見かけの含有割合(モル比)に基づき、当該ヘリカーゼの巻き戻し反応効率を算出する工程と、
を有することを特徴とするヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法。 A method for measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase to a double-stranded nucleic acid,
(A) a first fluorescently labeled single-stranded nucleic acid labeled with a first fluorescent substance, and a second fluorescently labeled single-stranded nucleic acid labeled with a second fluorescent substance having a spectral characteristic different from that of the first fluorescent substance; Light having a wavelength capable of exciting the first fluorescent substance and the second fluorescent substance in the reaction solution after adding helicase to the reaction solution containing the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid that is an aggregate of The fluorescence emitted from each fluorescent substance is detected as a fluorescence signal, and the detected fluorescence signal is analyzed by a single molecule fluorescence analysis method to detect the fluorescence in the reaction solution. Measuring the apparent content of labeled double-stranded nucleic acid;
(B) An equal amount of a first fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid for a calibration curve labeled with the first fluorescent substance and a second fluorescent-labeled single-stranded nucleic acid for a calibration curve labeled with the second fluorescent substance And a calibration curve fluorescent labeled double-stranded nucleic acid labeled with the first fluorescent substance and the second fluorescent substance, the calibration curve first fluorescent labeled single-stranded nucleic acid, and the calibration curve second fluorescent label. Preparing a calibration curve sample series in which the content ratio of the fluorescence-labeled double-stranded nucleic acid for calibration curve is different from the total with the single-stranded nucleic acid;
(C) Light of a wavelength that can excite the first fluorescent substance and light of a wavelength that can excite the second fluorescent substance to each of the calibration curve samples of the calibration curve sample series prepared in the step (b). , Respectively, and the fluorescence emitted from each fluorescent substance is detected as a fluorescence signal, the detected fluorescence signal is analyzed by a single molecule fluorescence analysis method, and the calibration curve fluorescent label 2 in the calibration curve sample is analyzed. A step of measuring an apparent content ratio (molar ratio) of the double-stranded nucleic acid;
(D) The apparent content ratio (molar ratio) of the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve of each calibration curve sample measured in the step (c), and two actual fluorescent labels for the calibration curve in the measurement sample Creating an approximate line of the relationship with the content of the chain nucleic acid;
(E) Based on the approximate line created in the step (d) and the apparent content ratio (molar ratio) of the fluorescently labeled double-stranded nucleic acid in the reaction solution measured in the step (a), the winding of the helicase Calculating the return reaction efficiency;
A method for measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase, comprising:
前記工程(d)において作成される近似線が、測定試料における実際の検量線用蛍光標識2本鎖核酸の含有割合の低領域における近似線と、前記含有割合の高領域における近似線とからなり、
前記低領域と前記高領域との境界が、60〜80%の範囲内にあることを特徴とする請求項1又は2記載のヘリカーゼの巻き戻し反応効率測定方法。 The fluorescent material is a fluorescent material that is excited by excitation light having a wavelength of 488 nm,
The approximate line created in the step (d) is composed of an approximate line in the low region of the actual content of the fluorescent labeled double-stranded nucleic acid for the calibration curve in the measurement sample and an approximate line in the high region of the content rate. ,
The method for measuring the unwinding reaction efficiency of a helicase according to claim 1 or 2, wherein a boundary between the low region and the high region is in a range of 60 to 80%.
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CN114561442A (en) * | 2022-03-21 | 2022-05-31 | 中山大学 | Helicase activity determination method based on double-stranded DNA and application thereof |
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2009
- 2009-08-06 JP JP2009183304A patent/JP2011036132A/en not_active Withdrawn
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