JP2018078806A - Methods for detecting noroviral rna - Google Patents

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蔵人 宇根
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蔵人 宇根
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隆哉 俵田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide methods for detecting and distinguishing noroviral RNA genogroup I (GI) and genogroup II (GII) in a single closed vessel and at a constant temperature.SOLUTION: The invention provides a method for detecting and distinguishing noroviral RNA genogroup I (GI) and genogroup II (GII) in a sample comprising the steps of: (1) amplifying a specific base sequence that allows discrimination of noroviral RNA genogroup I (GI) and genogroup II (GII); and (2) detecting the amplified sequence, where the steps of amplification and detection are carried out in a single closed vessel and at a constant temperature.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、迅速、高感度かつ特異的にノロウイルスRNAのジェノグループI(以下、「GI」とする場合がある)およびジェノグループII(以下、「GII」とする場合がある)を密閉された単一容器および一定温度で区別して検出する方法に関する。   The present invention quickly, sensitively and specifically sealed Norovirus RNA Genogroup I (hereinafter sometimes referred to as “GI”) and Genogroup II (hereinafter sometimes referred to as “GII”). The present invention relates to a single container and a method of detecting separately at a constant temperature.

ノロウイルスはヒトカリシウイルス科に属するウイルスで、約7000塩基の1本鎖RNAをゲノムにもつ。ノロウイルスは、小型球形ウイルス(Small Round Structured Virus、SRSV)とも呼ばれている。ノロウイルスは遺伝子型によりジェノグループI RNA(以下、「ノロウイルス GI RNA」と表記)とジェノグループII RNA(以下、「ノロウイルス GII RNA」と表記)の2種の遺伝子群に大別される。さらに各遺伝子群についても、現時点でノロウイルス GI RNAは1から9の遺伝子型に、ノロウイルス GII RNAは1から22の遺伝子型に区別される。   Norovirus is a virus belonging to the human caliciviridae family and has a single-stranded RNA of about 7000 bases in the genome. Norovirus is also referred to as Small Round Structured Virus (SRSV). Noroviruses are roughly classified into two gene groups according to genotype, namely genogroup I RNA (hereinafter referred to as “Norovirus GI RNA”) and genogroup II RNA (hereinafter referred to as “Norovirus GII RNA”). Further, for each gene group, norovirus GI RNA is currently distinguished into genotypes 1 to 9 and norovirus GII RNA is distinguished into genotypes 1 to 22.

我が国で届け出されている食中毒の約20%はウイルスが原因と推定されている。これらのウイルス性食中毒例の約80%以上からノロウイルスが検出される。おもな感染源は食品で、しばしば生カキが問題となっている。また、乳幼児の(散発性の)急性胃腸炎からもノロウイルスが検出され、ヒトからヒトへ伝播する可能性も示唆されている。ノロウイルスの流行を阻止するためにはできる限り迅速に対応することが必要である。以上から、ノロウイルスの迅速検査は、公衆衛生上および食品の品質管理上大きな課題となっており、遺伝子増幅法を用いた、高感度、かつ迅速でしかもあらゆる遺伝子型の検出が可能もしくは検出率の高い検査法の開発が望まれている。さらに、感染経路の特定や流行している遺伝子群の特定につながるノロウイルス GI RNAおよびノロウイルス GII RNAを識別して検出する検査法は公衆衛生上、非常に有用である。
これに対し、ノロウイルスの検出は、ヒトカリシウイルスのウイルス様中空粒子を用いた、特異抗体検出ELISAの試薬が開発されている(特許文献1)。しかし、検出感度は決して高感度とはいえない。
About 20% of food poisoning reported in Japan is estimated to be caused by viruses. Norovirus is detected in about 80% or more of these cases of viral food poisoning. The main source of infection is food, often with raw oysters. In addition, norovirus is also detected in infants' (sporadic) acute gastroenteritis, suggesting the possibility of transmission from human to human. In order to stop the Norovirus epidemic, it is necessary to respond as quickly as possible. Based on the above, rapid testing for norovirus has become a major issue in public health and food quality control, and it is possible to detect all genotypes with high sensitivity and speed using gene amplification methods. Development of high inspection methods is desired. Furthermore, a test method for identifying and detecting Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA, which leads to identification of the infection route and the prevalent genes, is very useful for public health.
On the other hand, for detection of norovirus, a reagent for specific antibody detection ELISA using virus-like hollow particles of human calicivirus has been developed (Patent Document 1). However, the detection sensitivity is by no means high sensitivity.

ノロウイルスを高感度に測定する手段としてノロウイルスRNAをRT−PCRで増幅し、増幅産物量を測定する方法があげられる(特許文献2)が、該方法の場合、一般的には逆転写(RT)工程およびPCR工程の二段階の工程が必要である。このことは操作を煩雑にして再現性を悪化させる要因となるだけでなく、二次汚染の危険性をも増加させることになる。前記RT工程およびPCR工程を合わせると通例2時間以上の時間を要し、多数検体処理や検査コストの低減には不向きであった。   As a means for measuring norovirus with high sensitivity, there is a method of amplifying norovirus RNA by RT-PCR and measuring the amount of amplification product (Patent Document 2). In this method, generally, reverse transcription (RT) is used. A two-stage process is required: a process and a PCR process. This not only makes the operation complicated and deteriorates the reproducibility, but also increases the risk of secondary contamination. When the RT process and the PCR process are combined, it usually takes 2 hours or more, which is unsuitable for processing a large number of specimens and reducing examination costs.

標的RNAの定量法としては、RT工程に引き続いて実施されるPCR工程をインターカレーター性蛍光色素存在下で実施して蛍光増加を測定するReal−time RT−PCR法が汎用されている(非特許文献1)が、該方法ではプライマーダイマーなどの非特異増幅産物も検出してしまうという問題もあった。   As a method for quantifying a target RNA, a Real-time RT-PCR method in which a PCR step carried out following an RT step is carried out in the presence of an intercalating fluorescent dye to measure an increase in fluorescence is widely used (non-patented). Document 1) has a problem that the method also detects non-specific amplification products such as primer dimers.

また、非特異増幅産物を検出しない標的RNAの定量法としては、RT工程に引き続いて実施されるPCR工程をTaqManプローブといったハイブリダイゼーションプローブを用いたReal−time RT−PCR法(非特許文献2)があげられるが、前述したようにRT工程およびPCR工程を合わせると通例2時間以上の時間を要し、迅速とはいえない。さらに、PCRは急激に反応温度を昇降させる必要があり、自動化の際の反応装置の省力化や低コスト化のための障壁となっていた。   Further, as a method for quantifying a target RNA that does not detect a non-specific amplification product, a real-time RT-PCR method using a hybridization probe such as a TaqMan probe is used as a PCR step performed subsequent to the RT step (Non-patent Document 2). However, as described above, when the RT process and the PCR process are combined, it usually takes 2 hours or more and is not quick. Furthermore, PCR has to raise and lower the reaction temperature abruptly, which has been a barrier for labor saving and cost reduction of the reaction apparatus at the time of automation.

一方、一定温度でRNAのみを増幅する方法としては、NASBA法(特許文献3および4参照)、およびTMA法(特許文献5参照)などが報告されている。該RNA増幅方法は、標的となるRNAに対してプロモーター配列を含むプライマー、逆転写酵素および必要に応じてリボヌクレアーゼH(RNase H)により、プロモーター配列を含む2本鎖DNAを合成し、RNAポリメラーゼによって標的となるRNAの特定塩基配列を含むRNAを合成し、該RNAが引き続きプロモーター配列を含む2本鎖DNA合成の鋳型となる連鎖反応を行なうものである。そして、RNA増幅後、電気泳動または検出可能な標識を結合させた核酸プローブを用いたハイブリダイゼーション法などにより増幅されたRNAを検出する。   On the other hand, as a method for amplifying only RNA at a constant temperature, the NASBA method (see Patent Documents 3 and 4), the TMA method (see Patent Document 5), and the like have been reported. The RNA amplification method synthesizes double-stranded DNA containing a promoter sequence with a primer containing a promoter sequence, reverse transcriptase and, if necessary, ribonuclease H (RNase H) for target RNA, and RNA polymerase. RNA comprising a specific base sequence of target RNA is synthesized, and the RNA is subsequently subjected to a chain reaction that serves as a template for synthesizing double-stranded DNA containing a promoter sequence. Then, after RNA amplification, the amplified RNA is detected by electrophoresis or a hybridization method using a nucleic acid probe bound with a detectable label.

以上のように前記RNA増幅方法は一定温度、一段階でRNAのみを増幅することから簡便なRNA測定に適しているが、ハイブリダイゼーション法などによる検出は煩雑な操作を必要とし、再現性良く定量できないという課題がある。   As described above, the RNA amplification method is suitable for simple RNA measurement because it amplifies only RNA at a constant temperature and in one step. However, detection by a hybridization method or the like requires complicated operation and quantifies with high reproducibility. There is a problem that it cannot be done.

簡便にRNAを増幅および測定する方法としては,Ishiguroら(特許文献6および非特許文献3参照)の方法があげられる。該方法は、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブで、かつ標的核酸と相補的2本鎖を形成するとインターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的2本鎖部分にインターカレートすることによって蛍光特性が変化するように設計された核酸プローブの存在下、前記RNA増幅方法を実施し、蛍光特性の変化を測定するもので、簡便、一定温度、一段階、かつ密閉容器内でRNA増幅および測定を同時に実施することが可能である。   As a method for simply amplifying and measuring RNA, the method of Ishiguro et al. The method is a nucleic acid probe labeled with an intercalating fluorescent dye, and when a complementary double strand is formed with a target nucleic acid, the intercalating fluorescent dye portion is intercalated into the complementary double strand portion. The RNA amplification method is carried out in the presence of a nucleic acid probe designed to change the fluorescence characteristics, and the change in the fluorescence characteristics is measured. Measurements can be performed simultaneously.

前記の各核酸増幅方法は、いずれもセンスプライマー(第一のプライマー)およびアンチセンスプライマー(第二のプライマー)からなるオリゴヌクレオチドの組み合わせにより標的RNAを増幅する方法であり、該組み合わせが前記核酸増幅の効率および特異性に重要な意義を持つことは周知である。しかし、ノロウイルスはきわめて多様な遺伝子型を有するため、全ての遺伝子型を一様かつ高効率に増幅するプライマーセットの構築、および、ノロウイルス GI RNA、および、ノロウイルス GII RNAをそれぞれ区別して検出するオリゴヌクレオチドプローブセットを構築することは困難である。中でも比較的低温の一定温度(40から50℃が好ましい)条件下で標的とするRNAの増幅検出を行うことが可能な増幅方法を利用する場合、プライマー/プローブが高次構造を形成しやすくなるため、プライマー/プローブセットの構築はきわめて困難である。
前述したように、ノロウイルス GI RNAには9種の遺伝子型、ノロウイルス GII RNAには22種の遺伝子型が、それぞれ存在し、さらに、塩基配列が高度に保存された領域は十分に長くない。そのため、第一のプライマー、第二のプライマーをそれぞれ一種類ずつ用いたオリゴヌクレオチドの組み合わせにより、ノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず迅速、かつ高感度に検出することは困難であった。
Each of the nucleic acid amplification methods is a method of amplifying a target RNA by a combination of oligonucleotides composed of a sense primer (first primer) and an antisense primer (second primer), and the combination is the nucleic acid amplification. It is well known that it has important implications for the efficiency and specificity of. However, since norovirus has extremely diverse genotypes, construction of primer sets that amplify all genotypes uniformly and efficiently, and oligonucleotides that distinguish and detect norovirus GI RNA and norovirus GII RNA, respectively. It is difficult to construct a probe set. In particular, when using an amplification method capable of performing amplification and detection of a target RNA under a relatively low temperature (preferably 40 to 50 ° C.), the primer / probe tends to form a higher-order structure. Therefore, construction of a primer / probe set is extremely difficult.
As described above, there are 9 genotypes in Norovirus GI RNA and 22 genotypes in Norovirus GII RNA, and the region where the base sequence is highly conserved is not sufficiently long. Therefore, it was difficult to detect Norovirus RNA rapidly and with high sensitivity regardless of the gene group / genotype by combining oligonucleotides each using one kind of the first primer and the second primer.

そこで以前発明者らは、第一のプライマー、第二のプライマーをそれぞれ二種類以上用いたオリゴヌクレオチドの組み合わせを用いることで、ノロウイルス GI RNAの広範囲な遺伝子型に対して迅速、かつ高感度に測定することを見出した(特許文献7)。また、切断用オリゴヌクレオチドを二種類以上用いることで、ノロウイルス GII RNAの広範囲な遺伝子型に対して迅速、かつ高感度に検出することを見出した(特許文献8)。   Therefore, the inventors previously measured quickly and highly sensitively for a wide range of genotypes of Norovirus GI RNA by using a combination of oligonucleotides each using two or more types of the first primer and the second primer. (Patent Document 7). Moreover, it discovered that it can detect rapidly and highly sensitively with respect to the wide genotype of Norovirus GII RNA by using 2 or more types of oligonucleotide for a cutting | disconnection (patent document 8).

さらに、ノロウイルス GI RNAとノロウイルス GII RNAの広範囲な遺伝子型に対して迅速、かつ高感度に検出可能なオリゴヌクレオチドをそれぞれ最適化して組み合わせることで、ノロウイルスRNAを遺伝子群/遺伝子型を問わず一度の測定で迅速、かつ高感度に検出する方法を見出した(特許文献9)。   Furthermore, by optimizing and combining oligonucleotides that can be detected quickly and with high sensitivity against a wide range of genotypes of Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA, Norovirus RNA can be used once regardless of gene group / genotype. A method for detecting the detection quickly and with high sensitivity has been found (Patent Document 9).

WO2000/079280号WO2000 / 079280 特許3752102号公報Japanese Patent No. 3752102 特許2650159号公報Japanese Patent No. 2650159 特許3152927号公報Japanese Patent No. 3152927 特許3241717号公報Japanese Patent No. 3241717 特開2000−14400号公報JP 2000-14400 A 特開2009−63号公報JP 2009-63 A 特開2009−17824号公報JP 2009-17824 A 特開2010−4393号公報JP 2010-4393 A

Kageyama T. et al.,Journal of Clinical Microbiology,41,1548−1557(2003)Kageyama T. et al. , Journal of Clinical Microbiology, 41, 1548-1557 (2003). 食安監発第1105001号、2003年11月5日Food Safety Supervision No. 1105001, November 5, 2003 Ishiguro T.et al,Anal.Biochem.,314,77−86(2003)Ishiguro T. et al, Anal. Biochem. , 314, 77-86 (2003)

しかし、前記方法ではノロウイルス GI RNAとノロウイルス GII RNAを区別して検出することができず、公衆衛生上、遺伝子群を区別して検出する方法が必要とされていた。   However, the above method cannot distinguish and detect Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA, and a method for distinguishing and detecting the gene group is required for public health.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討の結果、迅速、かつ高感度にノロウイルス GI RNA、および、ノロウイルス GII RNAを区別して検出するための方法を見出した。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found a method for distinguishing and detecting Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA quickly and with high sensitivity.

即ち本発明は以下のとおりである。
[1] 試料中に存在するノロウイルスRNAのジェノグループIとジェノグループIIを区別して検出する方法であって、
(1)ノロウイルスRNA中のジェノグループIとジェノグループIIを区別しうる特定塩基配列を増幅する工程、及び
(2)増幅した前記配列を検出する工程、
を有し、
前記増幅する工程および前記検出する工程が、単一の密閉容器内かつ一定温度で行われることを特徴とする前記方法。
[2] 前記検出する工程が、リアルタイムモニタリングによって行われる、[1]に記載の方法。
[3](1)ノロウイルスRNA中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の5’末端にプロモーター配列を付加した第一のプライマーおよび第二のプライマー、RNA依存DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(RNase H)、並びにDNA依存性DNAポリメラーゼにより、プロモーター配列と、該プロモーター配列下流に前記特定塩基配列とを含む2本鎖DNAを生成する工程、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列を有するRNA転写産物を生成する工程、
(3)該RNA転写産物が引き続き前記2本鎖DNA合成の鋳型となることで、連鎖的に該RNA転写産物を増幅する工程、
(4)前記RNA転写産物量を測定する工程、
を有し、前記RNA転写産物量を測定する工程(4)が、標的RNAと相補的2本鎖を形成するとシグナル特性が変化するように設計された核酸プローブの共存下で、該シグナル特性の変化を測定することによってなされ、前記核酸プローブが、配列番号1に記載の配列中の連続する15塩基以上、またはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプローブ、および、配列番号2に記載の配列中の連続する15塩基以上、またはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプローブである、[1]または[2]に記載の方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A method for distinguishing and detecting genogroup I and genogroup II of norovirus RNA present in a sample,
(1) a step of amplifying a specific base sequence capable of distinguishing between genogroup I and genogroup II in norovirus RNA, and (2) a step of detecting the amplified sequence,
Have
The method according to claim 1, wherein the amplifying step and the detecting step are performed in a single sealed container and at a constant temperature.
[2] The method according to [1], wherein the detecting step is performed by real-time monitoring.
[3] (1) A first primer and a second primer having a specific base sequence in Norovirus RNA as a template and having a promoter sequence added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H And a double-stranded DNA comprising a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence by a DNA-dependent DNA polymerase,
(2) A step of generating an RNA transcript having the specific base sequence or its complementary sequence by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template,
(3) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the subsequent double-stranded DNA synthesis;
(4) measuring the amount of the RNA transcript,
And the step (4) of measuring the amount of RNA transcript in the presence of a nucleic acid probe designed to change the signal property when a complementary double strand is formed with the target RNA. The nucleic acid probe is made by measuring a change, and the nucleic acid probe is an oligonucleotide probe consisting of 15 or more consecutive bases in the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or its complementary sequence, and a continuous in the sequence shown in SEQ ID NO: 2. The method according to [1] or [2], which is an oligonucleotide probe comprising 15 bases or more or a complementary sequence thereof.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明において、GIとGIIとを区別しうる特定塩基配列とは、ノロウイルスGI RNA及びノロウイルスGII RNAそれぞれに特異的に見出される塩基配列であり、かつ、高次構造を取りにくい領域に存在する塩基配列である。   In the present invention, the specific base sequence that can distinguish between GI and GII is a base sequence that is specifically found in each of Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA, and a base that exists in a region in which higher order structures are difficult to take. Is an array.

増幅工程に採用し得る核酸増幅方法としては、LAMP法、TRC法、NASBA法またはTMA法を例示できるが、本発明で使用するオリゴヌクレオチドプローブが高次構造を取りにくい領域に存在する特定塩基配列に向けられたものであることから、一定温度(比較的低温)で簡便かつ迅速に実施可能なTRC法、NASBA法、TMA法が好ましい。   Examples of the nucleic acid amplification method that can be employed in the amplification step include the LAMP method, TRC method, NASBA method, and TMA method, but the specific nucleotide sequence that exists in a region where the oligonucleotide probe used in the present invention does not easily take a higher order structure. Therefore, the TRC method, NASBA method, and TMA method, which can be carried out easily and quickly at a constant temperature (relatively low temperature), are preferred.

特に好ましい増幅工程は、特定塩基配列の一部と相同的な配列を有する第一のプライマー、および特定塩基配列の一部と相補的な配列を有する第二のプライマーを用い(ここで前記第一または第二のプライマーのいずれか一方はその5’末端にRNAポリメラーゼのプロモーター配列が付加している)を使用し、以下(1)から(3)の各ステップを行うものである。
(1)ノロウイルスRNA中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の5’末端にプロモーター配列を付加した第一のプライマーおよび第二のプライマー、さらにRNA依存DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(RNase H)、並びにDNA依存性DNAポリメラーゼにより、プロモーター配列と、該プロモーター配列下流に前記特定塩基配列とを含む2本鎖DNAを生成する工程、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列を有するRNA転写産物を生成する工程、
(3)該RNA転写産物が引き続き前記2本鎖DNA合成の鋳型となることで、連鎖的に該RNA転写産物を増幅する工程。
A particularly preferred amplification step uses a first primer having a sequence homologous to a part of the specific base sequence and a second primer having a sequence complementary to a part of the specific base sequence (herein, the first primer). Alternatively, either one of the second primers is added with an RNA polymerase promoter sequence at the 5 ′ end thereof, and the following steps (1) to (3) are performed.
(1) A first primer and a second primer in which a specific base sequence in Norovirus RNA is used as a template and a promoter sequence is added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H), And a step of generating a double-stranded DNA containing a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence by a DNA-dependent DNA polymerase,
(2) A step of generating an RNA transcript having the specific base sequence or its complementary sequence by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template,
(3) A step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the double-stranded DNA synthesis.

前述した増幅工程は、1本鎖RNAを鋳型とするRNA依存DNAポリメラーゼ活性を有する酵素(逆転写酵素)、RNase H活性を有する酵素、1本鎖DNAを鋳型とするDNA依存DNAポリメラーゼ活性を有する酵素およびRNAポリメラーゼ活性を有する酵素により進行する。これらの酵素は、いくつかの活性を合わせ持つ酵素を使用しても良く、それぞれの活性を持つ複数の酵素を使用しても良い。例えば、1本鎖RNAを鋳型とするRNA依存DNAポリメラーゼ活性、RNase H活性および1本鎖DNAを鋳型とするDNA依存DNAポリメラーゼ活性の三つの活性を有する逆転写酵素と、二本鎖DNAを鋳型とするRNA合成酵素とを組み合わせて使用することが例示できる。もっとも、この三つの活性を有する逆転写酵素とRNA合成酵素に、必要に応じてRNase H活性を有する酵素をさらに添加する等しても良い。前述の三つの活性を有する逆転写酵素として、例えばAMV逆転写酵素、MMLV逆転写酵素、HIV逆転写酵素またはこれらの誘導体があげられ、中でもAMV逆転写酵素またはその誘導体が特に好ましい。RNAポリメラーゼ活性を有する酵素としては、分子生物学的実験などで汎用されているバクテリオファージ由来のT7 RNAポリメラーゼ、T3 RNAポリメラーゼ、SP6 RNAポリメラーゼまたはこれらの誘導体が例示できる。   The aforementioned amplification step has an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (reverse transcriptase) using single-stranded RNA as a template, an enzyme having RNase H activity, and a DNA-dependent DNA polymerase activity using single-stranded DNA as a template. Proceeds with enzymes and enzymes with RNA polymerase activity. As these enzymes, enzymes having several activities may be used, or a plurality of enzymes having respective activities may be used. For example, reverse transcriptase having three activities of RNA-dependent DNA polymerase activity, RNase H activity using single-stranded RNA as a template, and DNA-dependent DNA polymerase activity using single-stranded DNA as a template, and double-stranded DNA as a template It can be exemplified that it is used in combination with an RNA synthetase. However, an enzyme having RNase H activity may be further added to the reverse transcriptase and RNA synthase having these three activities as necessary. Examples of the above-mentioned reverse transcriptase having the three activities include AMV reverse transcriptase, MMLV reverse transcriptase, HIV reverse transcriptase and derivatives thereof, and among them, AMV reverse transcriptase and derivatives thereof are particularly preferable. Examples of the enzyme having RNA polymerase activity include T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase, SP6 RNA polymerase derived from bacteriophage widely used in molecular biology experiments and derivatives thereof.

前述した増幅工程を進行させるためには、試料と前記各酵素に加えて、さらに、緩衝剤、マグネシウム塩、カリウム塩、ヌクレオシド−三リン酸およびリボヌクレオシド−三リン酸を添加し、必要に応じて反応効率を調節するためにジメチルスルホキシド(DMSO)、ジチオスレイトール(DTT)、ウシ血清アルブミン(BSA)および糖等を添加し、適当な条件下で酵素反応を進行させる。例えばAMV逆転写酵素およびT7 RNAポリメラーゼを用いる場合、35から65℃の範囲、好ましくは40℃から50℃の範囲で反応温度を設定すれば良い。   In order to proceed with the amplification step described above, in addition to the sample and each enzyme, a buffer, magnesium salt, potassium salt, nucleoside-triphosphate and ribonucleoside-triphosphate are added, and if necessary In order to adjust the reaction efficiency, dimethyl sulfoxide (DMSO), dithiothreitol (DTT), bovine serum albumin (BSA), sugar and the like are added, and the enzyme reaction is allowed to proceed under appropriate conditions. For example, when using AMV reverse transcriptase and T7 RNA polymerase, the reaction temperature may be set in the range of 35 to 65 ° C, preferably in the range of 40 ° C to 50 ° C.

前述した増幅工程において、第一のプライマーにプロモーター配列が付加されている場合、RNA転写産物は鋳型となるRNAと相同の配列を含み、第二のプライマーにプロモーター配列が付加されている場合、RNA転写産物は鋳型となるRNAの相補的配列を含むことになる。プロモーター配列としては、RNAポリメラーゼが結合して転写を開始し得る配列であれば良く、種々のRNAポリメラーゼに特異的な公知のプロモーター配列を使用することができる。例えば、T7プロモーター、SP6プロモーター、T3プロモーター等の分子生物学的実験で通常用いられるプロモーター配列が特に制限なく使用できる。なおプロモーター配列に加えて、さらに、エンハンサー配列等の転写効率に関わる付加配列を含んでいてもよい。   In the amplification step described above, when a promoter sequence is added to the first primer, the RNA transcript contains a sequence homologous to the template RNA, and when a promoter sequence is added to the second primer, RNA The transcript will contain the complementary sequence of the template RNA. The promoter sequence may be any sequence that can bind to RNA polymerase and initiate transcription, and known promoter sequences specific for various RNA polymerases can be used. For example, promoter sequences usually used in molecular biological experiments such as T7 promoter, SP6 promoter, T3 promoter and the like can be used without particular limitation. In addition to the promoter sequence, an additional sequence related to transcription efficiency such as an enhancer sequence may be further included.

前記した増幅工程を実施する場合、第一または第二のプライマーのいずれか一方にプロモーター配列を付加しておけば良いが、第一のプライマーにプロモーター配列を付加する場合には、第二のプライマーおよびRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、ノロウイルスRNAを鋳型とした特定塩基配列に相補的なcDNAを合成する工程(前記した工程(1))の前に、または当該ステップと同時に、前記特定塩基配列中の第一のプライマーとの相同領域の5’末端側と重複し、かつ当該重複部位から5’末端側に隣接した領域に相補的な切断用オリゴヌクレオチドと、RNase H活性を有する酵素により、前記特定塩基配列の5’末端側を切断する工程を行うのが好ましい。このように特定塩基配列の5’末端部位で切断しておくことで、cDNA合成後に、cDNAにハイブリダイズした第一のプライマーのプロモーター配列に相補的なDNA鎖を、cDNAの3’末端を伸長させることで効率的に合成でき、結果として効率的に機能的な2本鎖DNAプロモーター構造を形成することができるからである。切断方法としては、当該部位を特異的に切断できれば特に限定されないが、ノロウイルスRNA内の特定塩基配列の5’末端部位(該特定塩基配列内の5’末端部位を含む部分配列)に重複し、かつ5’方向に隣接する領域に対して相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドDNA(以下、「切断用オリゴヌクレオチドDNA」とする)を添加してRNA−DNA2本鎖を形成させ、当該2本鎖中のRNA部分をリボヌクレアーゼH(RNase H)活性を有する酵素などにより切断する方法が、切断特異性及び簡便性から好ましい。また切断用オリゴヌクレオチドDNAの3’末端にある水酸基は、伸長反応を防止するために、例えばアミノ化等、適当な修飾を行っておくことが好ましい。
ノロウイルス GI RNAとノロウイルス GII RNAの広範囲な遺伝子型に対して迅速、かつ高感度に検出可能なオリゴヌクレオチドとして、第一のプライマーが配列番号12、13に記載の配列からなるオリゴヌクレオチド、第二のプライマーが配列番号14から16に記載のオリゴヌクレオチド、切断用オリゴヌクレオチドDNAとして、配列番号17から20に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドが例示できる。
When performing the amplification step described above, a promoter sequence may be added to either the first primer or the second primer, but when adding a promoter sequence to the first primer, the second primer And before or simultaneously with the step of synthesizing cDNA complementary to the specific nucleotide sequence using Norovirus RNA as a template by the enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (step (1) described above) A cleaving oligonucleotide that overlaps with the 5 ′ end side of the homologous region with the first primer in the base sequence and that is complementary to the region adjacent to the 5 ′ end side from the overlapping site, and an enzyme having RNase H activity It is preferable to perform the step of cleaving the 5 ′ end side of the specific base sequence. By cleaving at the 5 ′ end of the specific nucleotide sequence in this way, after cDNA synthesis, the DNA strand complementary to the promoter sequence of the first primer hybridized to the cDNA is extended, and the 3 ′ end of the cDNA is extended. It is because it can synthesize | combine efficiently and can form a functional double stranded DNA promoter structure efficiently as a result. The cleavage method is not particularly limited as long as the site can be specifically cleaved, but it overlaps with the 5 ′ end site of the specific base sequence in Norovirus RNA (the partial sequence including the 5 ′ end site in the specific base sequence), In addition, an oligonucleotide DNA having a sequence complementary to a region adjacent to the 5 ′ direction (hereinafter referred to as “cleaving oligonucleotide DNA”) is added to form an RNA-DNA double strand, and the double strand A method of cleaving the RNA portion with an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity is preferred from the viewpoint of cleavage specificity and simplicity. In addition, the hydroxyl group at the 3 ′ end of the cleavage oligonucleotide DNA is preferably subjected to appropriate modification such as amination in order to prevent the elongation reaction.
As an oligonucleotide that can be detected rapidly and with high sensitivity to a wide range of genotypes of Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA, an oligonucleotide having a sequence of SEQ ID NOS: 12 and 13 as a first primer, Examples of the oligonucleotides whose primers are SEQ ID NOs: 14 to 16 and oligonucleotides for cleavage include oligonucleotides having the sequences described in SEQ ID NOs: 17 to 20.

検出工程はオリゴヌクレオチドプローブを用いて、前記増幅工程で増幅されたRNA転写産物量を測定する工程からなる。本発明の試料中に存在するノロウイルス GI RNA、および、ノロウイルス GII RNAを識別して検出するためのオリゴヌクレオチドプローブは、配列番号1(オリグヌクレオチドプローブ1)に記載の配列中の連続する15塩基以上、またはその相補配列、および、配列番号2(オリグヌクレオチドプローブ2)に記載の配列中の連続する15塩基以上、またはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプローブである。
また、配列番号1に記載のオリゴヌクレオチドプローブ1としては、配列番号3、4、5、6に記載の配列のいずれか、またはそれらの相補配列、および、配列番号2に記載のオリゴヌクレオチドプローブ2としては配列番号7、8、9、10、11に記載の配列のいずれか、またはそれらの相補配列からなる、オリゴヌクレオチドプローブを例示できる。より好ましくは、配列番号5に記載の配列、またはその相補配列、および、配列番号10に記載の配列、またはその相補配列からなる、オリゴヌクレオチドプローブを例示できる。
また、ストリンジェントな条件で前記プローブにハイブリダイゼーション可能な配列からなるオリゴヌクレオチドプローブも本発明のプローブに含まれる。ストリンジェントな条件とは、既知の条件から選定可能で、特に限定されるものではないが、例えば、42℃における50%(v/v)ホルムアミド、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%フィコール、0.1%ポリビニルピロリドン、50mMリン酸ナトリウムバッファー(pH6.5)、150mM塩化ナトリウム、75mMクエン酸ナトリウム等が共存する条件下でハイブリダイズ可能であることを意味する。
The detection step comprises a step of measuring the amount of RNA transcript amplified in the amplification step using an oligonucleotide probe. Norovirus GI RNA present in the sample of the present invention and an oligonucleotide probe for identifying and detecting Norovirus GII RNA are 15 consecutive nucleotides in the sequence described in SEQ ID NO: 1 (Oligonucleotide probe 1). The oligonucleotide probe consisting of 15 or more consecutive bases in the sequence described in SEQ ID NO: 2 (Oligonucleotide probe 2) or its complementary sequence, or a complementary sequence thereof.
Moreover, as the oligonucleotide probe 1 described in SEQ ID NO: 1, any of the sequences described in SEQ ID NO: 3, 4, 5, 6 or their complementary sequences, and the oligonucleotide probe 2 described in SEQ ID NO: 2 As an example, an oligonucleotide probe comprising any one of the sequences shown in SEQ ID NOs: 7, 8, 9, 10, and 11 or a complementary sequence thereof can be exemplified. More preferably, an oligonucleotide probe comprising the sequence shown in SEQ ID NO: 5 or its complementary sequence, and the sequence shown in SEQ ID NO: 10 or its complementary sequence can be exemplified.
Also included in the probe of the present invention are oligonucleotide probes comprising sequences that can hybridize to the probe under stringent conditions. Stringent conditions can be selected from known conditions and are not particularly limited. For example, 50% (v / v) formamide at 42 ° C., 0.1% bovine serum albumin, 0.1% It means that it can hybridize under conditions where Ficoll, 0.1% polyvinyl pyrrolidone, 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.5), 150 mM sodium chloride, 75 mM sodium citrate and the like coexist.

本発明のオリゴヌクレオチドプローブを用いた検出は、例えば電気泳動や液体クロマトグラフィーを用いた方法により行うことができる。その他にも、前記プローブを例えば検出可能な標識物質と結合等し、ハイブリダイゼーション法により検出を行うことも可能である。標識物質としては例えば酵素、蛍光色素、放射性同位元素、発光色素等、公知のものを使用することができる。なお簡便な検出操作を可能とするmolecular beacon(米国特許5925517号、米国特許6103476号)、TaqManプローブ(米国特許5210015号、米国特許5487972号)、Q−Probe(特許3437816号)、サイクリングプローブ(米国特許5011769号、米国特許5403711号)、インターカレーター性蛍光色素標識プローブ(特許文献7及び非特許文献2参照)が、好ましい本発明のオリゴヌクレオチドプローブとして例示できる。   The detection using the oligonucleotide probe of the present invention can be performed by a method using electrophoresis or liquid chromatography, for example. In addition, for example, the probe may be bound to a detectable labeling substance and detected by a hybridization method. As the labeling substance, known substances such as enzymes, fluorescent dyes, radioisotopes and luminescent dyes can be used. In addition, molecular beacon (US Pat. No. 5,925,517, US Pat. No. 6,103,476), TaqMan probe (US Pat. No. 5210015, US Pat. No. 5,487,972), Q-Probe (US Pat. No. 3437816), cycling probe (US) Patents 5011769 and US Pat. No. 5,403,711) and intercalating fluorescent dye-labeled probes (see Patent Document 7 and Non-Patent Document 2) can be exemplified as preferred oligonucleotide probes of the present invention.

中でもインターカレーター性蛍光色素で標識され、かつ標的核酸と相補的2本鎖を形成するとインターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的2本鎖部分にインターカレートすることによって蛍光特性が変化するように設計されたオリゴヌクレオチドプローブは、前述の増幅工程の過程で検出を行うことができるため、前述のオリゴヌクレオチドDNA、プライマー、酵素および酵素基質等を含む試薬類とともに容器に投入するだけで増幅工程と検出工程を実施することが可能なため、特に好ましい。前記特に好ましい態様では、上記の試薬等を予め容器に投入しておき、一定量の試料を分注するという操作のみで本発明を迅速に実施可能であり、しかも、例えば蛍光色素が発する信号を外部から検出可能なように容器の一部を透明な材料で構成しておけば、試料を分注した後に容器を密閉し、試料間のコンタミネーションを防止することもできる。   Among them, when labeled with an intercalating fluorescent dye and forms a complementary double strand with a target nucleic acid, the fluorescence characteristics are changed by intercalating the intercalating fluorescent dye portion into the complementary double strand portion. Since the designed oligonucleotide probe can be detected in the course of the amplification process described above, the amplification process can be carried out by simply putting it in a container together with the reagents including the oligonucleotide DNA, primers, enzyme, enzyme substrate, etc. This is particularly preferable because the detection step can be performed. In the particularly preferred embodiment, the present invention can be carried out rapidly only by the operation of previously putting the above-described reagent or the like into a container and dispensing a predetermined amount of sample, and for example, a signal emitted from a fluorescent dye. If a part of the container is made of a transparent material so that it can be detected from the outside, the container can be sealed after dispensing the sample to prevent contamination between the samples.

インターカレーター性蛍光色素としては特に限定されず、オキサゾールイエローやチアゾールオレンジ等のシアニン色素、ヘミシアニン色素、エチジウムブロマイド、メチルレッド等のアゾ色素、またはこれらの誘導体を使用することが例示できる。例えばオキサゾールイエローは、2本鎖DNAにインターカレートすることによって510nmの蛍光(励起波長470nm)が顕著に増加する色素である。このような色素は、オリゴヌクレオチドプローブの末端、リン酸ジエステル部または塩基部分に適当なリンカーを介してオリゴヌクレオチドと結合すれば良い。さらに、2種類以上のRNA増幅産物を区別して検出するにはそれぞれのオリゴヌクレオチドプローブに異なる色素を使用すれば良い。
なお、増幅工程の過程で検出を行う場合、オリゴヌクレオチドは、その3’末端の水酸基からの伸長を防止する目的で当該水酸基を修飾しておくことが好ましい。
The intercalating fluorescent dye is not particularly limited, and examples thereof include cyanine dyes such as oxazole yellow and thiazole orange, azo dyes such as hemicyanine dye, ethidium bromide, and methyl red, or derivatives thereof. For example, oxazole yellow is a dye that significantly increases fluorescence at 510 nm (excitation wavelength: 470 nm) when intercalated into double-stranded DNA. Such a dye may be bound to the oligonucleotide via an appropriate linker at the end of the oligonucleotide probe, the phosphodiester part or the base part. Further, in order to distinguish and detect two or more kinds of RNA amplification products, different dyes may be used for the respective oligonucleotide probes.
In addition, when detecting in the process of an amplification process, it is preferable that the oligonucleotide modifies the said hydroxyl group in order to prevent the extension | extension from the hydroxyl group of the 3 'terminal.

本発明によれば、ノロウイルス GI RNAおよびノロウイルス GII RNAそれぞれに特異的な配列を識別して検出することが可能である。しかもこのオリゴヌクレオチドプローブセットは、40℃から50℃という、比較的低温条件でもダイマーやループ等の高次構造を形成しにくいため、温度変化を必要としないRNAを特異的に増幅する増幅方法を用いて増幅工程を実施し、その過程で特定塩基配列を検出する際に特に有効である。   According to the present invention, it is possible to identify and detect sequences specific to Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA, respectively. In addition, since this oligonucleotide probe set is difficult to form higher-order structures such as dimers and loops even at relatively low temperatures of 40 ° C. to 50 ° C., an amplification method that specifically amplifies RNA that does not require temperature change is provided. It is particularly effective when an amplification step is carried out and a specific base sequence is detected in the process.

本発明に用いるオリゴヌクレオチドプローブとして、インターカレーター性蛍光色素で標識したオリゴヌクレオチドの存在下で増幅工程を行い、その過程で蛍光強度を経時的に検出すれば、有意な蛍光増加が認められた任意の時間で検出を終了することが可能であり、増幅に要する時間を加えても、なおノロウイルスRNA検出を20分程度で終了することが可能である。   As an oligonucleotide probe used in the present invention, an amplification step is performed in the presence of an oligonucleotide labeled with an intercalating fluorescent dye, and if fluorescence intensity is detected over time in the process, any increase in fluorescence is recognized. The detection can be completed within this time, and norovirus RNA detection can be completed in about 20 minutes even if the time required for amplification is added.

このように、本発明によれば、試料中に含まれるノロウイルスRNAを迅速、高感度かつ特異的にノロウイルス GI RNA、および、ノロウイルス GII RNAを区別して検出するためすることが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to rapidly detect Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA in a sample in a rapid, sensitive and specific manner.

以下実施例により本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples.

実施例1 インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドの調製
下記(A)から(I)に示す、インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブ(以下、「INAFプローブ」と記載する)を非特許文献3に記載の方法を参照して作製した。
INAFプローブ(A):配列番号3に記載の配列のうち、5’末端から2番目のチミンと3番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介してチアゾールオレンジを標識して得られた、GI検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(B):配列番号4に記載の配列のうち、5’末端から15番目のチミンと16番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介してチアゾールオレンジを標識して得られた、GI検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(C):配列番号5に記載の配列のうち、5’末端から14番目のチミンと15番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介してチアゾールオレンジを標識して得られた、GI検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(D):配列番号6に記載の配列のうち、5’末端から15番目のチミンと16番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介してチアゾールオレンジを標識して得られた、GI検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(E):配列番号7に記載の配列のうち、5’末端から12番目のシトシンと13番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介して式(1)を標識して得られた、GII検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(F):配列番号8に記載の配列のうち、5’末端から16番目のシトシンと17番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介して式(1)を標識して得られた、GII検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(G):配列番号9に記載の配列のうち、5’末端から2番目のシトシンと3番目のグアニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介して式(1)を標識して得られた、GII検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(H):配列番号10に記載の配列のうち、5’末端から14番目のシトシンと15番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介して式(1)を標識して得られた、GII検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
INAFプローブ(I):配列番号11に記載の配列のうち、5’末端から14番目のシトシンと15番目のアデニンとの間のリン酸ジエステル部分に、リンカーを介して式(1)を標識して得られた、GII検出用オリゴヌクレオチドプローブ。
Example 1 Preparation of Oligonucleotide Labeled with Intercalating Fluorescent Dye Oligonucleotide Probe Labeled with Intercalating Fluorescent Dye (hereinafter referred to as “INAF Probe”) shown in (A) to (I) below Was prepared with reference to the method described in Non-Patent Document 3.
INAF probe (A): obtained by labeling thiazole orange with a linker on the phosphodiester moiety between the second thymine and the third adenine from the 5 ′ end in the sequence shown in SEQ ID NO: 3. An oligonucleotide probe for GI detection.
INAF probe (B): obtained by labeling thiazole orange with a linker on the phosphodiester moiety between the 15th thymine and the 16th adenine from the 5 ′ end in the sequence shown in SEQ ID NO: 4. An oligonucleotide probe for GI detection.
INAF probe (C): obtained by labeling thiazole orange with a linker on the phosphodiester moiety between the 14th thymine and the 15th adenine from the 5 ′ end of the sequence shown in SEQ ID NO: 5. An oligonucleotide probe for GI detection.
INAF probe (D): obtained by labeling thiazole orange with a linker on the phosphodiester moiety between the 15th thymine and the 16th adenine from the 5 ′ end in the sequence shown in SEQ ID NO: 6. An oligonucleotide probe for GI detection.
INAF probe (E): In the sequence shown in SEQ ID NO: 7, the phosphodiester moiety between the 12th cytosine and the 13th adenine from the 5 ′ end is labeled with the formula (1) via a linker. An oligonucleotide probe for GII detection obtained in the above.
INAF probe (F): In the sequence shown in SEQ ID NO: 8, the phosphodiester moiety between the 16th cytosine and the 17th adenine from the 5 ′ end is labeled with the formula (1) via a linker. An oligonucleotide probe for GII detection obtained in the above.
INAF probe (G): Formula (1) is labeled via a linker on the phosphodiester part between the second cytosine and the third guanine from the 5 ′ end in the sequence shown in SEQ ID NO: 9. An oligonucleotide probe for GII detection obtained in the above.
INAF probe (H): Formula (1) is labeled on the phosphodiester moiety between the 14th cytosine and the 15th adenine from the 5 ′ end of the sequence shown in SEQ ID NO: 10 via a linker. An oligonucleotide probe for GII detection obtained in the above.
INAF probe (I): Formula (1) is labeled on the phosphodiester moiety between the 14th cytosine and the 15th adenine from the 5 ′ end of the sequence shown in SEQ ID NO: 11 via a linker. An oligonucleotide probe for GII detection obtained in the above.

Figure 2018078806
実施例2 標準RNAの調製
後述の実施例で使用したノロウイルスRNA(以降、標準RNAと表記)は(1)から(2)に示す方法で調製した。
(1)GenBankに登録されているノロウイルスcDNA配列のうち、表1に示す遺伝子型、および塩基配列領域の2本鎖DNAを調製した(なお、該DNAの5’末端側にはSP6プロモーターを付加している)。
(2)(1)で調製したDNAを鋳型として、SP6 RNAポリメラーゼを用いてインビトロ転写を実施し、引き続きDNase I処理により前記2本鎖DNAを完全消化した後、RNAを精製して調製した。該RNAは260nmにおける吸光度を測定して定量した。
Figure 2018078806
Example 2 Preparation of Standard RNA Norovirus RNA (hereinafter referred to as standard RNA) used in Examples described later was prepared by the method shown in (1) to (2).
(1) Among the norovirus cDNA sequences registered in GenBank, double-stranded DNAs having the genotypes and nucleotide sequences shown in Table 1 were prepared (in addition, the SP6 promoter was added to the 5 ′ end of the DNA) doing).
(2) Using the DNA prepared in (1) as a template, in vitro transcription was performed using SP6 RNA polymerase. Subsequently, the double-stranded DNA was completely digested by DNase I treatment, and then RNA was purified and prepared. The RNA was quantified by measuring the absorbance at 260 nm.

Figure 2018078806
実施例3 ノロウイルスRNA検出用オリゴヌクレオチドの評価
実施例1で作製したINAFプローブを用いて、以下に示す方法で、検出性能および特異性について評価を行った。
Figure 2018078806
Example 3 Evaluation of Norovirus RNA Detection Oligonucleotides Using the INAF probe prepared in Example 1, the detection performance and specificity were evaluated by the following method.

(1)以下の組成からなる反応液を調製した。   (1) A reaction solution having the following composition was prepared.

反応液の組成(最終濃度):
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.35)
300mM トレハロース
各0.30mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各2 .1mM ATP、CTP、UTP
1.5mM GTP
3.4mM ITP
0.8μM 第一のプライマー1(配列番号12の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドの5’末端側にT7プロモータを付加したもの)
0.8μM 第一のプライマー2(配列番号13の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドの5’末端側にT7プロモータを付加したもの)
0.5μM 第二のプライマー1(配列番号14)
0.5μM 第二のプライマー2(配列番号15)
0.2μM 第二のプライマー3(配列番号16)
0.32μM 切断用オリゴヌクレオチド1(配列番号17)
0.32μM 切断用オリゴヌクレオチド2(配列番号18)
0.16μM 切断用オリゴヌクレオチド3(配列番号19)
0.16μM 切断用オリゴヌクレオチド4(配列番号20)
60nM INAFプローブ(実施例1で調製したもの)
0.025mg/mL 牛血清アルブミン
142U T7 RNAポリメラーゼ
6.4U AMV逆転写酵素。
Composition of the reaction solution (final concentration):
60 mM Tris-HCl buffer (pH 8.35)
300 mM trehalose 0.30 mM each dATP, dCTP, dGTP, dTTP
Each 2. 1 mM ATP, CTP, UTP
1.5 mM GTP
3.4 mM ITP
0.8 μM first primer 1 (T7 promoter added to the 5 ′ end side of the oligonucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 12)
0.8 μM first primer 2 (T7 promoter added to the 5 ′ end side of the oligonucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13)
0.5 μM second primer 1 (SEQ ID NO: 14)
0.5 μM second primer 2 (SEQ ID NO: 15)
0.2 μM second primer 3 (SEQ ID NO: 16)
0.32 μM Cleavage oligonucleotide 1 (SEQ ID NO: 17)
0.32 μM Oligonucleotide 2 for cleavage (SEQ ID NO: 18)
0.16 μM Cleavage oligonucleotide 3 (SEQ ID NO: 19)
0.16 μM Cleavage oligonucleotide 4 (SEQ ID NO: 20)
60 nM INAF probe (prepared in Example 1)
0.025 mg / mL bovine serum albumin 142 U T7 RNA polymerase 6.4 U AMV reverse transcriptase.

(2)検出性能を評価するために、上記の反応液に実施例2で調製した標準RNA400コピー/testになるように添加した。
また、特異性を評価するために、上記の反応液に表2に示す標準RNA試料を4×10コピー/testになるように添加した。その後、46℃で5分間保温し、その後、以下の組成からなる開始液を添加し撹拌した。
(2) In order to evaluate the detection performance, the standard RNA prepared in Example 2 was added at 400 copies / test to the above reaction solution.
Moreover, in order to evaluate specificity, the standard RNA sample shown in Table 2 was added to the above reaction solution so as to be 4 × 10 6 copies / test. Thereafter, the mixture was kept at 46 ° C. for 5 minutes, and then an initiator solution having the following composition was added and stirred.

開始液組成(最終濃度):
9.5% ジメチルスルホキシド
19mM 塩化マグネシウム
95mM 塩化カリウム。
Starting solution composition (final concentration):
9.5% dimethyl sulfoxide 19 mM magnesium chloride 95 mM potassium chloride.

(3)引き続き、各試薬を添加したチューブを直接検出可能な温調機能付き蛍光分光光度計に供し、46℃で反応させると同時に反応溶液の蛍光強度(励起波長450nm、または500nm、蛍光波長495nm、または545nm)を経時的に20分間測定した。   (3) Subsequently, the tube to which each reagent is added is applied to a fluorescence spectrophotometer with a temperature control function capable of directly detecting the reaction, and the reaction solution is reacted at 46 ° C. , Or 545 nm) was measured over time for 20 minutes.

開始液を加え撹拌を終えた時点を0分として、反応液の蛍光強度比(所定時間の蛍光強度値をバックグラウンドの蛍光強度比で割った値)が2.0を超えた場合を陽性判定とし、そのときの時間を検出時間とした。結果を表2および3に示す。表3の「N.D.」は反応開始後20分後の蛍光強度比が2.0以下(陰性判定)であったことを意味する。   When the start solution is added and stirring is completed, the reaction time is 0 minute, and the reaction solution fluorescence intensity ratio (the value obtained by dividing the fluorescence intensity value for a given time by the background fluorescence intensity ratio) exceeds 2.0. And the time at that time was defined as the detection time. The results are shown in Tables 2 and 3. “ND” in Table 3 means that the fluorescence intensity ratio 20 minutes after the start of the reaction was 2.0 or less (negative judgment).

ノロウイルスRNAの検出性能(表2)については、本実施例で検討したGI検出用、および、GII検出用オリゴヌクレオチドプローブいずれもが400コピー/testのノロウイルス GI RNAまたはノロウイルス GII RNAを20分以内に検出した。特に、配列番号3から10のオリゴヌクレオチドプローブは400コピー/testのノロウイルスRNAを10分以内に検出しており、ノロウイルスRNAを迅速に検出可能なオリゴヌクレオチドプローブといえる。   As for the detection performance of Norovirus RNA (Table 2), the oligonucleotide probes for GI detection and GII detection examined in this Example both had 400 copies / test of Norovirus GI RNA or Norovirus GII RNA within 20 minutes. Detected. In particular, the oligonucleotide probes of SEQ ID NOs: 3 to 10 detect 400 copies / test of norovirus RNA within 10 minutes, and can be said to be oligonucleotide probes capable of rapidly detecting norovirus RNA.

Figure 2018078806
特異性(表3)については、本実施例で検討したGI検出用オリゴヌクレオチドプローブいずれもが4×10コピー/testのGII標準RNAを検出せず、ノロウイルス GI RNAに対して高い特異性を有しているといえる。同様に、本実施例で検討したGII検出用オリゴヌクレオチドプローブいずれもが4×10コピー/testのGI標準RNAを検出せず、ノロウイルス GII RNAに対して高い特異性を有しているといえる。
Figure 2018078806
Regarding the specificity (Table 3), none of the GI detection oligonucleotide probes examined in this example detected 4 × 10 6 copies / test GII standard RNA, and high specificity for Norovirus GI RNA. It can be said that it has. Similarly, none of the GII detection oligonucleotide probes examined in this example detected GI standard RNA of 4 × 10 6 copies / test and can be said to have high specificity for Norovirus GII RNA. .

Figure 2018078806
実施例4 ノロウイルス GI RNA、および、ノロウイルス GII RNAの同時検出
実施例1で作製したINAFプローブを用いて、ノロウイルスRNAのGI、および、GIIを同時に識別して検出することが可能か以下に示す方法で、評価を行った。
Figure 2018078806
Example 4 Simultaneous detection of Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA Whether the GI and GII of Norovirus RNA can be simultaneously identified and detected using the INAF probe prepared in Example 1 is the following method: And evaluated.

(1)以下の組成からなる反応液を調製した。   (1) A reaction solution having the following composition was prepared.

反応液の組成(最終濃度):
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.35)
300mM トレハロース
各0.30mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各2 .1mM ATP、CTP、UTP
1.5mM GTP
3.4mM ITP
0.8μM 第一のプライマー1(配列番号12の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドの5’末端側にT7プロモータを付加したもの)
0.8μM 第一のプライマー2(配列番号13の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドの5’末端側にT7プロモータ(配列番号を付加したもの)
0.5μM 第二のプライマー1(配列番号14)
0.5μM 第二のプライマー2(配列番号15)
0.2μM 第二のプライマー3(配列番号16)
0.32μM 切断用オリゴヌクレオチド1(配列番号17)
0.32μM 切断用オリゴヌクレオチド2(配列番号18)
0.16μM 切断用オリゴヌクレオチド3(配列番号19)
0.16μM 切断用オリゴヌクレオチド4(配列番号20)
60nM GI検出用INAFプローブ(配列番号5)
60nM GII検出用INAFプローブ(配列番号10)
0.025mg/mL 牛血清アルブミン
142U T7 RNAポリメラーゼ
6.4U AMV逆転写酵素。
Composition of the reaction solution (final concentration):
60 mM Tris-HCl buffer (pH 8.35)
300 mM trehalose 0.30 mM each dATP, dCTP, dGTP, dTTP
Each 2. 1 mM ATP, CTP, UTP
1.5 mM GTP
3.4 mM ITP
0.8 μM first primer 1 (T7 promoter added to the 5 ′ end side of the oligonucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 12)
0.8 μM First primer 2 (T7 promoter (sequence number added) to the 5 ′ end of the oligonucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 13)
0.5 μM second primer 1 (SEQ ID NO: 14)
0.5 μM second primer 2 (SEQ ID NO: 15)
0.2 μM second primer 3 (SEQ ID NO: 16)
0.32 μM Cleavage oligonucleotide 1 (SEQ ID NO: 17)
0.32 μM Oligonucleotide 2 for cleavage (SEQ ID NO: 18)
0.16 μM Cleavage oligonucleotide 3 (SEQ ID NO: 19)
0.16 μM Cleavage oligonucleotide 4 (SEQ ID NO: 20)
60 nM GI detection INAF probe (SEQ ID NO: 5)
60 nM GII detection INAF probe (SEQ ID NO: 10)
0.025 mg / mL bovine serum albumin 142 U T7 RNA polymerase 6.4 U AMV reverse transcriptase.

(2)上記の反応試薬に表4に示す標準RNA試料を400コピー/testになるように添加した。但し、「GI.6+GII.4」については、GI.6とGII.4とを各400コピー/testになるように添加した。その後、46℃で5分間保温し、その後、以下の組成からなる開始液を添加し撹拌した。   (2) The standard RNA sample shown in Table 4 was added to the above reaction reagent so as to be 400 copies / test. However, for “GI.6 + GII.4”, GI. 6 and GII. 4 and 400 copies / test were added. Then, it kept at 46 degreeC for 5 minute (s), Then, the starting liquid which consists of the following compositions was added and stirred.

開始液組成(最終濃度):
9.5% ジメチルスルホキシド
19mM 塩化マグネシウム
95mM 塩化カリウム。
Starting solution composition (final concentration):
9.5% dimethyl sulfoxide 19 mM magnesium chloride 95 mM potassium chloride.

(3)引き続き、各試薬を添加したチューブを直接検出可能な温調機能付き蛍光分光光度計に供し、46℃で反応させると同時に反応溶液の蛍光強度(励起波長450nm、または500nm、蛍光波長495nm、または545nm)を経時的に20分間測定した。   (3) Subsequently, the tube to which each reagent is added is applied to a fluorescence spectrophotometer with a temperature control function capable of directly detecting the reaction, and the reaction solution is reacted at 46 ° C. , Or 545 nm) was measured over time for 20 minutes.

開始液を加え撹拌を終えた時点を0分として、反応液の蛍光強度比(所定時間の蛍光強度値をバックグラウンドの蛍光強度比で割った値)が2.0を超えた場合を陽性判定とし、そのときの時間を検出時間とした。結果を表4に示す。表4の「N.D.」は反応開始後20分後の蛍光強度比が2.0以下(陰性判定)であったことを意味する。   When the start solution is added and stirring is completed, the reaction time is 0 minute, and the reaction solution fluorescence intensity ratio (the value obtained by dividing the fluorescence intensity value for a given time by the background fluorescence intensity ratio) exceeds 2.0. And the time at that time was defined as the detection time. The results are shown in Table 4. “ND” in Table 4 means that the fluorescence intensity ratio 20 minutes after the start of the reaction was 2.0 or less (negative judgment).

ノロウイルス GI RNA、および、ノロウイルス GII RNAの同時検出(表4)については、単一の密閉容器かつ一定温度でノロウイルス GI RNA および ノロウイルス GII RNAが区別して検出できることが確認された。   For simultaneous detection of Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA (Table 4), it was confirmed that Norovirus GI RNA and Norovirus GII RNA can be detected separately in a single sealed container and at a constant temperature.

Figure 2018078806
Figure 2018078806

Claims (3)

試料中に存在するノロウイルスRNAのジェノグループIとジェノグループIIを区別して検出する方法であって、
(1)ノロウイルスRNA中のジェノグループIとジェノグループIIを区別しうる特定塩基配列を増幅する工程、及び
(2)増幅した前記配列を検出する工程、
を有し、
前記増幅する工程および前記検出する工程が、単一の密閉容器内かつ一定温度で行われることを特徴とする前記方法。
A method for distinguishing and detecting genogroup I and genogroup II of norovirus RNA present in a sample, comprising:
(1) a step of amplifying a specific base sequence capable of distinguishing between genogroup I and genogroup II in norovirus RNA, and (2) a step of detecting the amplified sequence,
Have
The method according to claim 1, wherein the amplifying step and the detecting step are performed in a single sealed container and at a constant temperature.
前記検出する工程が、リアルタイムモニタリングによって行われる、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the detecting step is performed by real-time monitoring. (1)ノロウイルスRNA中の特定塩基配列を鋳型とし、いずれか一方の5’末端にプロモーター配列を付加した第一のプライマーおよび第二のプライマー、RNA依存DNAポリメラーゼ、リボヌクレアーゼH(RNase H)、並びにDNA依存性DNAポリメラーゼにより、プロモーター配列と、該プロモーター配列下流に前記特定塩基配列とを含む2本鎖DNAを生成する工程、
(2)該2本鎖DNAを鋳型としてRNAポリメラーゼにより、前記特定塩基配列あるいはその相補配列を有するRNA転写産物を生成する工程、
(3)該RNA転写産物が引き続き前記2本鎖DNA合成の鋳型となることで、連鎖的に該RNA転写産物を増幅する工程、
(4)前記RNA転写産物量を測定する工程、
を有し、前記RNA転写産物量を測定する工程(4)が、標的RNAと相補的2本鎖を形成するとシグナル特性が変化するように設計された核酸プローブの共存下で、該シグナル特性の変化を測定することによってなされ、前記核酸プローブが、配列番号1に記載の配列中の連続する15塩基以上、またはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプローブ、および、配列番号2に記載の配列中の連続する15塩基以上、またはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプローブである、請求項1または2に記載の方法。
(1) A first primer and a second primer having a specific base sequence in Norovirus RNA as a template and a promoter sequence added to either 5 ′ end, RNA-dependent DNA polymerase, ribonuclease H (RNase H), and A step of generating a double-stranded DNA comprising a promoter sequence and the specific base sequence downstream of the promoter sequence by a DNA-dependent DNA polymerase;
(2) A step of generating an RNA transcript having the specific base sequence or its complementary sequence by RNA polymerase using the double-stranded DNA as a template,
(3) a step of amplifying the RNA transcript in a chain manner by using the RNA transcript as a template for the subsequent double-stranded DNA synthesis;
(4) measuring the amount of the RNA transcript,
And the step (4) of measuring the amount of RNA transcript in the presence of a nucleic acid probe designed to change the signal property when a complementary double strand is formed with the target RNA. The nucleic acid probe is made by measuring a change, and the nucleic acid probe is an oligonucleotide probe consisting of 15 or more consecutive bases in the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or its complementary sequence, and a continuous in the sequence shown in SEQ ID NO: 2. The method according to claim 1 or 2, which is an oligonucleotide probe comprising 15 or more bases or a complementary sequence thereof.
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