JP2012231727A - Fto gene polymorphism detection probe - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting rs9939609 of FTO gene polymorphism by specifying an effective probe for detecting rs9939609 of FTO gene polymorphism, and to provide a kit therefor.SOLUTION: There is provided a probe for detecting polymorphism of FTO gene, which comprises an oligonucleotide comprising a base sequence of 10-65 base length containing base numbers 401-410 of a specific base sequence, and having homology to a specific base sequence except that the base corresponding to the 410th base is cytosine, wherein the base corresponding to the base number 410 is labeled with a fluorochrome.

Description

本発明は、FTO遺伝子多型のrs9939609を検出する方法、ならびにそのための核酸プローブおよびキットに関する。   The present invention relates to a method for detecting rs9939609 of an FTO gene polymorphism, and a nucleic acid probe and kit therefor.

肥満は、糖尿病およびメタボリックシンドロームの原因となっていることが知られている。我が国においては、メタボリックシンドロームは、健康診断における診断項目となっている。
肥満に関連するSNPとしては、FTO遺伝子のSNP(一塩基多型)が知られている。FTO遺伝子(fat mass and obesity-associated gene)のSNP (rs9939609)はボディマス指数(BMI)や肥満と関連することが報告されている(非特許文献1)。
このように、FTO遺伝子のSNPの多型を調査することは、肥満、糖尿病、メタボリックシンドロームなどの診断に非常に重要となっている。
Obesity is known to cause diabetes and metabolic syndrome. In Japan, metabolic syndrome is a diagnostic item in health examinations.
SNP (single nucleotide polymorphism) of FTO gene is known as SNP related to obesity. It has been reported that SNP (rs9939609) of FTO gene (fat mass and obesity-associated gene) is associated with body mass index (BMI) and obesity (Non-patent Document 1).
Thus, investigating SNP polymorphisms in the FTO gene is very important for diagnosis of obesity, diabetes, metabolic syndrome, and the like.

塩基の多型を検出する方法としては、以下の方法が知られている。
非特許文献1には、付加配列を持つプライマーを用いて増幅産物を得て、FRETプローブの蛍光検出シグナルを得てSNPタイピングを行う方法(KASPar法)が記載されている。しかしながら、この方法は、反応に必要なFRETプローブが2つ必要でありコストがかかり、2種類以上のプライマーが必要なため設計の手間やコストを要し、さらに結果解析に専門知識や専門スキルを必要とするという問題があった。
非特許文献2には、TaqManプローブを用いて蛍光検出シグナルを得てSNPタイピングを行う方法が記載されている。しかしながら、この方法は、反応に必要なTaqManプローブが2つ必要でコストがかかり、TaqManプローブは修飾が必要で高価であり、さらに結果解析に専門知識や専門スキルを必要とするという問題があった。
非特許文献3には、Invader法により検出シグナルを得てSNPタイピングを行う方法が記載されている。しかしながら、この方法は、実験操作に手間や専門スキルを必要とし、さらに結果を得るまでに時間がかかるという問題があった。
非特許文献4には、RFLP法により増幅産物の制限酵素切断パターンの違いからSNPタイピングを行う方法が記載されている。しかしながら、この方法は、増幅産物を取扱うためコンタミネーションして実験の結果に影響を与える危険性があり、実験操作に手間を必要とし、結果を得るまでに時間がかかるという問題があった。
The following methods are known as methods for detecting a base polymorphism.
Non-Patent Document 1 describes a method (KASPar method) in which an amplification product is obtained using a primer having an additional sequence, a fluorescence detection signal of a FRET probe is obtained, and SNP typing is performed. However, this method requires two FRET probes necessary for the reaction and is costly, and requires two or more types of primers, which requires design effort and cost. There was a problem of need.
Non-Patent Document 2 describes a method of performing SNP typing by obtaining a fluorescence detection signal using a TaqMan probe. However, this method requires two TaqMan probes necessary for the reaction and is costly. The TaqMan probe requires modification and is expensive, and results analysis requires expertise and expertise. .
Non-Patent Document 3 describes a method of performing SNP typing by obtaining a detection signal by the Invader method. However, this method has a problem that it requires labor and specialized skills for the experimental operation, and it takes time to obtain the result.
Non-Patent Document 4 describes a method of performing SNP typing from the difference in restriction enzyme cleavage pattern of an amplification product by RFLP method. However, this method has a problem in that it has a risk of affecting the result of the experiment due to contamination because it deals with the amplification product, and it takes time to perform the experiment and takes time to obtain the result.

一方、変異を含む領域をPCRで増幅した後、蛍光色素で標識された核酸プローブを用いて融解曲線分析を行い、融解曲線分析の結果に基づいて変異を解析する方法が知られている(特許文献1,2)。しかしながら、これらの文献においては、プローブの設計に関し、末端部が蛍光色素により標識された消光プローブが標的核酸にハイブリダイゼーションしたとき、末端部分においてプローブ−核酸ハイブリッドの複数塩基対が少なくとも一つのGとCのペアを形成するように設計するという教示があるのみである。また、これらの方法は、実施する上で全ての任意配列で実施可能ではないという問題があった。   On the other hand, a method is known in which a region containing a mutation is amplified by PCR, a melting curve analysis is performed using a nucleic acid probe labeled with a fluorescent dye, and the mutation is analyzed based on the result of the melting curve analysis (patent) References 1, 2). However, in these documents, regarding probe design, when a quenching probe whose terminal portion is labeled with a fluorescent dye is hybridized with a target nucleic acid, a plurality of probe-nucleic acid hybrid base pairs are at least one G in the terminal portion. There is only teaching to design to form C pairs. In addition, these methods have a problem that they cannot be implemented with all arbitrary sequences.

特開2001−286300号公報JP 2001-286300 A 特開2002−119291号公報JP 2002-119291 A

Science 2007;316:889-94Science 2007; 316: 889-94 N Engl J Med 2008;359:2558-66N Engl J Med 2008; 359: 2558-66 J Hum Genet 2008;53:546-553J Hum Genet 2008; 53: 546-553 J Clin Endocrinol Metab 2008;93:1501-1505J Clin Endocrinol Metab 2008; 93: 1501-1505

本発明は、FTO遺伝子多型のrs9939609を検出するのに有効なプローブを特定し、FTO遺伝子多型のrs9939609を検出する方法、およびそのためのキットを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to identify a probe effective for detecting rs9939609 of FTO gene polymorphism, to provide a method for detecting rs9939609 of FTO gene polymorphism, and to provide a kit therefor.

本発明者は、FTO遺伝子多型のrs9939609を含む特定の領域に基づいてプローブを設計し、該プローブを用いる融解曲線分析を行うことにより当該変異を検出できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventor has found that the mutation can be detected by designing a probe based on a specific region containing rs9939609 of the FTO gene polymorphism and performing a melting curve analysis using the probe, thereby completing the present invention. It was.

すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)FTO遺伝子の多型を検出するためのプローブであって、配列番号1または2に示す塩基配列において塩基番号401〜410を含む10〜65塩基長の塩基配列であり、配列番号1または2における410番目の塩基に対応する塩基がシトシンである以外は配列番号1または2に相同性を有し、塩基番号410に対応する塩基が蛍光色素で標識されているオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする多型検出用プローブ。
(2)前記オリゴヌクレオチドは、蛍光色素で標識された塩基番号410に対応する塩基を3’末端から数えて1〜3番目の位置に有する、(1)記載の多型検出用プローブ。
(3)前記オリゴヌクレオチドは、蛍光色素で標識された塩基番号410に対応する塩基を3’末端に有する、(1)記載の多型検出用プローブ。
(4)前記オリゴヌクレオチドは、標的配列にハイブリダイズしないときに蛍光を発し、且つ標的配列にハイブリダイズしたときに蛍光強度が減少するかまたは増加する、(1)〜(3)のいずれか1項記載の多型検出用プローブ。
(5)前記オリゴヌクレオチドが、標的配列にハイブリダイズしないときに蛍光を発し、標的配列にハイブリダイズしたときに蛍光強度が減少する、(4)記載の多型検出用プローブ。
(6)前記オリゴヌクレオチドの塩基長が10〜47である、(1)〜(5)のいずれか1項記載の多型検出用プローブ。
(7)前記オリゴヌクレオチドの塩基長が10〜34である、(1)〜(6)のいずれか1項に記載の多型検出用プローブ。
(8)前記オリゴヌクレオチドの塩基長が15〜27である、(1)〜(7)のいずれか1項に記載の多型検出用プローブ。
(9)前記プローブが、融解曲線分析用のプローブである、(1)〜(8)のいずれか1項に記載の多型検出用プローブ。
(10)前記オリゴヌクレオチドが配列番号4で示される、(1)〜(9)のいずれか1項に記載の多型検出プローブ。
(11)(1)〜(10)のいずれか1項に記載の多型検出用プローブを用いるFTO遺伝子の多型検出方法。
(12)(I)(1)〜(10)のいずれか1項に記載の多型検出用プローブおよび試料中の一本鎖核酸を接触させて、前記蛍光標識オリゴヌクレオチドおよび前記一本鎖核酸をハイブリダイズさせてハイブリッド形成体を得ること、
(II)前記ハイブリッド形成体を含む試料の温度を変化させることで、前記ハイブリッド形成体を解離させ、前記ハイブリッド形成体の解離に基づく蛍光シグナルの変動を測定すること、
(III)前記シグナルの変動に基づいてハイブリッド形成体の解離温度であるTm値を決定すること、並びに
(IV)前記Tm値に基づいて、FTO遺伝子における多型の存在または多型を有する核酸の存在比を決定すること、
を含む、(11)に記載の多型検出方法。
(13)さらに、前記工程(I)の前または工程(I)と同時に核酸を増幅することを含む、(12)に記載の多型検出方法。
(14)(11)〜(13)のいずれか1項に記載の多型検出方法により、FTO遺伝子における多型を検出すること、および、検出された多型の有無に基づいて、肥満、糖尿病および/またはメタボリックシンドロームのかかり易さを決定することを含む、方法。
(15)(1)〜(10)のいずれか1項に記載の多型検出用プローブを含む、多型検出用キット。
(16)配列番号1に示す塩基配列において、前記オリゴヌクレオチドがハイブリダイズする配列を含む領域を鋳型として増幅可能なプライマーをさらに含む、(15)に記載の多型検出用キット。
(17)前記プライマーが配列番号7と8に記載のプライマーである、(16)に記載の多型検出キット。
(18)さらに、配列番号11〜16に記載の何れかのプライマー又はプローブを含む、(16)または(17)に記載の多型検出用キット。
That is, the present invention is as follows.
(1) A probe for detecting a polymorphism of the FTO gene, which is a base sequence having a length of 10 to 65 bases including base numbers 401 to 410 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 2, and SEQ ID NO: 1 or 2 except that the base corresponding to the 410th base in 2 is homologous to SEQ ID NO: 1 or 2, except that the base corresponding to the base number 410 is an oligonucleotide labeled with a fluorescent dye. A polymorphism detection probe.
(2) The polymorphism detection probe according to (1), wherein the oligonucleotide has a base corresponding to the base number 410 labeled with a fluorescent dye at the first to third positions counted from the 3 ′ end.
(3) The polymorphism detection probe according to (1), wherein the oligonucleotide has a base corresponding to base number 410 labeled with a fluorescent dye at the 3 ′ end.
(4) Any one of (1) to (3), wherein the oligonucleotide emits fluorescence when it does not hybridize to the target sequence and decreases or increases in fluorescence intensity when hybridized to the target sequence. The polymorphism detection probe according to Item.
(5) The polymorphism detection probe according to (4), wherein the oligonucleotide emits fluorescence when it does not hybridize to the target sequence and decreases in fluorescence intensity when hybridized to the target sequence.
(6) The probe for detecting a polymorphism according to any one of (1) to (5), wherein the oligonucleotide has a base length of 10 to 47.
(7) The probe for detecting a polymorphism according to any one of (1) to (6), wherein the oligonucleotide has a base length of 10 to 34.
(8) The polymorphism detection probe according to any one of (1) to (7), wherein the oligonucleotide has a base length of 15 to 27.
(9) The probe for detecting a polymorphism according to any one of (1) to (8), wherein the probe is a probe for melting curve analysis.
(10) The polymorphism detection probe according to any one of (1) to (9), wherein the oligonucleotide is represented by SEQ ID NO: 4.
(11) A method for detecting a polymorphism of an FTO gene using the probe for detecting a polymorphism according to any one of (1) to (10).
(12) The probe for detecting a polymorphism according to any one of (I) (1) to (10) and a single-stranded nucleic acid in a sample are contacted, and the fluorescently labeled oligonucleotide and the single-stranded nucleic acid To obtain a hybrid formed body,
(II) dissociating the hybrid by changing the temperature of the sample containing the hybrid, and measuring a change in fluorescence signal based on the dissociation of the hybrid;
(III) determining the Tm value, which is the dissociation temperature of the hybrid, based on the change in the signal; and (IV) the presence or absence of a polymorphism in the FTO gene based on the Tm value. Determining the abundance ratio,
The polymorphism detection method according to (11), comprising:
(13) The polymorphism detection method according to (12), further comprising amplifying the nucleic acid before or simultaneously with the step (I).
(14) By detecting the polymorphism in the FTO gene by the polymorphism detection method according to any one of (11) to (13), and based on the presence or absence of the detected polymorphism, obesity and diabetes And / or determining the likelihood of metabolic syndrome.
(15) A polymorphism detection kit comprising the polymorphism detection probe according to any one of (1) to (10).
(16) The polymorphism detection kit according to (15), further comprising a primer that can be amplified using a region containing a sequence to which the oligonucleotide hybridizes in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 as a template.
(17) The polymorphism detection kit according to (16), wherein the primer is the primer set forth in SEQ ID NOs: 7 and 8.
(18) The polymorphism detection kit according to (16) or (17), further comprising any primer or probe described in SEQ ID NOs: 11 to 16.

本発明のプローブを添加して、融解曲線分析(Tm解析)を行うだけで、FTO遺伝子多型のrs9939609のSNPタイピングが可能となる。
本発明のプローブは、特異性が高く、検出感度が高い。
本発明の方法を用いることにより、PCRを行う場合であっても、増幅産物を取り出す必要がないため、コンタミネーションの危険性がほぼ無い。また、本発明の方法は、操作が簡単なので自動化が容易である。
本発明の方法により、FTO遺伝子多型のrs9939609と、B3AR遺伝子多型のrs4994およびUCP1遺伝子多型のrs1800592とを同時に検出することもできる。
本発明のプローブを用いることより、作業時間や反応時間を短縮し、容易にFTO遺伝子多型のrs9939609を検出することができる。
By adding the probe of the present invention and performing melting curve analysis (Tm analysis), SNP typing of rs9939609 of the FTO gene polymorphism becomes possible.
The probe of the present invention has high specificity and high detection sensitivity.
By using the method of the present invention, there is almost no risk of contamination since it is not necessary to take out the amplification product even when PCR is performed. Also, the method of the present invention is easy to automate because it is simple to operate.
By the method of the present invention, the FTO gene polymorphism rs9939609, the B3AR gene polymorphism rs4994 and the UCP1 gene polymorphism rs1800592 can also be detected simultaneously.
By using the probe of the present invention, the working time and reaction time can be shortened, and the FTO gene polymorphism rs9939609 can be easily detected.

実施例1のFTO−R1−WTおよびFTO−R1−mt(相補鎖オリゴ)についてのTm解析における単位時間当たりのTAMRA(3T−FTO−F1、5T−FTO−F2、5T−FTO−F3)の蛍光強度の変化量(d蛍光強度増加量/t)を縦軸とし、温度を横軸とし、これらの関係を示す。以下の図表においても、縦軸と横軸の関係は同様である。TAMRA (3T-FTO-F1, 5T-FTO-F2, 5T-FTO-F3) per unit time in Tm analysis for FTO-R1-WT and FTO-R1-mt (complementary strand oligo) of Example 1 The amount of change in fluorescence intensity (d fluorescence intensity increase / t) is on the vertical axis, and the temperature is on the horizontal axis. In the following charts, the relationship between the vertical axis and the horizontal axis is the same. 実施例2の検体A(精製ゲノム)についてのTm解析において、プローブにPacific Blue(3PB−FTO−F1)(左図)とBODIPY FL(5FL−B3AR−wt−R6−15)(中央図)とTAMRA(5T−UCP1−G−F4−17)(右図)を用いた。In Tm analysis for specimen A (purified genome) of Example 2, Pacific Blue (3PB-FTO-F1) (left figure) and BODIPY FL (5FL-B3AR-wt-R6-15) (middle figure) were used as probes. TAMRA (5T-UCP1-G-F4-17) (right figure) was used. 実施例2の検体B(精製ゲノム)についてのTm解析において、プローブにPacific Blue(3PB−FTO−F1)(左図)とBODIPY FL(5FL−B3AR−wt−R6−15)(中央図)とTAMRA(5T−UCP1−G−F4−17)(右図)を用いた。In the Tm analysis of the specimen B (purified genome) of Example 2, Pacific Blue (3PB-FTO-F1) (left figure) and BODIPY FL (5FL-B3AR-wt-R6-15) (center figure) were used as probes. TAMRA (5T-UCP1-G-F4-17) (right figure) was used.

<1>本発明プローブおよび本発明検出方法
本発明プローブは、FTO遺伝子の多型を検出するためのプローブであって、配列番号1または2に示す塩基配列において塩基番号401〜410を含む10〜65塩基長の塩基配列であり、配列番号1または2における410番目の塩基に対応する塩基がシトシンである以外は配列番号1または2に相同性を有し、塩基番号410に対応する塩基が蛍光色素で標識されているオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする多型検出用プローブである。
ここで、FTO遺伝子多型のrs9939609は、配列番号1,2の401番目の塩基である。このrs番号は、National Center for Biotechnology InformationのdbSNPデータベース(//www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/)の登録番号を示す。
<1> Probe of the Present Invention and Detection Method of the Present Invention The probe of the present invention is a probe for detecting a polymorphism of the FTO gene, which comprises base numbers 401 to 410 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 2. A base sequence of 65 bases in length, which has homology to SEQ ID NO: 1 or 2 except that the base corresponding to the 410th base in SEQ ID NO: 1 or 2 is cytosine, and the base corresponding to base number 410 is fluorescent A polymorphism detection probe comprising an oligonucleotide labeled with a dye.
Here, FTO gene polymorphism rs9939609 is the 401st base of SEQ ID NOs: 1 and 2. This rs number indicates the registration number of the dbSNP database (//www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/) of National Center for Biotechnology Information.

本発明プローブは、配列番号1に示す塩基配列(FTO遺伝子の野生型の塩基を有する配列)または配列番号2に示す塩基配列(FTO遺伝子の変異型(多型)の塩基を有する配列)において上記特定された配列を有する他は、特許文献1,2に記載されたプローブと同様にして作製できる。
本願における「相同性」とは、特定の塩基配列において、塩基配列の相補鎖に80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上の相同性を有する配列を有している塩基配列をさす。
本発明のプローブの長さとしては、10〜65塩基長、好ましくは10〜47塩基長、より好ましくは10〜34、最も好ましくは15〜27である。
本発明において使用されるFTO遺伝子多型のrs9939609を検出するためのプローブの塩基配列の例としては、5'-tgtgaatttrgtgatgcac-3'(配列番号3)が挙げられる。配列中、“r”はaまたはtを表す。より好ましくは、5'-tgtgaatttagtgatgcac-3'(配列番号4)である。
蛍光色素としては、特許文献1,2に記載されたものが使用できるが、具体例としては、Pacific Blue(商標)、FAM(商標)、TAMRA(商標)、BODIPY(商標) FL等が挙げられる。蛍光色素のオリゴヌクレオチドへの結合方法は、通常の方法、例えば特許文献1,2に記載の方法に従って行うことができる。
The probe of the present invention is the above in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 (sequence having a wild type base of the FTO gene) or the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 (sequence having a variant (polymorphic) base of the FTO gene). Other than having the specified sequence, it can be prepared in the same manner as the probes described in Patent Documents 1 and 2.
“Homology” in the present application refers to a base having a sequence having a homology of 80% or more, more preferably 90% or more, and most preferably 95% or more to a complementary strand of a base sequence in a specific base sequence. Point to an array.
The length of the probe of the present invention is 10 to 65 bases, preferably 10 to 47 bases, more preferably 10 to 34, and most preferably 15 to 27.
An example of a base sequence of a probe for detecting rs9939609 of the FTO gene polymorphism used in the present invention is 5′-tgtgaattt r gtgatgcac-3 ′ (SEQ ID NO: 3). In the sequence, “r” represents a or t. More preferably, it is 5′-tgtgaatttagtgatgcac-3 ′ (SEQ ID NO: 4).
As the fluorescent dye, those described in Patent Documents 1 and 2 can be used, and specific examples include Pacific Blue (trademark), FAM (trademark), TAMRA (trademark), BODIPY (trademark) FL, and the like. . The method of binding the fluorescent dye to the oligonucleotide can be performed according to a conventional method, for example, the methods described in Patent Documents 1 and 2.

本発明プローブは、標的配列にハイブリダイゼーションしないときに蛍光色素の蛍光が発光し、標的配列にハイブリダイゼーションしたときに蛍光色素の蛍光が減少または増加することが好ましい。より好ましくは、ハイブリダイゼーションしないときに蛍光色素の蛍光が発光し、ハイブリダイゼーションしたときに蛍光色素の蛍光が消光する、消光プローブである。
また、本発明プローブは、5’または3’末端から数えて1〜3番目の塩基が蛍光色素により標識化されていることが好ましく、3’末端が蛍光色素により標識されていることがより好ましい。なお、本明細書において、「5’末端から数えて1〜3番目」という場合は、5’末端を1番目として数え、「3’末端から数えて1〜3番目」という場合は、3’末端を1番目として数える。
なお、本発明プローブにおいて蛍光色素により標識されている塩基は、配列番号1または2における410番目の塩基である。
The probe of the present invention preferably emits fluorescence of the fluorescent dye when not hybridized to the target sequence, and decreases or increases fluorescence of the fluorescent dye when hybridized to the target sequence. More preferably, it is a quenching probe that emits fluorescence of a fluorescent dye when not hybridized and quenches fluorescence of the fluorescent dye when hybridized.
In the probe of the present invention, the first to third bases counted from the 5 ′ or 3 ′ end are preferably labeled with a fluorescent dye, and more preferably the 3 ′ end is labeled with a fluorescent dye. . In the present specification, “1st to 3rd counting from the 5 ′ end” refers to 5 ′ end as the first, and “1st to 3rd counting from the 3 ′ end” to 3 ′ The end is counted as the first.
The base labeled with the fluorescent dye in the probe of the present invention is the 410th base in SEQ ID NO: 1 or 2.

本発明の検出方法は、本発明のプローブを使用し、以下の工程を含むことを特徴とする。(I)本発明の多型検出用プローブおよび試料中の一本鎖核酸を接触させて、前記蛍光標識オリゴヌクレオチドおよび前記一本鎖核酸をハイブリダイズさせてハイブリッド形成体を得ること、
(II)前記ハイブリッド形成体を含む試料の温度を変化させることで、前記ハイブリッド形成体を解離させ、前記ハイブリッド形成体の解離に基づく蛍光シグナルの変動を測定すること、
(III)前記シグナルの変動に基づいてハイブリッド形成体の解離温度であるTm値を決定すること、並びに
(IV)前記Tm値に基づいて、FTO遺伝子における多型の存在または多型を有する核酸の存在比を決定すること。
The detection method of the present invention uses the probe of the present invention and includes the following steps. (I) Contacting the polymorphism detection probe of the present invention and a single-stranded nucleic acid in a sample, and hybridizing the fluorescently labeled oligonucleotide and the single-stranded nucleic acid to obtain a hybrid,
(II) dissociating the hybrid by changing the temperature of the sample containing the hybrid, and measuring a change in fluorescence signal based on the dissociation of the hybrid;
(III) determining the Tm value, which is the dissociation temperature of the hybrid, based on the change in the signal; and (IV) the presence or absence of a polymorphism in the FTO gene based on the Tm value. Determine the abundance ratio.

本発明検出方法は、本発明プローブを用いることの他は、通常の核酸増幅および融解曲線分析(Tm解析)の方法に従って行うことができる。また、本発明の検出方法は、前記工程(I)の前または工程(I)と同時に核酸を増幅することを含んでいてもよい。   The detection method of the present invention can be carried out according to the usual methods of nucleic acid amplification and melting curve analysis (Tm analysis) other than using the probe of the present invention. The detection method of the present invention may include amplifying the nucleic acid before or simultaneously with the step (I).

核酸増幅の方法としては、ポリメラーゼを用いる方法が好ましく、その例としては、PCR、ICAN、LAMP等が挙げられる。ポリメラーゼを用いる方法により増幅する場合は、本発明プローブの存在下で増幅を行うことが好ましい。用いるプローブに応じて、増幅の反応条件等を調整することは当業者であれば容易である。これにより、核酸の増幅後にプローブのTm値を解析するだけなので、反応終了後増幅産物を精製などする必要がない。よって、増幅産物による汚染の心配がない。また、増幅に必要な機器と同じ機器で検出することが可能なので、容器を移動する必要すらない。よって、自動化も容易である。   As a method for nucleic acid amplification, a method using a polymerase is preferred, and examples thereof include PCR, ICAN, LAMP and the like. When amplification is performed by a method using a polymerase, amplification is preferably performed in the presence of the probe of the present invention. It is easy for those skilled in the art to adjust the amplification reaction conditions and the like according to the probe used. As a result, only the Tm value of the probe is analyzed after amplification of the nucleic acid, so that it is not necessary to purify the amplification product after the reaction is completed. Therefore, there is no worry of contamination by amplification products. Moreover, since it can detect with the same apparatus as an apparatus required for amplification, it is not necessary to move a container. Therefore, automation is also easy.

本発明において、試料中のDNAは、一本鎖DNAでもよいし二本鎖DNAであってもよい。前記DNAが二本鎖DNAの場合は、例えば、前記ハイブリダイズ工程に先立って、加熱により前記試料中の二本鎖DNAを解離させる工程を含むことが好ましい。二本鎖DNAを一本鎖DNAに解離することによって、次のハイブリダイズ工程において、検出用プローブとのハイブリダイズが可能となる。   In the present invention, the DNA in the sample may be single-stranded DNA or double-stranded DNA. When the DNA is double-stranded DNA, for example, prior to the hybridization step, it preferably includes a step of dissociating the double-stranded DNA in the sample by heating. By dissociating the double-stranded DNA into single-stranded DNA, hybridization with the detection probe becomes possible in the next hybridization step.

本発明において、前記試料中のDNAに対する、本発明のプローブの添加割合(モル比)は、制限されないが、検出シグナルを十分に確保できることから、試料中のDNAに対して1倍以下が好ましく、0.1倍以下がより好ましい。この際、試料中のDNAとは、例えば、検出目的の多型が発生している検出対象DNAと前記多型が発生していない非検出対象DNAとの合計でもよいし、検出目的の多型が発生している検出対象配列を含む増幅産物と前記多型が発生していない非検出対象配列を含む増幅産物との合計でもよい。なお、試料中のDNAにおける前記検出対象DNAの割合は、通常、不明であるが、結果的に、前記プローブの添加割合(モル比)は、検出対象DNA(検出対象配列を含む増幅産物)に対して10倍以下となることが好ましく、より好ましくは5倍以下、さらに、好ましくは3倍以下である。また、その下限は特に制限されないが、例えば、0.001倍以上であり、好ましくは0.01倍以上であり、より好ましくは0.1倍以上である。   In the present invention, the addition ratio (molar ratio) of the probe of the present invention with respect to the DNA in the sample is not limited, but since a sufficient detection signal can be secured, it is preferably 1 or less with respect to the DNA in the sample, 0.1 times or less is more preferable. In this case, the DNA in the sample may be, for example, the sum of the detection target DNA in which the detection-target polymorphism has occurred and the non-detection target DNA in which the polymorphism has not occurred, or the detection-target polymorphism. The total of the amplification product containing the detection target sequence in which the occurrence of the polymorphism and the amplification product containing the non-detection target sequence in which the polymorphism does not occur may be used. In addition, although the ratio of the detection target DNA in the DNA in the sample is usually unknown, as a result, the addition ratio (molar ratio) of the probe depends on the detection target DNA (amplification product including the detection target sequence). On the other hand, it is preferably 10 times or less, more preferably 5 times or less, and further preferably 3 times or less. Moreover, the lower limit in particular is not restrict | limited, For example, it is 0.001 times or more, Preferably it is 0.01 times or more, More preferably, it is 0.1 times or more.

前記DNAに対する本発明のプローブの添加割合は、例えば、二本鎖DNAに対するモル比でもよいし、一本鎖DNAに対するモル比でもよい。   The ratio of the probe of the present invention to the DNA may be, for example, a molar ratio with respect to double-stranded DNA or a molar ratio with respect to single-stranded DNA.

Tm値について説明する。二本鎖DNAを含む溶液を加熱していくと、260nmにおける吸光度が上昇する。これは、二本鎖DNAにおける両鎖間の水素結合が加熱によってほどけ、一本鎖DNAに解離(DNAの融解)することが原因である。この現象に基づき、融解温度Tmとは、一般に、吸光度が、吸光度全上昇分の50%に達した時の温度と定義される。   The Tm value will be described. When a solution containing double-stranded DNA is heated, the absorbance at 260 nm increases. This is because hydrogen bonds between both strands in double-stranded DNA are unwound by heating and dissociated into single-stranded DNA (DNA melting). Based on this phenomenon, the melting temperature Tm is generally defined as the temperature at which the absorbance reaches 50% of the total increase in absorbance.

本発明において、Tm値を決定するための温度変化に伴うシグナル変動の測定は、前述のような原理から260nmの吸光度測定により行うこともできるが、本発明のプローブに付加した標識のシグナルに基づくシグナルであってDNAとプローブとのハイブリッド形成の状態に応じて変動するシグナルを測定することが好ましい。このため、本発明のプローブとして、前述の標識化プローブを使用することが好ましい。前記標識化プローブとしては、例えば、標的配列にハイブリダイズしないときに蛍光を発し、且つ標的配列にハイブリダイズしたときに蛍光強度が減少(消光)する蛍光標識オリゴヌクレオチドプローブ、または標的配列にハイブリダイズしないときに蛍光を発し、且つ標的配列にハイブリダイズしたときに蛍光強度が増加する蛍光標識オリゴヌクレオチドプローブが挙げられる。前者のようなプローブであれば、検出対象配列とハイブリッド(二本鎖DNA)を形成している際にはシグナルを示さないか、シグナルが弱いが、加熱によりプローブが遊離するとシグナルを示すようになるか、シグナルが増加する。また、後者のプローブであれば、検出対象配列とハイブリッド(二本鎖DNA)を形成することによってシグナルを示し、加熱によりプローブが遊離するとシグナルが減少(消失)する。したがって、この標識に基づくシグナルの変化をシグナル特有の条件(吸光度等)で検出することによって、前記260nmの吸光度測定と同様に、融解の進行ならびにTm値の決定を行うことができる。標識化プローブにおける標識化物質は、例えば、前述のとおりであるが蛍光色素標識化プローブが好ましい。   In the present invention, the measurement of the signal fluctuation accompanying the temperature change for determining the Tm value can be performed by measuring the absorbance at 260 nm based on the principle described above, but is based on the signal of the label added to the probe of the present invention. It is preferable to measure a signal that varies depending on the state of hybridization between the DNA and the probe. For this reason, it is preferable to use the aforementioned labeled probe as the probe of the present invention. Examples of the labeled probe include a fluorescently labeled oligonucleotide probe that emits fluorescence when it does not hybridize to the target sequence and decreases (quenches) when it hybridizes to the target sequence, or hybridizes to the target sequence Fluorescently-labeled oligonucleotide probes that emit fluorescence when not and increase in fluorescence intensity when hybridized to a target sequence. If the probe is like the former, no signal is shown when a hybrid (double-stranded DNA) is formed with the detection target sequence, or the signal is weak, but the signal is shown when the probe is released by heating. Or the signal increases. In the case of the latter probe, a signal is shown by forming a hybrid (double-stranded DNA) with the detection target sequence, and the signal decreases (disappears) when the probe is released by heating. Therefore, by detecting a change in the signal based on this label under signal-specific conditions (absorbance, etc.), it is possible to determine the progress of melting and the Tm value as in the case of the absorbance measurement at 260 nm. The labeling substance in the labeling probe is, for example, as described above, but a fluorescent dye-labeled probe is preferable.

核酸増幅を行う際の鋳型となる核酸としては、核酸を含んでいればよく、特に制限されないが、例えば、血液、口腔粘膜懸濁液、爪や毛髪等の体細胞、生殖細胞、乳、腹水液、パラフィン包埋組織、胃液、胃洗浄液、腹膜液、羊水、細胞培養などの任意の生物学的起源に由来する又は由来しうるものである。鋳型となる核酸は、該起源から得られたままで直接的に、または該サンプルの特性を改変するために前処理した後で使用することができ、例えば、血液から精製したゲノムを使用することができる。   The nucleic acid used as a template for nucleic acid amplification is not particularly limited as long as it contains nucleic acid, and examples thereof include blood, oral mucosa suspension, somatic cells such as nails and hair, germ cells, milk, ascites Derived from or can be derived from any biological source such as fluid, paraffin embedded tissue, gastric fluid, gastric lavage fluid, peritoneal fluid, amniotic fluid, cell culture. The template nucleic acid can be used as obtained from the source either directly or after pretreatment to modify the properties of the sample, for example using a genome purified from blood. it can.

以下、PCRを用いる場合を例として、さらに説明する。PCRに用いるプライマー対は、本発明プローブがハイブリダイゼーションできる領域が増幅されるようにする他は、通常のPCRにおけるプライマー対の設定方法と同様にして設定することができる。プライマーの長さおよびTm値は、通常には、12mer〜40merで40〜70℃、好ましくは16mer〜30merで55〜60℃である。プライマー対の各プライマーの長さは同一でなくてもよいが、両プライマーのTmはほぼ同一(通常には、相違が2℃以内)であることが好ましい。なお、Tm値は最近接塩基対(Nearest Neighbor)法により算出した値である。プライマー対の例としては、配列番号7,8に示す塩基配列を有するプライマーからなるものが挙げられる。   Hereinafter, the case where PCR is used will be further described as an example. The primer pair used for PCR can be set in the same manner as the primer pair setting method in ordinary PCR, except that the region where the probe of the present invention can hybridize is amplified. The length and Tm value of the primer are usually 12-mer to 40-mer, 40-70 ° C, preferably 16-mer to 30-mer, 55-60 ° C. The length of each primer in the primer pair may not be the same, but the Tm of both primers is preferably substantially the same (usually, the difference is within 2 ° C.). The Tm value is a value calculated by the nearest base pair (Nearest Neighbor) method. Examples of primer pairs include those consisting of primers having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 7 and 8.

PCRは、本発明で使用される本発明プローブの存在下で行うことが好ましい。これにより、増幅反応終了後に増幅産物を精製などすることなくTm解析を行うことができる。用いるプローブに応じて、プライマーのTm値やPCRの反応条件を調整することは当業者であれば容易である。   PCR is preferably performed in the presence of the probe of the present invention used in the present invention. Thereby, Tm analysis can be performed without purifying the amplification product after completion of the amplification reaction. It is easy for those skilled in the art to adjust the Tm value of the primer and the reaction conditions for PCR according to the probe used.

Tm解析は、本発明プローブの蛍光色素の蛍光を測定する他は通常の方法に従って行うことができる。蛍光の測定は、蛍光色素に応じた波長の励起光を用い発光波長の光を測定することに行うことができる。Tm解析における昇温速度は、通常には、0.1〜1℃/秒である。Tm解析を行うときの反応液の組成は、プローブとその塩基配列に相補的な配列を有する核酸とのハイブリダイゼーションが可能であれば特に制限されないが、通常には、一価の陽イオン濃度が1.5〜5 mM、pHが7〜9である。PCR等のDNAポリメラーゼを用いる増幅方法の反応液は、通常、この条件を満たすので、増幅後の反応液をそのままTm解析に用いることができる。   The Tm analysis can be performed according to a usual method except that the fluorescence of the fluorescent dye of the probe of the present invention is measured. The fluorescence can be measured by measuring light having an emission wavelength using excitation light having a wavelength corresponding to the fluorescent dye. The rate of temperature increase in Tm analysis is usually 0.1-1 ° C./second. The composition of the reaction solution for performing Tm analysis is not particularly limited as long as hybridization between the probe and a nucleic acid having a sequence complementary to the base sequence is possible, but usually the monovalent cation concentration is 1.5-5 mM, pH is 7-9. Since the reaction solution of the amplification method using DNA polymerase such as PCR normally satisfies this condition, the amplified reaction solution can be used as it is for Tm analysis.

Tm解析の結果に基づくFTO遺伝子多型のrs9939609の検出は通常の方法に従って行うことができる。本発明における検出とは、変異の有無の検出および多型を有する核酸の存在比の決定を包含する。   Detection of rs9939609 of FTO gene polymorphism based on the result of Tm analysis can be performed according to a usual method. Detection in the present invention includes detection of the presence or absence of mutation and determination of the abundance ratio of nucleic acids having polymorphisms.

本発明のプローブおよび多型検出方法により、FTO遺伝子における多型を検出することができ、検出された多型の有無に基づいて、肥満、糖尿病および/またはメタボリックシンドロームのかかり易さを評価することができる。具体的には、FTO遺伝子のrs9939609の塩基がT/Tとなっていれば野生型であり、肥満、糖尿病および/またはメタボリックシンドロームとなりにくいが、T/A、A/Aとなっていれば肥満、糖尿病および/またはメタボリックシンドロームとなりやすいことが示唆される。
また、本発明の方法においては、FTO遺伝子多型のrs9939609(T>A)と、β3アドレナリン受容体(B3AR)遺伝子多型のrs4994(T>C)およびuncoupling protein 1 (UCP1)遺伝子多型のrs1800592(A>G)とを同時に検出することも可能であり、B3AR遺伝子および/またはUCP1遺伝子の多型(リスクアレル)がある場合も同様に、肥満、糖尿病および/またはメタボリックシンドロームとなりやすいことが示唆される。
By using the probe and polymorphism detection method of the present invention, a polymorphism in the FTO gene can be detected, and the ease of applying obesity, diabetes and / or metabolic syndrome is evaluated based on the presence or absence of the detected polymorphism. Can do. Specifically, if the base of rs9939609 of the FTO gene is T / T, it is wild type, and obesity, diabetes and / or metabolic syndrome is difficult, but if it is T / A, A / A, it is obese. Suggested to be prone to diabetes and / or metabolic syndrome.
In the method of the present invention, the FTO gene polymorphism rs9939609 (T> A), the β3 adrenergic receptor (B3AR) gene polymorphism rs4994 (T> C), and the uncoupling protein 1 (UCP1) gene polymorphism rs1800592 (A> G) can be detected simultaneously, and if there is a polymorphism (risk allele) of the B3AR gene and / or UCP1 gene, it is likely to be obese, diabetic and / or metabolic syndrome It is suggested.

B3AR遺伝子多型のrs4994(T>C)の遺伝子配列及びその変異部位の多型を検出することが可能なプローブの塩基配列は、例えば、特開2004−313120に記載されている。具体的には、3’末端が蛍光色素で標識され、ハイブリダイゼーションしたときに蛍光色素の蛍光が減少する核酸プローブであって、特開2004−313120の配列番号8−12の塩基配列からなる核酸プローブである。   The base sequence of a probe that can detect the gene sequence of rs4994 (T> C) of the B3AR gene polymorphism and the polymorphism of the mutation site is described in, for example, JP-A-2004-313120. Specifically, a nucleic acid probe whose 3 ′ end is labeled with a fluorescent dye and the fluorescence of the fluorescent dye decreases when hybridized, and comprising a nucleic acid comprising the base sequence of SEQ ID NOs: 8-12 of JP-A-2004-313120 It is a probe.

B3AR遺伝子多型のrs4994(T>C)の遺伝子配列及びその変異部位の多型とUCP1遺伝子多型のrs1800592(A>G)の遺伝子配列及びその変異部位の多型を検出することが可能なプローブの塩基配列は、例えば、WO2008/066164に記載されている。具体的には、3’末端が蛍光色素で標識され、ハイブリダイゼーションしたときに蛍光色素の蛍光が減少する核酸プローブであって、WO2008/066164の配列番号83、95、120、127、139の塩基配列からなる核酸プローブである。なお、配列番号83、120、127は、B3AR遺伝子多型検出用プローブであり、配列番号95、139は、UCP1遺伝子多型検出用プローブである。   It is possible to detect the polymorphism of the B3AR gene polymorphism rs4994 (T> C) and its mutation site and the UCP1 polymorphism rs1800592 (A> G) gene sequence and its polymorphism The base sequence of the probe is described in, for example, WO2008 / 066164. Specifically, a nucleic acid probe whose 3 ′ end is labeled with a fluorescent dye and the fluorescence of the fluorescent dye decreases when it is hybridized, the bases of SEQ ID NOs: 83, 95, 120, 127, and 139 of WO2008 / 066164 A nucleic acid probe consisting of a sequence. SEQ ID NOs: 83, 120, and 127 are B3AR gene polymorphism detection probes, and SEQ ID NOs: 95 and 139 are UCP1 gene polymorphism detection probes.

<2>本発明キット
本発明キットは、本発明の検出方法に用いるためのキットである。このキットは、本発明の多型検出用プローブを含むことを特徴とする。なお、本発明のキットは、糖尿病または肥満に関連する疾患を判断するのにも使用できる。
プローブについては、本発明プローブに関し、上記に説明した通りである。
<2> Kit of the Present Invention The kit of the present invention is a kit for use in the detection method of the present invention. This kit is characterized by including the polymorphism detection probe of the present invention. The kit of the present invention can also be used to determine diseases associated with diabetes or obesity.
The probe is as described above for the probe of the present invention.

本発明検出キットは、プローブの他に、本発明の検出方法における核酸増幅を行うのに必要とされる試薬類、特にDNAポリメラーゼを用いる増幅のためのプライマーをさらに含んでいてもよい。
本発明検出キットにおいてプローブ、プライマーおよびその他の試薬類は、別個に収容されていてもよいし、それらの一部が混合物とされていてもよい。
本発明検出キットは、さらに、B3AR遺伝子多型のrs4994(T>C)およびUCP1遺伝子多型のrs1800592(A>G)を検出するためのプローブおよびプライマーを含んでいてもよい。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、これらの実施例は例示であり、これらに限定されない。
In addition to the probe, the detection kit of the present invention may further contain reagents necessary for performing nucleic acid amplification in the detection method of the present invention, particularly primers for amplification using DNA polymerase.
In the detection kit of the present invention, the probe, primer and other reagents may be separately accommodated, or a part of them may be a mixture.
The detection kit of the present invention may further contain a probe and a primer for detecting rs4994 (T> C) of the B3AR gene polymorphism and rs1800592 (A> G) of the UCP1 gene polymorphism.
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, these examples are illustrative and are not limited thereto.

実施例1(相補鎖オリゴヌクレオチドを検出対象とし、FTOのプローブ性能を確認した場合)
FTO遺伝子の多型のrs9939609の部位を含む塩基配列(配列番号1(野生型))に基づき、表1に示す、末端部にCを有するプローブ(変異型に対応)を設計した。表1中、プローブの位置は、配列番号2に示す塩基配列における塩基番号を示す。3’末端のPは、リン酸化されていることを示す。TAMRAによる標識は、常法に従って行った。
また、検出対象として使用した相補鎖オリゴヌクレオチド(野生型(配列番号9)および変異型(配列番号10)に対応)の配列を表1に示す。表1中、オリゴの位置は、配列番号2に示す塩基配列における塩基番号を示す。
Example 1 (when FTO probe performance is confirmed with a complementary strand oligonucleotide as a detection target)
Based on the base sequence containing the rs9939609 site of the polymorphism of the FTO gene (SEQ ID NO: 1 (wild type)), probes having C at the terminal end (corresponding to the mutant type) shown in Table 1 were designed. In Table 1, the position of the probe indicates the base number in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. P at the 3 ′ end indicates phosphorylation. Labeling with TAMRA was performed according to a conventional method.
Table 1 shows the sequences of complementary strand oligonucleotides (corresponding to wild type (SEQ ID NO: 9) and mutant type (SEQ ID NO: 10)) used as detection targets. In Table 1, the position of the oligo indicates the base number in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2.

Tm値は、http://www.meltcalc.de/download.htmのMeltcalc 99 freeを使用し、ソフト設定条件として、Oligo conc[μM]0.2, Na eq.[mM] 50, DMSO[%]で計算した。   The Tm value is Meltcalc 99 free from http://www.meltcalc.de/download.htm. The software setting conditions are Oligo conc [μM] 0.2, Na eq. [MM] 50, DMSO [%]. Calculated.

全自動SNPs検査装置(商品名i-densy(商標)、アークレイ社製)を用いてTm解析を行った。i-densy専用の反応チューブに下記の溶液を添加してミネラルオイル30μLを重層した。プローブに対する相補鎖オリゴヌクレオチドは上記配列番号9,10を用いた。Tm解析の条件は下記の通りである。
Tm解析における励起波長および検出波長は、それぞれ520〜555 nmおよび585〜700 nm(TAMRA)とした。
Tm analysis was performed using a fully automatic SNPs inspection device (trade name i-densy (trademark), manufactured by Arkray). The following solution was added to a reaction tube dedicated to i-densy and overlaid with 30 μL of mineral oil. The above-mentioned SEQ ID NOs: 9 and 10 were used as complementary strand oligonucleotides for the probe. The conditions for Tm analysis are as follows.
The excitation wavelength and detection wavelength in Tm analysis were 520 to 555 nm and 585 to 700 nm (TAMRA), respectively.

表1のプローブを用いてTm解析を行った結果、3T−FTO−F1(配列番号4)については、TAMRAのピークが54℃(野生型)付近および60℃(変異型)付近に明確に見られたが、5T−FTO−F2(配列番号5)および5T−FTO−F3(配列番号6)については、TAMRAのピークが十分な強さでは見られなかった(図1)。
従って、プローブの5’または3’末端のCが蛍光標識されていればどんなプローブ配列でもよいというわけではなく、配列番号4のプローブのように、410番目のCが蛍光標識されていることが重要であることが理解される。
As a result of Tm analysis using the probe of Table 1, as for 3T-FTO-F1 (SEQ ID NO: 4), the TAMRA peaks are clearly seen around 54 ° C. (wild type) and 60 ° C. (mutant type). However, for 5T-FTO-F2 (SEQ ID NO: 5) and 5T-FTO-F3 (SEQ ID NO: 6), the TAMRA peak was not observed with sufficient intensity (FIG. 1).
Accordingly, any probe sequence may be used as long as C at the 5 ′ or 3 ′ end of the probe is fluorescently labeled, and the 410th C is fluorescently labeled as in the probe of SEQ ID NO: 4. It is understood that it is important.

実施例2(精製ゲノムを検出対象とし、PCR増幅後Tm解析を一貫して実施した場合。FTO遺伝子以外にも、B3ARとUCP1のプライマーとプローブを用いてマルチ反応により同時検出した場合)
FTO遺伝子の多型のrs9939609の部位を含む塩基配列(配列番号1(野生型))に基づき、多型の部位を増幅できるように表6に示すプライマーを設計した。表6中、プライマーの位置は、配列番号1に示す塩基配列における塩基番号を示す。
全自動SNPs検査装置(商品名i-densy(商標)、アークレイ社製)を用いてPCRおよびTm解析を行った。サンプルは全血から精製したヒトゲノム(100コピー/μL)(検体Aまたは検体B)4μLを用いた(400コピー/試験)。PCRおよびTm解析の条件は下記の通りである。
Tm解析における励起波長および検出波長は、それぞれ 365 〜 415 nmおよび445〜480 nm(Pacific Blue)、それぞれ420〜485 nmおよび520〜555 nm(BODIPY FL)、または、それぞれ520〜555 nmおよび585〜700 nm(TAMRA)とした。
Example 2 (When purified genome is used as a detection target and Tm analysis is performed consistently after PCR amplification. In addition to the FTO gene, when B3AR and UCP1 primers and probes are used for simultaneous detection by multiple reactions)
Based on the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1 (wild type)) containing the polymorphic rs9939609 site of the FTO gene, the primers shown in Table 6 were designed so that the polymorphic site could be amplified. In Table 6, the position of the primer indicates the base number in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1.
PCR and Tm analysis were performed using a fully automatic SNPs inspection device (trade name i-densy (trademark), manufactured by ARKRAY). As a sample, 4 μL of human genome (100 copies / μL) (sample A or sample B) purified from whole blood was used (400 copies / test). The conditions for PCR and Tm analysis are as follows.
Excitation and detection wavelengths in Tm analysis are 365-415 nm and 445-480 nm (Pacific Blue), 420-485 nm and 520-555 nm (BODIPY FL), respectively, or 520-555 nm and 585- 700 nm (TAMRA).

FTO遺伝子多型に加えて、B3AR遺伝子多型およびUCP1遺伝子多型を検出するためのプライマーおよびプローブとして下記を使用した。   In addition to FTO gene polymorphism, the following were used as primers and probes for detecting B3AR gene polymorphism and UCP1 gene polymorphism.

Pacific Blueの蛍光によりFTO遺伝子の評価を行った結果、検体Aについては、Pacific Blueのピークが52℃付近に見られ(図2A)、検体Bについては、Pacific Blueのピークが52℃および58℃付近に見られた(図3A)。
また、BODIPY FLの蛍光によりβ3AR遺伝子の評価を行った結果、検体Aについては、BODIPY FLのピークが52℃および62℃付近に見られ(図2B)、検体Bについても、BODIPY FLのピークが52℃および62℃付近に見られた(図3B)。
さらに、TAMRAの蛍光によりUCP遺伝子の評価を行った結果、検体Aについては、TAMRAのピークが51℃および58℃付近に見られ(図2C)、検体Bについては、TAMRAのピークが51℃付近のみに見られた(図3C)。
As a result of evaluation of the FTO gene by the fluorescence of Pacific Blue, as for Sample A, the Pacific Blue peak was observed at around 52 ° C. (FIG. 2A), and for Sample B, the Pacific Blue peaks were 52 ° C. and 58 ° C. It was seen in the vicinity (FIG. 3A).
Moreover, as a result of evaluating the β3AR gene by fluorescence of BODIPY FL, BODIPY FL peaks were observed at around 52 ° C. and 62 ° C. for specimen A (FIG. 2B), and BODIPY FL peaks were also obtained for specimen B. It was seen around 52 ° C. and 62 ° C. (FIG. 3B).
Furthermore, as a result of evaluating the UCP gene by fluorescence of TAMRA, TAMRA peaks were observed at around 51 ° C. and 58 ° C. for sample A (FIG. 2C), and TAMRA peaks were around 51 ° C. for sample B Only seen (FIG. 3C).

図2A,3Aの結果より、表6における配列番号4で示すプローブを用いたとき、FTO遺伝子多型のrs9939609(T>A)について、Tm解析で解析の可能な蛍光強度の変化が認められた。すなわち、T/Aタイプである検体Bは52℃および58℃付近に2つのピークを有し、T/Tタイプである検体Aは52℃付近に1つのみピークを有するものであり、固有の蛍光強度の変化量のパターンの変化が存在する。また、これらの結果から、T/Tタイプであるヒトゲノムで反応させた場合は、52℃付近に1つのみピークを有することが分かる。
さらに、B3AR遺伝子多型のrs4994(T>C)についても、Tm解析で解析の可能な蛍光強度の変化が認められた。すなわち、T/Cタイプである検体A、Bは52℃および62℃付近に2つのピークを有するものであり、固有の蛍光強度の変化量のパターンの変化が存在する。
さらに、UCP1遺伝子多型のrs1800592(A>G)についても、Tm解析で解析の可能な蛍光強度の変化が認められた。すなわち、G/Aタイプである検体Aは51℃および58℃付近に2つのピークを有するものであり、固有の蛍光強度の変化量のパターンの変化が存在する。また、これらの結果から、A/Aタイプである検体Bで反応させた場合は、51℃付近に1つのみピークを有することが分かる。
従って、配列番号4,15,16のプローブを同時に用いることにより、FTO遺伝子多型のrs9939609(T>A)と、B3AR遺伝子多型のrs4994(T>C)およびUCP1遺伝子多型のrs1800592(A>G)とを同時に検出することができる。
From the results of FIGS. 2A and 3A, when the probe shown in SEQ ID NO: 4 in Table 6 was used, a change in fluorescence intensity that could be analyzed by Tm analysis was observed for the FTO gene polymorphism rs9939609 (T> A). . That is, T / A type specimen B has two peaks around 52 ° C. and 58 ° C., and T / T type specimen A has only one peak around 52 ° C. There is a change in the pattern of change in fluorescence intensity. In addition, it can be seen from these results that there is only one peak around 52 ° C. when the reaction is performed with the human genome of T / T type.
Furthermore, the B3AR gene polymorphism rs4994 (T> C) also showed a change in fluorescence intensity that can be analyzed by Tm analysis. That is, T / C type specimens A and B have two peaks near 52 ° C. and 62 ° C., and there is a change in the pattern of the change amount of the inherent fluorescence intensity.
Furthermore, a change in fluorescence intensity that can be analyzed by Tm analysis was also observed for rs1800592 (A> G) of the UCP1 gene polymorphism. That is, the G / A type specimen A has two peaks at around 51 ° C. and 58 ° C., and there is a change in the inherent fluorescence intensity change pattern. Also, from these results, it can be seen that when the reaction is performed with the sample B of A / A type, there is only one peak near 51 ° C.
Therefore, the FTO gene polymorphism rs9939609 (T> A), the B3AR gene polymorphism rs4994 (T> C) and the UCP1 gene polymorphism rs1800592 (A) can be obtained by using the probes of SEQ ID NOs: 4, 15, and 16 simultaneously. > G) can be detected simultaneously.

本発明のプローブを用いることより、肥満および/または糖尿病とメタボリックシンドロームを診断することができる。   By using the probe of the present invention, obesity and / or diabetes and metabolic syndrome can be diagnosed.

Claims (18)

FTO遺伝子の多型を検出するためのプローブであって、配列番号1または2に示す塩基配列において塩基番号401〜410を含む10〜65塩基長の塩基配列であり、配列番号1または2における410番目の塩基に対応する塩基がシトシンである以外は配列番号1または2に相同性を有し、塩基番号410に対応する塩基が蛍光色素で標識されているオリゴヌクレオチドからなることを特徴とする多型検出用プローブ。 A probe for detecting a polymorphism of the FTO gene, which is a base sequence having a length of 10 to 65 bases including base numbers 401 to 410 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 2, and 410 in SEQ ID NO: 1 or 2 Except for the base corresponding to the 2nd base being cytosine, it is homologous to SEQ ID NO: 1 or 2, and the base corresponding to the base number 410 comprises an oligonucleotide labeled with a fluorescent dye. Type detection probe. 前記オリゴヌクレオチドは、蛍光色素で標識された塩基番号410に対応する塩基を3’末端から数えて1〜3番目の位置に有する、請求項1記載の多型検出用プローブ。 2. The polymorphism detection probe according to claim 1, wherein the oligonucleotide has a base corresponding to base number 410 labeled with a fluorescent dye at positions 1 to 3 counted from the 3 ′ end. 前記オリゴヌクレオチドは、蛍光色素で標識された塩基番号410に対応する塩基を3’末端に有する、請求項1記載の多型検出用プローブ。 The probe for detecting a polymorphism according to claim 1, wherein the oligonucleotide has a base corresponding to base number 410 labeled with a fluorescent dye at the 3 'end. 前記オリゴヌクレオチドは、標的配列にハイブリダイズしないときに蛍光を発し、且つ標的配列にハイブリダイズしたときに蛍光強度が減少するかまたは増加する、請求項1〜3のいずれか1項記載の多型検出用プローブ。 The polymorphism according to any one of claims 1 to 3, wherein the oligonucleotide emits fluorescence when it does not hybridize to the target sequence, and decreases or increases in fluorescence intensity when hybridized to the target sequence. Probe for detection. 前記オリゴヌクレオチドが、標的配列にハイブリダイズしないときに蛍光を発し、標的配列にハイブリダイズしたときに蛍光強度が減少する、請求項4記載の多型検出用プローブ。 The probe for detecting a polymorphism according to claim 4, wherein the oligonucleotide emits fluorescence when it does not hybridize to the target sequence, and the fluorescence intensity decreases when it hybridizes to the target sequence. 前記オリゴヌクレオチドの塩基長が10〜47である、請求項1〜5のいずれか1項記載の多型検出用プローブ。 The probe for detecting a polymorphism according to any one of claims 1 to 5, wherein the oligonucleotide has a base length of 10 to 47. 前記オリゴヌクレオチドの塩基長が10〜34である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の多型検出用プローブ。 The probe for detecting a polymorphism according to any one of claims 1 to 6, wherein the oligonucleotide has a base length of 10 to 34. 前記オリゴヌクレオチドの塩基長が15〜27である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の多型検出用プローブ。 The probe for detecting a polymorphism according to any one of claims 1 to 7, wherein the oligonucleotide has a base length of 15 to 27. 前記プローブが、融解曲線分析用のプローブである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の多型検出用プローブ。 The probe for polymorphism detection according to any one of claims 1 to 8, wherein the probe is a probe for melting curve analysis. 前記オリゴヌクレオチドが配列番号4で示される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の多型検出プローブ。 The polymorphism detection probe according to any one of claims 1 to 9, wherein the oligonucleotide is represented by SEQ ID NO: 4. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の多型検出用プローブを用いるFTO遺伝子の多型検出方法。 The polymorphism detection method of the FTO gene using the probe for a polymorphism detection of any one of Claims 1-10. (I)請求項1〜10のいずれか1項に記載の多型検出用プローブおよび試料中の一本鎖核酸を接触させて、前記蛍光標識オリゴヌクレオチドおよび前記一本鎖核酸をハイブリダイズさせてハイブリッド形成体を得ること、
(II)前記ハイブリッド形成体を含む試料の温度を変化させることで、前記ハイブリッド形成体を解離させ、前記ハイブリッド形成体の解離に基づく蛍光シグナルの変動を測定すること、
(III)前記シグナルの変動に基づいてハイブリッド形成体の解離温度であるTm値を決定すること、並びに
(IV)前記Tm値に基づいて、FTO遺伝子における多型の存在または多型を有する核酸の存在比を決定すること、
を含む、請求項11に記載の多型検出方法。
(I) The probe for detecting a polymorphism according to any one of claims 1 to 10 and a single-stranded nucleic acid in a sample are brought into contact, and the fluorescently labeled oligonucleotide and the single-stranded nucleic acid are hybridized. Obtaining a hybrid,
(II) dissociating the hybrid by changing the temperature of the sample containing the hybrid, and measuring a change in fluorescence signal based on the dissociation of the hybrid;
(III) determining the Tm value, which is the dissociation temperature of the hybrid, based on the change in the signal; and (IV) the presence or absence of a polymorphism in the FTO gene based on the Tm value. Determining the abundance ratio,
The polymorphism detection method according to claim 11, comprising:
さらに、前記工程(I)の前または工程(I)と同時に核酸を増幅することを含む、請求項12に記載の多型検出方法。 13. The polymorphism detection method according to claim 12, further comprising amplifying the nucleic acid before or simultaneously with the step (I). 請求項11〜13のいずれか1項に記載の多型検出方法により、FTO遺伝子における多型を検出すること、および、検出された多型の有無に基づいて、肥満、糖尿病および/またはメタボリックシンドロームのかかり易さを決定することを含む、方法。 A polymorphism in the FTO gene is detected by the polymorphism detection method according to any one of claims 11 to 13, and obesity, diabetes and / or metabolic syndrome is based on the presence or absence of the detected polymorphism. Determining the ease of taking. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の多型検出用プローブを含む、多型検出用キット。 A polymorphism detection kit comprising the polymorphism detection probe according to claim 1. 配列番号1に示す塩基配列において、前記オリゴヌクレオチドがハイブリダイズする配列を含む領域を鋳型として増幅可能なプライマーをさらに含む、請求項15に記載の多型検出用キット。 The polymorphism detection kit according to claim 15, further comprising a primer that can be amplified using a region containing a sequence to which the oligonucleotide hybridizes in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 as a template. 前記プライマーが配列番号7と8に記載のプライマーである、請求項16に記載の多型検出キット。 The polymorphism detection kit according to claim 16, wherein the primer is the primer set forth in SEQ ID NOs: 7 and 8. さらに、配列番号11〜16に記載の何れかのプライマー又はプローブを含む、請求項16または17に記載の多型検出用キット。 Furthermore, the polymorphism detection kit of Claim 16 or 17 containing the primer or probe in any one of sequence number 11-16.
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