JP2020162550A - Amplification reagent and amplification method for single-stranded nucleic acid having complementary region at terminal - Google Patents

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Abstract

To provide reagents capable of amplifying a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'-terminal side with high sensitivity rapidly and simply at a constant temperature, without being affected by a double-stranded DNA or AAV vector gene fragments mixed in a sample, and to provide methods for amplifying the single-stranded nucleic acid using the reagent.SOLUTION: Provided is an amplification reagent that contains: an enzyme with an RNA-dependent DNA polymerase activity; an enzyme with a DNA-dependent DNA polymerase activity; an enzyme with a ribonuclease H activity; an enzyme with an RNA polymerase activity; an enzyme with a chain substitution activity; a first primer having a sequence complementary to a part of a region other than a complementary region among single-stranded nucleic acids having the complementary region at least on the 3'-terminal side; and a second primer having a sequence homologous to a part of a region other than the complementary region (however, a promoter sequence of the enzyme with an RNA polymerase activity is added to any one of the first primer and the second primer on its 5'-terminal side). Also provided is an amplification method using the reagent.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、試料中に含まれる標的核酸の増幅方法および増幅試薬に関する。特に本発明は、アデノ随伴ウイルスに代表されるパルボウイルス科のウイルスゲノムといった、末端に相補領域を有した一本鎖核酸の増幅試薬および増幅方法に関する。 The present invention relates to an amplification method and an amplification reagent for a target nucleic acid contained in a sample. In particular, the present invention relates to an amplification reagent and an amplification method for a single-stranded nucleic acid having a complementary region at the end, such as a viral genome of the Parvoviridae family represented by an adeno-associated virus.

遺伝子疾患の治療において、当該治療のための遺伝子を含むウイルスベクターを用いて細胞に導入する方法が、当該細胞への導入効率がよい点で広く用いられている。ウイルスベクターの中でもアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターは、AAV自体に病原性がなく、当該ベクターに挿入した遺伝子を効率よく非分裂細胞に導入でき、かつ導入した遺伝子の発現が長期間持続するため、近年特に注目されている(非特許文献1)。 In the treatment of genetic diseases, a method of introducing into a cell using a viral vector containing the gene for the treatment is widely used in terms of high efficiency of introduction into the cell. Among the viral vectors, the adeno-associated virus (AAV) vector is not pathogenic to AAV itself, the gene inserted into the vector can be efficiently introduced into non-dividing cells, and the expression of the introduced gene is sustained for a long period of time. In recent years, it has received particular attention (Non-Patent Document 1).

AAVはゲノムがカプシドタンパク質に内包された直径20nmから26nmの粒子である。AAVのゲノムは4.7kbの線状の一本鎖DNAであり、その3’末端側および5’末端側には逆位反復(Inverted Terminal Repeat、以下ITRと略記)配列と呼ばれるT字型のループ構造が存在する。遺伝子治療用のAAVベクターとして前記ゲノムを用いる際は、前記ゲノムの両末端側にあるITR配列に挟まれたRep遺伝子とCap遺伝子を、遺伝子を導入したい組織に特異的なプロモータ配列、遺伝子治療に用いる遺伝子、ポリAシグナル配列などに置換する。 AAV is a particle with a diameter of 20 nm to 26 nm whose genome is encapsulated in a capsid protein. The genome of AAV is a 4.7 kb linear single-strand DNA, and its 3'end and 5'ends are T-shaped called inverted repeat (hereinafter abbreviated as ITR) sequences. There is a loop structure. When the genome is used as an AAV vector for gene therapy, the Rep gene and Cap gene sandwiched between the ITR sequences on both terminal sides of the genome are used for the promoter sequence and gene therapy specific to the tissue into which the gene is to be introduced. Replace with the gene to be used, poly A signal sequence, etc.

AAVベクターの製造は、前述した方法で遺伝子治療に用いる遺伝子に置換したAAVゲノムと、Rep遺伝子とCap遺伝子を含むベクター、およびアデノウイルスやヘルペスシンプレックスウイルスなどのヘルパーウイルスとを、宿主細胞(HEK293細胞やHeLa細胞など)へ同時にトランスフェクションし製造する。なお近年では、前記ヘルパーウイルスの代わりに、より安全性の高い、アデノウイルスの複製遺伝子をクローニングしたAdvヘルパープラスミドを用いた方法も行なわれている。 The AAV vector is produced by using an AAV genome replaced with a gene used for gene therapy by the method described above, a vector containing a Rep gene and a Cap gene, and a helper virus such as adenovirus or herpes simplex virus as host cells (HEK293 cells). , HeLa cells, etc.) at the same time to produce. In recent years, instead of the helper virus, a more safe method using an Adv helper plasmid obtained by cloning an adenovirus replication gene has also been performed.

前述した方法で製造したAAVベクターの中には、遺伝子治療に必要なAAVゲノムがないベクター(いわゆる空ベクター)も存在する。したがって、産生したAAVベクターを遺伝子治療に用いるためには、当該ベクター中に前記AAVゲノムが存在するかの確認や、AAVベクターを含む試料(細胞培養液など)中に含まれるAAVゲノムの定量が必要であった。 Among the AAV vectors produced by the above-mentioned method, there is also a vector (so-called empty vector) that does not have the AAV genome necessary for gene therapy. Therefore, in order to use the produced AAV vector for gene therapy, it is necessary to confirm whether the AAV genome is present in the vector and to quantify the AAV genome contained in a sample (cell culture solution, etc.) containing the AAV vector. It was necessary.

AAVベクター中に含まれるAAVゲノムの定性的および/または定量的測定法として、透過型電子顕微鏡によるAAVベクター粒子の画像解析や、分析超遠心法や、定量PCR(qPCR)法や、デジタルドロップレットPCR(ddPCR)法や、ドットブロット法や、電気泳動法が知られている。これらのうちqPCR法は、操作の簡便性や迅速性から、AAVベクターの定量に広く用いられている。しかしながら、qPCR法と電気泳動法など他の方法とで定量結果に相関性がとれない点や、測定の対象とする遺伝子領域によっても定量結果が異なる点などの問題があった(非特許文献2から4、ならびに特許文献1および2)。またqPCR法やddPCR法といったPCRを利用した方法は、急激に反応温度を昇降させる必要があるため、自動化の際、反応工程の省力化や反応装置の低コスト化の点で問題があった。 As qualitative and / or quantitative measurement methods of the AAV genome contained in the AAV vector, image analysis of AAV vector particles by a transmission electron microscope, analytical ultracentrifugal method, quantitative PCR (qPCR) method, and digital droplet PCR (ddPCR) method, dot blot method, and electrophoresis method are known. Of these, the qPCR method is widely used for the quantification of AAV vectors because of its simplicity and speed of operation. However, there are problems such as the fact that the quantification results cannot be correlated with other methods such as the qPCR method and the electrophoresis method, and that the quantification results differ depending on the gene region to be measured (Non-Patent Document 2). 4 and Patent Documents 1 and 2). Further, since the method using PCR such as the qPCR method and the ddPCR method needs to raise and lower the reaction temperature rapidly, there are problems in the labor saving of the reaction process and the cost reduction of the reaction apparatus at the time of automation.

反応工程の省力化や反応装置の低コスト化が比較的容易な核酸増幅方法として、比較的低温(例えば40℃から50℃の範囲)の一定温度で核酸増幅が可能な、NASBA(Nucleic Acid Sequence Based Amplification
)法、TMA(Transcription Mediated Amplification)法、TRC(Transcription Reverse transcription Concerted)法が知られている。これら増幅法は通常一本鎖RNAを標的核酸とした増幅法であるが、反応系を工夫することでDNAの増幅も可能である。
NASBA (Nucleic Acid Sequence) enables nucleic acid amplification at a relatively low temperature (for example, in the range of 40 ° C. to 50 ° C.) as a nucleic acid amplification method that makes it relatively easy to save labor in the reaction process and reduce the cost of the reaction apparatus. Based Amplification
) Method, TMA (Transcription Mediated Amplification) method, and TRC (Transcription Reverse Transcription Concorted) method are known. These amplification methods are usually amplification methods using single-strand RNA as a target nucleic acid, but DNA can also be amplified by devising a reaction system.

例えば特許文献3には、TRC法によるRNA増幅で用いる酵素群およびプライマーセット、ならびに鎖置換酵素および/または増幅した核酸を一本化するためのプライマーを含む試薬を用いた、B型肝炎ウイルス核酸の増幅を開示している。特許文献4には、TRC法によるRNA増幅で用いる酵素群およびプライマーセットを含む試薬を用いた、B型肝炎ウイルス核酸の増幅を開示している。しかしながら、AAVゲノムといった、末端に相補領域を有した一本鎖核酸の増幅については、特許文献3および4を含め、これまで開示がない。 For example, Patent Document 3 describes a hepatitis B virus nucleic acid using an enzyme group and a primer set used for RNA amplification by the TRC method, and a reagent containing a strand substitution enzyme and / or a primer for unifying the amplified nucleic acid. Amplification of. Patent Document 4 discloses amplification of hepatitis B virus nucleic acid using a reagent containing an enzyme group and a primer set used for RNA amplification by the TRC method. However, the amplification of single-stranded nucleic acids having complementary regions at the ends, such as the AAV genome, has not been disclosed so far, including Patent Documents 3 and 4.

特開2003−235562号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-235562 WO2015/080223WO2015 / 080223 特開2015−116136号公報JP-A-2015-116136 特開2014−140367号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-140367

小澤敬也、ウイルス、57(1)、47−56(2007)Takaya Ozawa, Virus, 57 (1), 47-56 (2007) P.Fagone et al.、Human Gene Therapy Methods:B、23、1−7(2012)P. Fagone et al. , Human Gene Therapy Methods: B, 23, 1-7 (2012) M.Lock et al.、Human Gene Therapy Methods、25、115−125(2014)M. Lock et al. , Human Gene Therapy Methods, 25, 115-125 (2014) S.D’Costa et al.、Methods And Clinical Development 5、16019(2016)S. D'Costa et al. , Methods And Clinical Development 5, 16019 (2016)

本発明の課題は、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸を、試料中に混在する二本鎖DNAやAAVベクター遺伝子断片の影響を受けず、かつ一定温度で高感度、迅速、簡便に増幅定量可能な試薬、ならびに前記試薬を用いた前記一本鎖核酸の増幅方法を提供することにある。 The subject of the present invention is that a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'-terminal side is not affected by the double-stranded DNA or AAV vector gene fragment mixed in the sample, and is highly sensitive at a constant temperature. An object of the present invention is to provide a reagent that can be rapidly and easily amplified and quantified, and a method for amplifying the single-stranded nucleic acid using the reagent.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、TRC(Transcription Reverse transcription Concerted)法によるRNA増幅で用いる酵素群に、鎖置換活性酵素および少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的および相同的な配列を有したプライマーセットを少なくとも添加した試薬により、前記一本鎖核酸を一定温度で高感度、迅速、簡便に増幅定量できることを見出し、本発明の完成に至った。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have a strand substitution active enzyme and a complementary region at least on the 3'terminal side in the enzyme group used for RNA amplification by the TRC (Transcription Reverse Transcription Concluded) method. Among the single-stranded nucleic acids, the single-stranded nucleic acid is rapidly and highly sensitive at a constant temperature by a reagent to which at least a primer set having a sequence complementary and homologous to a part of a region other than the complementary region is added. We have found that amplification and quantification can be performed easily, and have completed the present invention.

すなわち本発明の第一の態様は、
以下の(1)から(7)を少なくとも含む、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸の増幅試薬である(ただし、以下の(6)および(7)のうちいずれか一方には、その5’末端側に以下の(4)の酵素のプロモータ配列を付加している)。
(1)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(2)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(3)リボヌクレアーゼH活性を有する酵素;
(4)RNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(5)鎖置換活性を有する酵素;
(6)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有する第一のプライマー;および
(7)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相同的な配列を有する第二のプライマー。
That is, the first aspect of the present invention is
It is an amplification reagent for a single-stranded nucleic acid having at least a complementary region on the 3'-terminal side, which contains at least the following (1) to (7) (however, one of the following (6) and (7). The promoter sequence of the enzyme of (4) below is added to the 5'terminal side thereof).
(1) An enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity;
(2) Enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity;
(3) Enzyme having ribonuclease H activity;
(4) Enzyme having RNA polymerase activity;
(5) Enzyme having chain substitution activity;
(6) A first primer having a sequence complementary to a part of a region other than the complementary region of the single-stranded nucleic acid; and (7) A region of the single-stranded nucleic acid other than the complementary region. A second primer having a sequence homologous to a portion of.

また本発明の第二の態様は、前記(1)、前記(2)および前記(3)がAMV逆転写酵素である、前記第一の態様に記載の増幅試薬である。 The second aspect of the present invention is the amplification reagent according to the first aspect, wherein the (1), (2) and (3) are AMV reverse transcriptases.

さらに本発明の第三の態様は、
以下の(I)から(VIII)の工程を少なくとも含む、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸の増幅方法である。
(I)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、鎖置換活性を有する酵素を用いて、前記一本鎖核酸に相補的なDNAを合成する工程;
(II)鎖置換活性を有する酵素を用いて、前記(I)で合成したDNAを3’末端側に相補領域を有した一本鎖DNAとする工程;
(III)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相同的な配列を有する第二のプライマーと、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、鎖置換活性を有する酵素とを用いて、前記一本鎖核酸に相同的なDNAを合成する工程;
(IV)前記第一のプライマーと、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素とを用いて、前記第一のプライマーおよび前記第二のプライマーのうちいずれか一方が有するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加した前記(III)で合成したDNAから二本鎖DNAを合成する工程;
(V)前記プロモータ配列に対応したRNAポリメラーゼ活性を有する酵素を用いて、前記二本鎖DNAからRNA転写産物を合成する工程;
(VI)前記第一のプライマーおよび前記第二のプライマーのうち前記RNA転写産物と相補的な配列を有したプライマーと、RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素を用いて、前記RNA転写産物に相補的なcDNAを合成する工程;
(VII)リボヌクレアーゼ活性を有する酵素を用いて、前記cDNAを一本鎖DNAとする工程;および
(VIII)前記(VII)で得られた一本鎖DNAを鋳型として、連続的にRNA転写産物を合成する工程。
なお、上記各工程は、同時的、連続的および/または、自動的に行われるものであってよい。
Furthermore, the third aspect of the present invention is
A method for amplifying a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'-terminal side, which comprises at least the following steps (I) to (VIII).
(I) Among the single-stranded nucleic acids, a first primer having a sequence complementary to a part of a region other than the complementary region, an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity, and an enzyme having strand substitution activity. To synthesize DNA complementary to the single-stranded nucleic acid using
(II) A step of converting the DNA synthesized in (I) into a single-stranded DNA having a complementary region on the 3'end side using an enzyme having a strand substitution activity;
(III) Of the single-stranded nucleic acids, a second primer having a sequence homologous to a part of a region other than the complementary region, an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity, and an enzyme having strand substitution activity. A step of synthesizing DNA homologous to the single-stranded nucleic acid using and.
(IV) A promoter of an enzyme having RNA polymerase activity possessed by either one of the first primer and the second primer by using the first primer and an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity. A step of synthesizing double-stranded DNA from the DNA synthesized in (III) above with a sequence added;
(V) A step of synthesizing an RNA transcript from the double-stranded DNA using an enzyme having RNA polymerase activity corresponding to the promoter sequence;
(VI) Complementary to the RNA transcript using a primer having a sequence complementary to the RNA transcript among the first primer and the second primer and an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity. Steps of synthesizing typical cDNA;
(VII) A step of converting the cDNA into a single-stranded DNA using an enzyme having ribonuclease activity; and (VIII) using the single-stranded DNA obtained in the above (VII) as a template, continuously producing RNA transcripts. The process of synthesizing.
In addition, each of the above steps may be performed simultaneously, continuously and / or automatically.

また本発明の第四の態様は、第三の態様に記載の一本鎖核酸の増幅方法を用いてRNA転写産物を合成する工程;およびRNA転写産物の一部と相補的二本鎖を形成することで形成前と比較し蛍光特性が変化するオリゴヌクレオチドプローブを用いて、RNA転写産物を検出する工程を含む、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸の検出方法である。 A fourth aspect of the present invention is a step of synthesizing an RNA transcript using the method for amplifying a single-stranded nucleic acid according to the third aspect; and forming a double strand complementary to a part of the RNA transcript. This is a method for detecting a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'-terminal side, which includes a step of detecting an RNA transcript using an oligonucleotide probe whose fluorescence characteristics change as compared with that before formation. ..

さら本発明の第五の態様は、ウイルスベクターを含む試料の品質を評価する方法であって、前記第四の態様に記載の一本鎖核酸の検出方法における一本鎖核酸がウイルスベクターの一本鎖核酸であり、当該一本鎖核酸の検出方法を用いて前記試料中に含まれる前記ウイルスベクターを定性的および/または定量的に検出し、当該検出結果に基づき、前記ウイルスベクターを含む試料の品質を評価する工程、を含む方法である。 Furthermore, the fifth aspect of the present invention is a method for evaluating the quality of a sample containing a viral vector, and the single-stranded nucleic acid in the method for detecting a single-stranded nucleic acid according to the fourth aspect is one of the viral vectors. A sample containing the viral vector, which is a full-stranded nucleic acid, is detected qualitatively and / or quantitatively by using the method for detecting the single-stranded nucleic acid and contained in the sample, and based on the detection result. It is a method including a step of evaluating the quality of the nucleic acid.

本発明の増幅試薬は、RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、リボヌクレアーゼH活性を有する酵素と、RNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、鎖置換活性を有する酵素と、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有した第一のプライマーと、前記相補領域以外の領域の一部と相同的な配列を有した第二のプライマー(ただし、前記第一のプライマーおよび前記第二のプライマーのうち、いずれか一方にはその5’末端側に前記RNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加している)と、を含むことを特徴としている。 The amplification reagent of the present invention has an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity, an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity, an enzyme having ribonuclease H activity, an enzyme having RNA polymerase activity, and a strand substitution activity. The enzyme and the first primer having a sequence complementary to a part of the region other than the complementary region among the single-stranded nucleic acids having a complementary region at least on the 3'end side, and the region other than the complementary region. A second primer having a sequence homologous to a part of (however, one of the first primer and the second primer has the enzyme polymerase activity on the 5'end side thereof. ), And is characterized by including.

本発明の増幅試薬により、NASBA法、TMA法、TRC法といった一定温度で核酸を増幅する方法で、高特異的、高感度、かつ迅速に前記一本鎖核酸を増幅できる。なお本発明の増幅試薬で増幅される一本鎖核酸に、5’末端側の相補領域が含まれる場合には、検出用オリゴヌクレオチドプローブを前記相補領域に設定すると、PCR法による検出で問題となっている、挿入した目的遺伝子が同時検出される問題も解消できる。 With the amplification reagent of the present invention, the single-stranded nucleic acid can be rapidly amplified with high specificity, high sensitivity, and a method of amplifying nucleic acid at a constant temperature such as NASBA method, TMA method, and TRC method. When the single-stranded nucleic acid amplified by the amplification reagent of the present invention contains a complementary region on the 5'terminal side, setting an oligonucleotide probe for detection in the complementary region causes a problem in detection by the PCR method. The problem that the inserted target gene is detected at the same time can be solved.

アデノ随伴ウイルス血清型2(AAV2)ゲノムのうち、3’末端側の逆位反復(ITR)配列を含む領域(配列番号20の塩基番号4526〜4675)を示した図である。配列番号20の塩基番号4551〜4675がITR配列に相当する。It is a figure which showed the region (base number 4526-4675 of SEQ ID NO: 20) containing the inverted repeat (ITR) sequence on the 3'-terminal side in the adeno-associated virus serotype 2 (AAV2) genome. Base numbers 4551-4675 of SEQ ID NO: 20 correspond to the ITR sequence. 増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、それ以外の領域が相補領域を有していない一本鎖DNAである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸の増幅方法の一例を示した図である。Amplification of the present invention when the single-stranded nucleic acid to be amplified is a single-stranded DNA having complementary regions on the 5'end side and the 3'end side and the other regions do not have complementary regions. It is a figure which showed an example of the amplification method of a single-stranded nucleic acid using a reagent. 増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、それ以外の領域が相補領域を有していない一本鎖DNAである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸の増幅方法の別の例を示した図である。Amplification of the present invention when the single-stranded nucleic acid to be amplified is a single-stranded DNA having complementary regions on the 5'end side and the 3'end side and the other regions do not have complementary regions. It is a figure which showed another example of the amplification method of a single-stranded nucleic acid using a reagent. 増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、かつそれ以外の領域にも相補領域を有している一本鎖DNAである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸の増幅方法のさらに別の例を示した図である。The present invention is a case where the single-stranded nucleic acid to be amplified is a single-stranded DNA having complementary regions on the 5'-terminal side and the 3'-terminal side, and also having complementary regions on other regions. It is a figure which showed still another example of the amplification method of the single-stranded nucleic acid using the amplification reagent of. 増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、かつそれ以外の領域にも相補領域を有している一本鎖DNAである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸の増幅方法のさらに別の例を示した図である。The present invention is a case where the single-stranded nucleic acid to be amplified is a single-stranded DNA having complementary regions on the 5'-terminal side and the 3'-terminal side, and also having complementary regions on other regions. It is a figure which showed still another example of the amplification method of the single-stranded nucleic acid using the amplification reagent of. 増幅対象の一本鎖核酸が、3’末端側に相補領域を有し、それ以外の領域が相補領域を有していない一本鎖DNAである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸の増幅方法の一例を示した図である。When the single-stranded nucleic acid to be amplified is a single-stranded DNA having a complementary region on the 3'end side and the other regions do not have a complementary region, the amplification reagent of the present invention is used. It is a figure which showed an example of the amplification method of a double-stranded nucleic acid.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一態様は、以下の(1)から(7)を少なくとも含む、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸の増幅試薬(ただし、以下の(6)および(7)のうちいずれか一方には、その5’末端側に以下の(4)の酵素のプロモータ配列を付加している)に関する。
(1)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(2)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(3)リボヌクレアーゼH活性を有する酵素;
(4)RNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(5)鎖置換活性を有する酵素;
(6)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有する第一のプライマー;および
(7)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相同的な配列を有する第
二のプライマー。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
One aspect of the present invention is an amplification reagent for a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'-terminal side, which comprises at least the following (1) to (7) (however, the following (6) and (7)). One of them is related to (the promoter sequence of the enzyme of (4) below is added to the 5'terminal side thereof).
(1) An enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity;
(2) Enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity;
(3) Enzyme having ribonuclease H activity;
(4) Enzyme having RNA polymerase activity;
(5) Enzyme having chain substitution activity;
(6) A first primer having a sequence complementary to a part of a region other than the complementary region of the single-stranded nucleic acid; and (7) A region of the single-stranded nucleic acid other than the complementary region. A second primer having a sequence homologous to a portion of.

<一本鎖核酸>
本発明が増幅対象とする一本鎖核酸とは、本発明の増幅試薬および増幅方法で増幅される一本鎖核酸領域、または当該領域を含む少なくとも3’末端側に有する相補領域を含めた核酸全体のことをいう。一本鎖核酸は、好ましくはDNAである。
<Single-stranded nucleic acid>
The single-stranded nucleic acid to be amplified by the present invention is a single-stranded nucleic acid region amplified by the amplification reagent and amplification method of the present invention, or a nucleic acid including a complementary region having at least 3'-terminal side including the region. It means the whole thing. The single-stranded nucleic acid is preferably DNA.

本発明の一本鎖核酸の増幅試薬は、少なくとも3’末端側に相補領域を有した任意の一本鎖核酸を対象として実施することができる。一本鎖核酸は、さらに5’末端側に相補領域を有していてもよい。DNAを増幅対象とする場合には、人工的に作製されたDNA、環境由来試料や生物由来中に存在するDNAが例示される。本発明を特に限定するものではないが、DNAの由来としては、ウイルス、好ましくはAAVが例示される。 The single-stranded nucleic acid amplification reagent of the present invention can be applied to any single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'terminal side. The single-stranded nucleic acid may further have a complementary region on the 5'terminal side. When DNA is targeted for amplification, artificially prepared DNA, environmental samples, and DNA existing in living organisms are exemplified. Although the present invention is not particularly limited, a virus, preferably AAV, is exemplified as the origin of DNA.

本明細書において相補領域とは、一本鎖核酸の数塩基から数十塩基が、数塩基から数十塩基からなるループ構造を介して一本鎖核酸の内側の核酸(5’末端相補領域の場合はループ構造を介して3’末端側に位置する核酸、3’末端相補領域の場合はループ構造を介して5’末端側に位置する核酸)とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし二重鎖を形成した領域(二重鎖形成領域)をいう。本発明が増幅対象とする一本鎖核酸は、少なくとも3’末端側に相補領域を有する。なお、相補領域の末端の塩基は、対応する塩基とハイブリダイズする。ただし、一本鎖核酸のうち、3’末端側に有する相補領域の5’末端側領域(一本鎖核酸が、5’末端側と3’末端側の両方に相補領域を有している場合は、両末端側の相補領域に挟まれた領域)に存在する、当該一本鎖核酸の二次構造に由来した相補的二本鎖は、本発明の増幅工程において用いられる相補領域には含めない。 In the present specification, the complementary region is a nucleic acid inside the single-stranded nucleic acid (5'-terminal complementary region) via a loop structure in which several bases to several tens of bases of the single-stranded nucleic acid are composed of several bases to several tens of bases. In the case of a nucleic acid located on the 3'-terminal side via a loop structure, in the case of a 3'-terminal complementary region, a nucleic acid located on the 5'-terminal side via a loop structure) hybridizes under stringent conditions and doubles. A region in which a chain is formed (double chain formation region). The single-stranded nucleic acid to be amplified by the present invention has a complementary region at least on the 3'terminal side. The base at the end of the complementary region hybridizes with the corresponding base. However, among single-stranded nucleic acids, the 5'terminal region of the complementary region on the 3'end side (when the single-stranded nucleic acid has complementary regions on both the 5'end side and the 3'end side). Is a region sandwiched between complementary regions on both terminal sides), and the complementary double strand derived from the secondary structure of the single-stranded nucleic acid is included in the complementary region used in the amplification step of the present invention. Absent.

ここでストリンジェントな条件下とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。一例を示せば、相同性(例えば、同一性や類似性)が高いポリヌクレオチド同士、例えば70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の相同性を有するポリヌクレオチド同士がハイブリダイズし、それより低い相同性を示すポリヌクレオチド同士がハイブリダイズしない条件である。具体的に本発明におけるストリンジェントな条件の例として、限定されないが、42℃において、50%(v/v)ホルムアミド、0.1%(w/v)ウシ血清アルブミン、0.1%(w/v)フィコール、0.1%(w/v)のポリビニルピロリドン、50mMのリン酸ナトリウムバッファー(pH6.5)、150mMの塩化ナトリウム、75mMのクエン酸ナトリウムが存在する条件があげられる。 Here, the stringent condition means a condition in which a so-called specific hybrid is formed and a non-specific hybrid is not formed. To give an example, polynucleotides having high homology (for example, identity or similarity) have homology of, for example, 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more. It is a condition that the polynucleotides having them hybridize with each other and the polynucleotides showing lower homology do not hybridize with each other. Specifically, as an example of stringent conditions in the present invention, at 42 ° C., 50% (v / v) formamide, 0.1% (w / v) bovine serum albumin, 0.1% (w). Conditions include the presence of / v) ficol, 0.1% (w / v) polyvinylpyrrolidone, 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.5), 150 mM sodium chloride, and 75 mM sodium citrate.

相補領域のうち、二重鎖形成領域の長さは、上記ストリンジェントな条件で、ループ構造を介した状態を維持しながら、二重鎖を形成可能な長さであれば特に限定はなく、一例として2塩基から150塩基、2塩基から100塩基、2塩基から50塩基、または2塩基から30塩基である。 Of the complementary regions, the length of the double chain forming region is not particularly limited as long as it can form a double chain under the above stringent conditions while maintaining the state via the loop structure. As an example, it is 2 to 150 bases, 2 to 100 bases, 2 to 50 bases, or 2 to 30 bases.

相補領域のうちループ構造とは、二重鎖形成領域において、二重鎖形成領域で挟まれた領域のうち、少なくとも一塩基が、一本鎖核酸の内側の核酸とはハイブリダイズしない構造を意味し、当該ループ構造の一部に一本鎖核酸の内側の核酸と二重鎖を形成する領域があってもよい。ループ構造を形成する塩基長に特に限定はなく、一例として1塩基から100塩基、1塩基から50塩基、1塩基から40塩基、または1塩基から30塩基である。ループ構造の塩基配列は、相補領域中の二重鎖形成領域におけるハイブリダイズを妨げない限り、任意の配列としてよい。 The loop structure in the complementary region means a structure in which at least one base of the region sandwiched between the double-stranded nucleic acid-forming regions does not hybridize with the nucleic acid inside the single-stranded nucleic acid. However, a part of the loop structure may have a region forming a double strand with the nucleic acid inside the single-stranded nucleic acid. The base length forming the loop structure is not particularly limited, and for example, it is 1 to 100 bases, 1 base to 50 bases, 1 base to 40 bases, or 1 base to 30 bases. The base sequence of the loop structure may be any sequence as long as it does not interfere with hybridization in the duplex formation region in the complementary region.

一本鎖核酸の内側の核酸と二重鎖を形成する領域を一部有したループ構造の例として、アデノ随伴ウイルス血清型2(AAV2)ゲノムの逆位反復(ITR)配列があげられる
(図1)。図1において、本発明における相補領域はA−B−C−B’−D−E−F−E’−A’の領域のことを、二重鎖形成領域はA−A’の領域のことを、ループ構造はB−C−B’−D−E−F−E’の領域のことを、それぞれ指す。
An example of a loop structure having a region that forms a double strand with a nucleic acid inside a single-stranded nucleic acid is an inverted repeat (ITR) sequence of an adeno-associated virus serotype 2 (AAV2) genome (Fig.). 1). In FIG. 1, the complementary region in the present invention is the region of ABCB'-D-E-F-E'-A', and the duplex forming region is the region of AA'. The loop structure refers to the region of B-C-B'-D-E-FE', respectively.

一本鎖核酸の反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、必要な目的物量等に応じて、適宜設定可能である。 The amount of the single-stranded nucleic acid added to the reaction system can be appropriately set according to the required amount of the target substance and the like with reference to the description in the present specification and known nucleic acid amplification techniques.

<プライマー>
本発明の増幅試薬で用いるプライマーは、
増幅対象の一本鎖核酸のうち、前述した相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有した第一のプライマー、および
増幅対象の一本鎖核酸のうち、前述した相補領域以外の領域の一部と相同的な配列を有した第二のプライマーであり、
ただし前記第一のプライマーおよび前記第二のプライマーのうちいずれか一方には、その5’末端側に後述するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加している。
<Primer>
The primer used in the amplification reagent of the present invention is
Among the single-stranded nucleic acids to be amplified, the first primer having a sequence complementary to a part of the region other than the above-mentioned complementary region, and among the single-stranded nucleic acids to be amplified, other than the above-mentioned complementary region A second primer with a sequence homologous to part of the region,
However, a promoter sequence of an enzyme having RNA polymerase activity, which will be described later, is added to either one of the first primer and the second primer on the 5'terminal side thereof.

なお本明細書において、「相補的な配列を有する」とは対象核酸に対しストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な配列を有することをいい、「相同的な配列を有する」とは対象核酸の相補鎖に対しストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な配列を有することをいう。したがって、前記ハイブリダイズが維持される限り、プライマーは、1又は数塩基程度(例えば、プライマー配列の10%以下程度)の置換、欠失、付加、または修飾などが生じていてもよい。プライマーの長さは任意に設定できるが、好ましくは10塩基から50塩基までの範囲である。プライマーの具体例としては、限定されないが、配列番号11〜17に記載の配列を有するものが挙げられる。
プライマーは1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。プライマーの反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、反応系に応じ適宜決定することができる。プライマーは、本明細書の記載および公知技術に基づいて、設計および製造することができる。
In the present specification, "having a complementary sequence" means having a sequence capable of hybridizing to the target nucleic acid under stringent conditions, and "having a homologous sequence" means complementing the target nucleic acid. It means having a sequence capable of hybridizing to a strand under stringent conditions. Therefore, as long as the hybridization is maintained, the primer may be substituted, deleted, added, or modified by about 1 or several bases (for example, about 10% or less of the primer sequence). The length of the primer can be set arbitrarily, but is preferably in the range of 10 to 50 bases. Specific examples of the primer include, but are not limited to, those having the sequences shown in SEQ ID NOs: 11 to 17.
Primers can be used alone or in combination of two or more. The amount of the primer added to the reaction system can be appropriately determined according to the reaction system with reference to the description in the present specification and known nucleic acid amplification techniques. Primers can be designed and manufactured based on the description and known techniques herein.

例えば、一本鎖核酸が5’末端側および3’末端側にAAV2ゲノムのITR(図1)を有した核酸の場合、前記ITR以外の領域の一部と相補的な配列を有し、かつ当該配列の5’末端側に後述するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加したオリゴヌクレオチドを本発明の増幅試薬で用いる第一のプライマーとして、前記ITR以外の領域(ただし、前記第一のプライマーに対して、一本鎖核酸に対し3’末端側の位置)の一部と相同的な配列を有したオリゴヌクレオチドを本発明の増幅試薬で用いる第二のプライマーとして、それぞれ用いればよい。なお前述した例では、第一のプライマーの5’末端側にRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加しているが、第二のプライマーの5’末端側に前記プロモータ配列を付加してもよい(その場合は第一のプライマーへの前記プロモータ配列の付加は不要である)。また前記相補的な配列は、一本鎖核酸の中央部より3’末端側の位置に設定すると好ましい。 For example, in the case of a single-stranded nucleic acid having an AAV2 genome ITR (FIG. 1) on the 5'end side and the 3'end side, it has a sequence complementary to a part of the region other than the ITR and has a sequence complementary to a part of the region other than the ITR. As the first primer used in the amplification reagent of the present invention, an oligonucleotide in which a promoter sequence of an enzyme having RNA polymerase activity described later is added to the 5'end side of the sequence is used as a region other than the ITR (however, the first Oligonucleotides having a sequence homologous to a part of (position on the 3'-terminal side of the single-stranded nucleic acid) with respect to the primer may be used as the second primer used in the amplification reagent of the present invention. In the above-mentioned example, the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added to the 5'end side of the first primer, but the promoter sequence may be added to the 5'end side of the second primer. Good (in which case it is not necessary to add the promoter sequence to the first primer). Further, it is preferable that the complementary sequence is set at a position 3'-terminal side from the central portion of the single-stranded nucleic acid.

<RNAポリメラーゼ活性を有する酵素>
本発明の増幅試薬で用いるRNAポリメラーゼ活性を有する酵素として、限定されないが、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T7RNAポリメラーゼ、T3RNAポリメラーゼ、SP6RNAポリメラーゼまたはこれらの誘導体が例示できる。前述したプライマーに付加するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列は、本発明で用いるRNAポリメラーゼ活性を有する酵素に対応した配列を用いればよい。RNAポリメラーゼ活性を有する酵素としてT7RNAポリメラーゼを用いる場合、例えば公知のT7プロモータを用いればよい。これらの1種または2種以上を組み
合わせて使用することができる。RNAポリメラーゼ活性を有する酵素の反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、反応系に応じ適宜決定すればよい。
<Enzyme with RNA polymerase activity>
Examples of the enzyme having RNA polymerase activity used in the amplification reagent of the present invention include, but are not limited to, bacteriophage-derived T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase, SP6 RNA polymerase, or derivatives thereof, which are widely used in molecular biological experiments and the like. As the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity added to the above-mentioned primer, a sequence corresponding to the enzyme having RNA polymerase activity used in the present invention may be used. When T7 RNA polymerase is used as an enzyme having RNA polymerase activity, for example, a known T7 promoter may be used. One or a combination of two or more of these can be used. The amount of the enzyme having RNA polymerase activity added to the reaction system may be appropriately determined according to the reaction system with reference to the description in the present specification and known nucleic acid amplification techniques.

<RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素、リボヌクレアーゼH活性を有する酵素>
本発明の増幅試薬には、前述したRNAポリメラーゼ活性を有する酵素の他に、少なくともRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、リボヌクレアーゼH(RNaseH)活性を有する酵素も含んでいる。RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素、およびRNaseH活性を有する酵素は、いくつかの活性を併せ持つ酵素を用いてもよく、それぞれの活性を有する複数の酵素を用いてもよい。トリ骨髄芽球症ウイルス(AMV)逆転写酵素、マウス白血病ウイルス(MMLV)逆転写酵素、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)逆転写酵素ならびにこれらの誘導体は、前述した三つの酵素活性のすべてを有しているため好ましく、中でもAMV逆転写酵素およびその誘導体が特に好ましい。これらの1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。各酵素の反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、反応系に応じ適宜決定すればよい。
<Enzyme with RNA-dependent DNA polymerase activity, enzyme with DNA-dependent DNA polymerase activity, enzyme with ribonuclease H activity>
In addition to the above-mentioned enzyme having RNA polymerase activity, the amplification reagent of the present invention includes an enzyme having at least RNA-dependent DNA polymerase activity, an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity, and ribonuclease H (RNase H) activity. It also contains the enzymes it has. As the enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity, the enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity, and the enzyme having RNaseH activity, an enzyme having several activities may be used, and a plurality of enzymes having each activity may be used. You may use it. Tori myeloblastopathy virus (AMV) reverse transcriptase, murine leukemia virus (MMLV) reverse transcriptase, human immunodeficiency virus (HIV) reverse transcriptase and their derivatives have all of the three enzyme activities described above. Therefore, AMV reverse transcriptase and its derivatives are particularly preferable. One or a combination of two or more of these can be used. The amount of each enzyme added to the reaction system may be appropriately determined according to the reaction system with reference to the description in the present specification and known nucleic acid amplification techniques.

<鎖置換活性を有する酵素>
本発明の増幅試薬で用いる鎖置換活性を有する酵素は、鋳型となる二本鎖DNAの水素結合を自ら解離しつつ、新しいDNA鎖を合成する酵素のことをいう。なお、前記DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素が鎖置換活性を有する酵素としても機能するものであれば、これらの活性を併せ持つ酵素を、DNA依存性DNAポリメラーゼおよび鎖置換活性を有する酵素として、使用してもよい。限定されないが、具体的には、E.coli DNAポリメラーゼI、DNAポリメラーゼIのクレノウフラグメント、T7またはT5バクテリオファージDNAポリメラーゼ、トリ骨髄芽球症ウイルス(AMV)逆転写酵素、マウス白血病ウイルス(MMLV)逆転写酵素、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)逆転写酵素、Bsu DNAポリメラーゼ、Bst DNAポリメラーゼ、Aac DNAポリメラーゼ、phi29 DNAポリメラーゼ、96−7 DNAポリメラーゼ、Bca DNAポリメラーゼ、およびこれらの誘導体などがあげられる。またヘリカーゼも、鎖置換効果、すなわち、同じ配列の核酸合成と結びつけられた核酸の置換を生じることから、本発明における鎖置換活性を有する酵素として用いることができる。さらにRecAや一本鎖結合蛋白質も、本発明における鎖置換活性を有する酵素として用いることができる。これらの1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。鎖置換活性を有する酵素の反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、反応系に応じ適宜決定すればよい。
<Enzyme with chain substitution activity>
The enzyme having a strand substitution activity used in the amplification reagent of the present invention refers to an enzyme that synthesizes a new DNA strand while dissociating the hydrogen bond of the double-stranded DNA as a template by itself. If the enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity also functions as an enzyme having strand substitution activity, an enzyme having these activities can be used as a DNA-dependent DNA polymerase and an enzyme having strand substitution activity. You may use it. Specifically, but not limited to, E.I. colli DNA polymerase I, Klenow fragment of DNA polymerase I, T7 or T5 bacteriophage DNA polymerase, trimyeloblastosis virus (AMV) reverse transcriptase, mouse leukemia virus (MMLV) reverse transcriptase, human immunodeficiency virus (HIV) ) Reverse transcriptase, Bsu DNA polymerase, Bst DNA polymerase, Aac DNA polymerase, phi29 DNA polymerase, 96-7 DNA polymerase, Bca DNA polymerase, and derivatives thereof. Helicase can also be used as an enzyme having a strand substitution activity in the present invention because it produces a strand substitution effect, that is, a nucleic acid substitution associated with nucleic acid synthesis of the same sequence. Further, RecA and a single-strand-binding protein can also be used as an enzyme having a chain-substituting activity in the present invention. One or a combination of two or more of these can be used. The amount of the enzyme having a chain substitution activity added to the reaction system may be appropriately determined according to the reaction system with reference to the description in the present specification and known nucleic acid amplification techniques.

<その他の成分>
本発明の増幅試薬には、本発明の効果を妨げない限り、上記成分以外に、さらに任意の反応、検出等に用いられる成分、例えば、反応緩衝剤、2価の金属イオン、デオキシリボヌクレオチド、オリゴヌクレオチドプローブ、およびインターカレーティング色素等から選択される少なくとも1種を含んでもよい。
<Other ingredients>
In addition to the above components, the amplification reagents of the present invention include components used for any reaction, detection, etc., such as reaction buffers, divalent metal ions, deoxyribonucleotides, and oligos, as long as the effects of the present invention are not impaired. It may contain at least one selected from nucleotide probes, intercalating dyes and the like.

本発明の増幅試薬に、標的核酸である、5’末端側および3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸を含む試料を添加し、一定温度で反応させることで、当該一本鎖核酸(正確にはRNA転写産物)を増幅できる。すなわち、本発明の増幅試薬は、例えば、NASBA法、TMA法、TRC法といった一定温度で核酸を増幅する方法に好適に適用できる。反応温度は、使用する各酵素の耐熱性や活性、ならびにプライマーのTm等に依存するが、使用する酵素がAMV逆転写酵素およびT7 RNAポリメラーゼであり、プライマー
の長さが17塩基から30塩基の範囲である場合は、35℃から65℃の範囲で反応温度を設定すればよく、40℃から50℃の範囲で設定するとより好ましい。反応時間は、必要な目的物量等に応じて、適宜設定可能である。
A sample containing a single-stranded nucleic acid having complementary regions on the 5'end side and the 3'end side, which are target nucleic acids, is added to the amplification reagent of the present invention, and the single-stranded nucleic acid is reacted at a constant temperature. Nucleic acid (more precisely, RNA transcript) can be amplified. That is, the amplification reagent of the present invention can be suitably applied to methods for amplifying nucleic acids at a constant temperature, such as the NASBA method, the TMA method, and the TRC method. The reaction temperature depends on the heat resistance and activity of each enzyme used, the Tm of the primer, etc., but the enzymes used are AMV reverse transcriptase and T7 RNA polymerase, and the primer length is 17 to 30 bases. In the case of a range, the reaction temperature may be set in the range of 35 ° C. to 65 ° C., and more preferably set in the range of 40 ° C. to 50 ° C. The reaction time can be appropriately set according to the required amount of the target substance and the like.

<検出方法>
本発明の増幅試薬および増幅方法で増幅した一本鎖核酸(RNA転写産物)を検出する(本発明の検出方法を行なう)ことで、測定試料中の一本鎖核酸の有無や当該試料中に含まれる一本鎖核酸の量を測定できる。検出には従来から知られた核酸検出方法を利用することができる。具体的には、
(i)電気泳動や液体クロマトグラフィーを用いた方法、
(ii)検出可能な標識で標識されたオリゴヌクレオチドプローブによるハイブリダイゼーション法、
(iii)前記一本鎖核酸の塩基配列の一部とハイブリダイズ(相補的二本鎖を形成)することで蛍光特性が変化するように設計された蛍光色素標識オリゴヌクレオチドプローブを用いた方法、
などがあげられる。前記標識オリゴヌクレオチドプローブとしては、本明細書の記載および公知の公知の合成技術に基づき合成したもの、または、市販のものを使用可能である。前記(iii)の蛍光色素標識プローブの一例として、FRET(蛍光共鳴エネルギー移動)を利用した蛍光標識プローブや、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があげられる。
<Detection method>
By detecting the single-stranded nucleic acid (RNA transcript) amplified by the amplification reagent and the amplification method of the present invention (performing the detection method of the present invention), the presence or absence of the single-stranded nucleic acid in the measurement sample and the presence or absence of the single-stranded nucleic acid in the sample can be detected. The amount of single-stranded nucleic acid contained can be measured. A conventionally known nucleic acid detection method can be used for detection. In particular,
(I) Method using electrophoresis or liquid chromatography,
(Ii) Hybridization method using an oligonucleotide probe labeled with a detectable label,
(Iii) A method using a fluorescent dye-labeled oligonucleotide probe designed so that the fluorescence characteristics are changed by hybridizing (forming a complementary double strand) with a part of the base sequence of the single-stranded nucleic acid.
And so on. As the labeled oligonucleotide probe, those synthesized based on the description described in the present specification and known synthetic techniques, or commercially available ones can be used. Examples of the fluorescent dye-labeled probe of (iii) include a fluorescent-labeled probe using FRET (fluorescence resonance energy transfer) and an oligonucleotide probe labeled with an intercalating fluorescent dye.

前記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の一例として、増幅した一本鎖核酸の特定塩基配列を含む核酸の一部とストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの3’末端側、5’末端側、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インターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブがある。前記プローブは増幅した一本鎖核酸の特定塩基配列と相補的二本鎖を形成すると、インターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的二本鎖部分にインターカレートすることで蛍光特性が変化するプローブである。標識するインターカレーター性蛍光色素に特に限定はなく、オキサゾールイエロー、チアゾールオレンジ、エチジウムブロマイド、ヘミシアニン等の汎用されている蛍光色素、およびこれらの誘導体の中から、蛍光強度や蛍光特性を考慮して、適宜選定すればよい。なお3’末端側に蛍光色素を標識する場合を除き、オリゴヌクレオチドの3’末端側は当該末端側からの核酸伸長反応を防止する意味で、グリコール酸などの適当な修飾がされているとよい。 As an example of the oligonucleotide probe labeled with the intercalating fluorescent dye, an oligonucleotide capable of specifically hybridizing with a part of nucleic acid containing a specific base sequence of amplified single-stranded nucleic acid under stringent conditions. There are oligonucleotide probes labeled with an intercalator fluorescent dye via a suitable linker on the 3'end side, 5'end side, phosphate diester portion or base moiety. When the probe forms a double strand complementary to the specific base sequence of the amplified single-stranded nucleic acid, the intercalating fluorescent dye portion intercalates into the complementary double-stranded portion to change the fluorescence characteristics. Is. The intercalator fluorescent dye to be labeled is not particularly limited, and among general-purpose fluorescent dyes such as oxazole yellow, thiazole orange, ethidium bromide, and hemicianin, and derivatives thereof, the fluorescence intensity and fluorescence characteristics are taken into consideration. It may be selected as appropriate. Except when the fluorescent dye is labeled on the 3'-terminal side, the 3'-terminal side of the oligonucleotide may be appropriately modified with glycolic acid or the like in order to prevent a nucleic acid extension reaction from the terminal side. ..

前記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を構成するオリゴヌクレオチドの好ましい例として、増幅した一本鎖核酸とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドがあげられる。このようなオリゴヌクレオチドプローブをあらかじめ本発明の増幅試薬に添加し、当該蛍光特性の変化を蛍光分光光度計で経時的に測定すると、試料中に含まれる標的核酸の増幅と検出を一段階かつ密閉容器内で行なえるため、好ましい。また蛍光強度を経時的に測定することから有意な蛍光増加が認められた任意の時間で測定を終了することが可能であり、核酸増幅および測定をあわせて通例20分以内で終了可能である。 A preferred example of the oligonucleotide constituting the oligonucleotide probe labeled with the intercalating fluorescent dye is an oligonucleotide capable of specifically hybridizing with the amplified single-stranded nucleic acid under stringent conditions. When such an oligonucleotide probe is added to the amplification reagent of the present invention in advance and the change in fluorescence characteristics is measured over time with a fluorescence spectrophotometer, the amplification and detection of the target nucleic acid contained in the sample is sealed in one step. It is preferable because it can be performed in a container. Further, since the fluorescence intensity is measured over time, the measurement can be completed at any time when a significant increase in fluorescence is observed, and the nucleic acid amplification and the measurement can be completed within 20 minutes in general.

本発明の検出方法により、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸を有するベクターの品質を評価できる。具体例として、少なくとも3’末端側がAAVゲノムのITR(図1)のようなウイルスゲノムが有する相補領域であり、当該3’末端側に有する相補領域の5’末端側領域に目的遺伝子を挿入した、ウイルスベクターを評価する際は、当該目的遺伝子の位置にプライマーを設計し、本発明の検出方法を行なえばよい。検出できた場合は前記ウイルスベクターに目的遺伝子が挿入されていることが、検出できなか
った場合は前記ウイルスベクターに目的遺伝子が挿入されていない(いわゆる空ベクターである)ことが、それぞれわかる(定性的検出)。また検出できた場合、その量を測定することで試料中に含まれるウイルスベクター量が適切か、評価できる(定量的検出)。
According to the detection method of the present invention, the quality of a vector having a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'end side can be evaluated. As a specific example, at least the 3'end side is a complementary region of a viral genome such as ITR (FIG. 1) of the AAV genome, and the target gene is inserted into the 5'end side region of the complementary region having the 3'end side. , When evaluating a viral vector, a primer may be designed at the position of the target gene and the detection method of the present invention may be performed. If it can be detected, it can be seen that the target gene has been inserted into the viral vector, and if it cannot be detected, it can be seen that the target gene has not been inserted into the viral vector (so-called empty vector) (qualitative). Detection). If it can be detected, it can be evaluated whether the amount of viral vector contained in the sample is appropriate by measuring the amount (quantitative detection).

以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの図に記載の態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments described in these figures.

増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、それ以外の領域(両相補領域に挟まれた領域)が相補領域を有していない一本鎖DNAであり、RNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加したプライマーが第二のプライマーである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸増幅の流れを以下に説明する(図2)。なお以下の(A−10)以降の工程は、通常のTRC(Transcription Reverse−transcription Concerted)法による増幅工程と同じため、図2では「TRC反応」と略している。 The single-stranded nucleic acid to be amplified has a complementary region on the 5'end side and the 3'end side, and the other region (the region sandwiched between the two complementary regions) does not have a complementary region. The flow of single-stranded nucleic acid amplification using the amplification reagent of the present invention when the primer to which the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added is the second primer will be described below (FIG. 2). ). Since the following steps (A-10) and subsequent steps are the same as the amplification steps by the usual TRC (Transcription Reverse-transcription Concerted) method, they are abbreviated as "TRC reaction" in FIG.

(A−1)増幅対象の一本鎖DNA(鋳型一本鎖DNA)のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有した第一のプライマーを、当該一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(A−2)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素および鎖置換活性を有する酵素により、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよび鋳型一本鎖DNAを伸長させる。
(A−3)鎖置換活性を有する酵素および伸長した鋳型一本鎖DNAにより、第一のプライマー由来の一本鎖DNAを鋳型一本鎖DNAから遊離させる。
(A−4)第一のプライマー由来の一本鎖DNAの一部と相補的な(鋳型一本鎖DNAに対しては相同的な)配列を有し、かつ当該配列の5’末端側にRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加した第二のプライマーを、(A−3)で遊離した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。(A−5)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよびプロモータを付加した(第二のプライマー由来の)一本鎖DNAを伸長させる。
(A−6)鎖置換活性を有する酵素および伸長した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにより、プロモータを付加した一本鎖DNAを第一のプライマー由来の一本鎖DNAから遊離させる。
(A−7)第一のプライマーを、(A−6)で遊離したプロモータを付加した一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(A−8)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、5’末端側にプロモータ配列を付加した二本鎖DNAを合成する。
(A−9)(A−8)で合成したプロモータ付加二本鎖DNAに、当該プロモータに対応したRNAポリメラーゼを作用させて、RNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(A−10)第一のプライマーを、RNA転写産物にハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(A−11)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、RNA転写産物に相補的なcDNAを合成する(RNA−DNA二本鎖の合成)。
(A−12)リボヌクレアーゼH(RNaseH)活性を有する酵素により、(A−11)で合成したcDNAを一本鎖DNAとする(RNA転写産物の分解)。
(A−13)(A−12)で得られた一本鎖DNAを鋳型として連続的にRNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(A-1) Of the single-stranded DNA (template single-stranded DNA) to be amplified, the first primer having a sequence complementary to a part of the region other than the complementary region is used as the single-stranded DNA. (Addition of antisense primer).
(A-2) The single-stranded DNA derived from the first primer and the template single-stranded DNA are extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having strand substitution activity.
(A-3) The single-stranded DNA derived from the first primer is released from the template single-stranded DNA by an enzyme having strand substitution activity and an elongated template single-stranded DNA.
(A-4) It has a sequence complementary to a part of the single-stranded DNA derived from the first primer (homogeneous to the template single-stranded DNA), and is located on the 5'end side of the sequence. The second primer to which the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added is hybridized to the single-stranded DNA derived from the first primer released in (A-3) (addition of sense primer). (A-5) A single-stranded DNA derived from the first primer and a single-stranded DNA to which a promoter is added (derived from the second primer) are extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
(A-6) The promoter-added single-stranded DNA is released from the single-stranded DNA derived from the first primer by an enzyme having strand substitution activity and a single-stranded DNA derived from the extended first primer.
(A-7) The first primer is hybridized to the single-stranded DNA to which the promoter released in (A-6) is added (addition of antisense primer).
(A-8) A double-stranded DNA having a promoter sequence added to the 5'end side is synthesized by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
(A-9) An RNA polymerase corresponding to the promoter is allowed to act on the promoter-added double-stranded DNA synthesized in (A-8) to synthesize an RNA transcript (amplification of the RNA transcript).
(A-10) The first primer is hybridized to the RNA transcript (addition of antisense primer).
(A-11) Synthesis of cDNA complementary to RNA transcript is performed by an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (synthesis of RNA-DNA double strand).
(A-12) The cDNA synthesized in (A-11) by an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity is converted into single-stranded DNA (degradation of RNA transcript).
RNA transcripts are continuously synthesized using the single-stranded DNA obtained in (A-13) and (A-12) as a template (amplification of RNA transcripts).

次に、増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、それ
以外の領域(両相補領域に挟まれた領域)が相補領域を有していない一本鎖DNAであり、RNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加したプライマーが第一のプライマーである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸増幅の流れを以下に説明する(図3)。なお図3も、図2と同様、TRC法による増幅工程(以下の(B−10)以降の工程)は「TRC反応」と略している。
Next, the single-stranded nucleic acid to be amplified has complementary regions on the 5'end side and 3'end side, and the other regions (regions sandwiched between both complementary regions) do not have complementary regions. The flow of single-stranded nucleic acid amplification using the amplification reagent of the present invention when the primer which is single-stranded DNA and to which the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added is the first primer will be described below. (Fig. 3). In FIG. 3, as in FIG. 2, the amplification step by the TRC method (the following steps after (B-10)) is abbreviated as “TRC reaction”.

(B−1)増幅対象の一本鎖DNA(鋳型一本鎖DNA)のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有し、かつ当該配列の5’末端側にRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加した第一のプライマーを、当該一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(B−2)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素および鎖置換活性を有する酵素により、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよび鋳型一本鎖DNAを伸長させる。
(B−3)鎖置換活性を有する酵素および伸長した鋳型一本鎖DNAにより、第一のプライマー由来の一本鎖DNAを鋳型一本鎖DNAから遊離させる。
(B−4)第一のプライマー由来の一本鎖DNAの一部と相補的な(鋳型一本鎖DNAに対しては相同的な)配列を有した第二のプライマーを、(B−3)で遊離した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。
(B−5)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよび第二のプライマー由来の一本鎖DNAを伸長させる。
(B−6)鎖置換活性を有する酵素および伸長した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにより、第二のプライマー由来の一本鎖DNAを第一のプライマー由来の一本鎖DNAから遊離させる。
(B−7)第一のプライマーを、(B−6)で遊離した第二のプライマー由来の一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(B−8)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、5’末端側にプロモータ配列を付加した二本鎖DNAを合成する。
(B−9)(B−8)で合成したプロモータ付加二本鎖DNAに、当該プロモータに対応したRNAポリメラーゼを作用させて、RNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(B−10)第二のプライマーを、RNA転写産物にハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。
(B−11)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、RNA転写産物に相補的なcDNAを合成する(RNA−DNA二本鎖の合成)。
(B−12)リボヌクレアーゼH(RNaseH)活性を有する酵素により、(B−11)で合成したcDNAを一本鎖DNAとする(RNA転写産物の分解)。
(B−13)(B−12)で得られた一本鎖DNAを鋳型として連続的にRNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(B-1) Of the single-stranded DNA to be amplified (primer single-stranded DNA), it has a sequence complementary to a part of a region other than the complementary region, and RNA is located on the 5'end side of the sequence. The first primer to which the promoter sequence of the enzyme having polymerase activity is added is hybridized to the single-stranded DNA (addition of antisense primer).
(B-2) The single-stranded DNA derived from the first primer and the template single-stranded DNA are extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having strand substitution activity.
(B-3) The single-stranded DNA derived from the first primer is released from the template single-stranded DNA by an enzyme having strand substitution activity and an elongated template single-stranded DNA.
(B-4) A second primer having a sequence complementary to a part of the single-stranded DNA derived from the first primer (homologous to the template single-stranded DNA) was added to (B-3). ) Is hybridized with the single-stranded DNA derived from the first primer (addition of sense primer).
(B-5) A single-stranded DNA derived from the first primer and a single-stranded DNA derived from the second primer are extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
(B-6) The single-stranded DNA derived from the second primer is released from the single-stranded DNA derived from the first primer by the enzyme having the strand substitution activity and the single-stranded DNA derived from the extended first primer. ..
(B-7) The first primer is hybridized to the single-stranded DNA derived from the second primer released in (B-6) (addition of antisense primer).
(B-8) A double-stranded DNA having a promoter sequence added to the 5'end side is synthesized by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
An RNA polymerase corresponding to the promoter is allowed to act on the promoter-added double-stranded DNA synthesized in (B-9) and (B-8) to synthesize an RNA transcript (amplification of the RNA transcript).
(B-10) The second primer is hybridized to the RNA transcript (addition of sense primer).
(B-11) Synthesis of cDNA complementary to RNA transcript is performed by an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (synthesis of RNA-DNA double strand).
(B-12) The cDNA synthesized in (B-11) by an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity is converted into single-stranded DNA (degradation of RNA transcript).
RNA transcripts are continuously synthesized using the single-stranded DNA obtained in (B-13) and (B-12) as a template (amplification of RNA transcripts).

次に、増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、かつそれ以外の領域(両相補領域に挟まれた領域)にも相補領域を有している一本鎖DNAであり、RNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加したプライマーが第二のプライマーである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸増幅の流れを以下に説明する(図4)。なお図4も、図2と同様、TRC法による増幅工程(以下の(C−11)以降の工程)は「TRC反応」と略している。 Next, the single-stranded nucleic acid to be amplified has complementary regions on the 5'end side and 3'end side, and also has complementary regions in other regions (regions sandwiched between both complementary regions). The flow of single-stranded nucleic acid amplification using the amplification reagent of the present invention when the primer to which the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added is the second primer is as follows. This will be described (Fig. 4). In FIG. 4, as in FIG. 2, the amplification step by the TRC method (the following steps after (C-11)) is abbreviated as “TRC reaction”.

(C−1)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素および鎖置換活性を有する酵素により、増幅対象の一本鎖DNA(鋳型一本鎖DNA)を伸長させ、相補領域における結合を解離させる。
(C−2)(C−1)で解離した領域の一部と相補的な配列を有した第一のプライマーを
、当該一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(C−3)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素および鎖置換活性を有する酵素を用いて、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよび鋳型一本鎖DNAを伸長させる。
(C−4)鎖置換活性を有する酵素および伸長した鋳型一本鎖DNAにより、第一のプライマー由来の一本鎖DNAを鋳型一本鎖DNAから遊離させる。
(C−5)第一のプライマー由来の一本鎖DNAの一部と相補的な(鋳型一本鎖DNAに対しては相同的な)配列を有し、かつ当該配列の5’末端側にRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加した第二のプライマーを、(C−4)で遊離した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。(C−6)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよびプロモータを付加した(第二のプライマー由来の)一本鎖DNAを伸長させる。
(C−7)鎖置換活性を有する酵素および伸長した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにより、プライマーを付加した一本鎖DNAを第一のプライマー由来の一本鎖DNAから遊離させる。
(C−8)第一のプライマーを、(C−7)で遊離したプライマーを付加した一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(C−9)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、5’末端側にプロモータ配列を付加した二本鎖DNAを合成する。
(C−10)(C−9)で合成したプロモータ付加二本鎖DNAに、当該プロモータに対応したRNAポリメラーゼを作用させて、RNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(C−11)第一のプライマーを、RNA転写産物にハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(C−12)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、RNA転写産物に相補的なcDNAを合成する(RNA−DNA二本鎖の合成)。
(C−13)リボヌクレアーゼH(RNaseH)活性を有する酵素により、(C−12)で合成したcDNAを一本鎖DNAとする(RNA転写産物の分解)。
(C−14)(C−13)で得られた一本鎖DNAを鋳型として連続的にRNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(C-1) The single-stranded DNA (template single-stranded DNA) to be amplified is extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having strand substitution activity, and the binding in the complementary region is dissociated.
(C-2) The first primer having a sequence complementary to a part of the region dissociated in (C-1) is hybridized to the single-stranded DNA (addition of antisense primer).
(C-3) A single-stranded DNA derived from the first primer and a template single-stranded DNA are extended by using an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having strand substitution activity.
(C-4) The single-stranded DNA derived from the first primer is released from the template single-stranded DNA by an enzyme having strand substitution activity and an elongated template single-stranded DNA.
(C-5) Has a sequence complementary to a part of the single-stranded DNA derived from the first primer (homogeneous to the template single-stranded DNA), and is located on the 5'end side of the sequence. The second primer to which the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added is hybridized to the single-stranded DNA derived from the first primer released in (C-4) (addition of sense primer). (C-6) A single-stranded DNA derived from the first primer and a single-stranded DNA (derived from the second primer) to which a promoter is added are extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
(C-7) The single-stranded DNA to which the primer is added is released from the single-stranded DNA derived from the first primer by the enzyme having the strand substitution activity and the single-stranded DNA derived from the extended first primer.
(C-8) The first primer is hybridized to the single-stranded DNA to which the primer released in (C-7) is added (addition of antisense primer).
(C-9) A double-stranded DNA having a promoter sequence added to the 5'end side is synthesized by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
An RNA polymerase corresponding to the promoter is allowed to act on the promoter-added double-stranded DNA synthesized in (C-10) and (C-9) to synthesize an RNA transcript (amplification of the RNA transcript).
(C-11) The first primer is hybridized to the RNA transcript (addition of antisense primer).
(C-12) Synthesis of cDNA complementary to RNA transcript is performed by an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (synthesis of RNA-DNA double strand).
(C-13) The cDNA synthesized in (C-12) by an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity is converted into single-stranded DNA (degradation of RNA transcript).
RNA transcripts are continuously synthesized using the single-stranded DNA obtained in (C-14) and (C-13) as a template (amplification of RNA transcripts).

次に、増幅対象の一本鎖核酸が、5’末端側および3’末端側に相補領域を有し、かつそれ以外の領域(両相補領域に挟まれた領域)にも相補領域を有している一本鎖DNAであり、RNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加したプライマーが第一のプライマーである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸増幅の流れを以下に説明する(図5)。なお図5も、図2と同様、TRC法による増幅工程(以下の(D−11)以降の工程)は「TRC反応」と略している。 Next, the single-stranded nucleic acid to be amplified has complementary regions on the 5'end side and 3'end side, and also has complementary regions in other regions (regions sandwiched between both complementary regions). The flow of single-stranded nucleic acid amplification using the amplification reagent of the present invention when the primer to which the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added is the first primer is as follows. This will be described (Fig. 5). In FIG. 5, as in FIG. 2, the amplification step by the TRC method (the following steps after (D-11)) is abbreviated as “TRC reaction”.

(D−1)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素および鎖置換活性を有する酵素により、増幅対象の一本鎖DNA(鋳型一本鎖DNA)を伸長させ、相補領域における結合を解離させる。
(D−2)(D−1)で解離した領域の一部と相補的な配列を有し、かつ当該配列の5’末端側にRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加した第一のプライマーを、当該一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。(D−3)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素および鎖置換活性を有する酵素を用いて、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよび鋳型一本鎖DNAを伸長させる。
(D−4)鎖置換活性を有する酵素および伸長した鋳型一本鎖DNAにより、第一のプライマー由来の一本鎖DNAを鋳型一本鎖DNAから遊離させる。
(D−5)第一のプライマー由来の一本鎖DNAの一部と相補的な(鋳型一本鎖DNAに対しては相同的な)配列を有した第二のプライマーを、(D−4)で遊離した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。
(D−6)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよび第二のプライマー由来の一本鎖DNAを伸長させる。
(D−7)鎖置換活性を有する酵素および伸長した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにより、第二のプライマー由来の一本鎖DNAを第一のプライマー由来の一本鎖DNAから遊離させる。
(D−8)第一のプライマーを、(D−7)で遊離したプライマーを付加した一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(D−9)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、5’末端側にプロモータ配列を付加した二本鎖DNAを合成する。
(D−10)(D−9)で合成したプロモータ付加二本鎖DNAに、当該プロモータに対応したRNAポリメラーゼを作用させて、RNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(D−11)第二のプライマーを、RNA転写産物にハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。
(D−12)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、RNA転写産物に相補的なcDNAを合成する(RNA−DNA二本鎖の合成)。
(D−13)リボヌクレアーゼH(RNaseH)活性を有する酵素により、(C−12)で合成したcDNAを一本鎖DNAとする(RNA転写産物の分解)。
(D−14)(D−13)で得られた一本鎖DNAを鋳型として連続的にRNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(D-1) The single-stranded DNA (template single-stranded DNA) to be amplified is extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having strand substitution activity, and the binding in the complementary region is dissociated.
(D-2) A first sequence having a sequence complementary to a part of the region dissociated in (D-1) and having a promoter sequence of an enzyme having RNA polymerase activity added to the 5'terminal side of the sequence. The primer is hybridized to the single-stranded DNA (addition of antisense primer). (D-3) A single-stranded DNA derived from the first primer and a template single-stranded DNA are extended by using an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having strand substitution activity.
(D-4) The single-stranded DNA derived from the first primer is released from the template single-stranded DNA by an enzyme having strand substitution activity and an elongated template single-stranded DNA.
(D-5) A second primer having a sequence complementary to a part of the single-stranded DNA derived from the first primer (homologous to the template single-stranded DNA) was added to (D-4). ) Is hybridized with the single-stranded DNA derived from the first primer (addition of sense primer).
(D-6) A single-stranded DNA derived from the first primer and a single-stranded DNA derived from the second primer are extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
(D-7) The single-stranded DNA derived from the second primer is released from the single-stranded DNA derived from the first primer by the enzyme having the strand substitution activity and the single-stranded DNA derived from the extended first primer. ..
(D-8) The first primer is hybridized to the single-stranded DNA to which the primer released in (D-7) is added (addition of antisense primer).
(D-9) A double-stranded DNA having a promoter sequence added to the 5'end side is synthesized by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
An RNA polymerase corresponding to the promoter is allowed to act on the promoter-added double-stranded DNA synthesized in (D-10) and (D-9) to synthesize an RNA transcript (amplification of the RNA transcript).
(D-11) The second primer is hybridized to the RNA transcript (addition of sense primer).
(D-12) Synthesis of cDNA complementary to RNA transcript is performed by an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (synthesis of RNA-DNA double strand).
(D-13) The cDNA synthesized in (C-12) by an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity is converted into single-stranded DNA (degradation of RNA transcript).
RNA transcripts are continuously synthesized using the single-stranded DNA obtained in (D-14) and (D-13) as a template (amplification of RNA transcripts).

次に、増幅対象の一本鎖核酸が、3’末端側に相補領域を有し、それ以外の領域(両相補領域に挟まれた領域)が相補領域を有していない一本鎖DNAであり、RNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加したプライマーが第一のプライマーである場合の、本発明の増幅試薬を用いた一本鎖核酸増幅の流れを以下に説明する(図6)。なお図6も、図2と同様、TRC法による増幅工程(以下の(6)以降の工程)は「TRC反応」と略している。 Next, the single-stranded nucleic acid to be amplified is a single-stranded DNA having a complementary region on the 3'end side and the other region (the region sandwiched between both complementary regions) does not have a complementary region. The flow of single-stranded nucleic acid amplification using the amplification reagent of the present invention when the primer to which the promoter sequence of the enzyme having RNA polymerase activity is added is the first primer will be described below (FIG. 6). In FIG. 6, as in FIG. 2, the amplification step by the TRC method (the steps after (6) below) is abbreviated as “TRC reaction”.

(1)増幅対象の一本鎖DNA(鋳型一本鎖DNA)のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有し、かつ当該配列の5’末端側にRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加した第一のプライマーを、当該一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(アンチセンスプライマーの付加)。
(2)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素および鎖置換活性を有する酵素により、第一のプライマー由来の一本鎖DNAおよび鋳型一本鎖DNAを伸長させる。
(3)鎖置換活性を有する酵素および伸長した鋳型一本鎖DNAにより、第一のプライマー由来の一本鎖DNAを鋳型一本鎖DNAから遊離させる。
(4)第一のプライマー由来の一本鎖DNAの一部と相補的な(鋳型一本鎖DNAに対しては相同的な)配列を有した第二のプライマーを、(3)で遊離した第一のプライマー由来の一本鎖DNAにハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。
(5)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、5’末端側にプロモータ配列を付加した二本鎖DNA(TRC反応複合体)を合成する。
(6)(5)で合成したプロモータ付加二本鎖DNAに、当該プロモータに対応したRNAポリメラーゼを作用させて、RNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(7)第二のプライマーを、RNA転写産物にハイブリダイズさせる(センスプライマーの付加)。
(8)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、RNA転写産物に相補的なcDNAを合成する(RNA−DNA二本鎖の合成)。
(9)リボヌクレアーゼH(RNaseH)活性を有する酵素により、(8)で合成したcDNAを一本鎖DNAとする(RNA転写産物の分解)。
(10)(9)で得られた一本鎖DNAを鋳型として連続的にRNA転写産物を合成する(RNA転写産物の増幅)。
(1) Of the single-stranded DNA to be amplified (primer single-stranded DNA), it has a sequence complementary to a part of the region other than the complementary region, and RNA polymerase activity is on the 5'end side of the sequence. The first primer to which the promoter sequence of the enzyme having is added is hybridized with the single-stranded DNA (addition of antisense primer).
(2) The single-stranded DNA derived from the first primer and the template single-stranded DNA are extended by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity and an enzyme having strand substitution activity.
(3) The single-stranded DNA derived from the first primer is released from the template single-stranded DNA by an enzyme having strand substitution activity and an elongated template single-stranded DNA.
(4) The second primer having a sequence complementary to a part of the single-stranded DNA derived from the first primer (homologous to the template single-stranded DNA) was released in (3). Hybridize to single-stranded DNA derived from the first primer (addition of sense primer).
(5) A double-stranded DNA (TRC reaction complex) having a promoter sequence added to the 5'end side is synthesized by an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity.
(6) An RNA polymerase corresponding to the promoter is allowed to act on the promoter-added double-stranded DNA synthesized in (5) to synthesize an RNA transcript (amplification of the RNA transcript).
(7) The second primer is hybridized to the RNA transcript (addition of sense primer).
(8) Synthesis of cDNA complementary to RNA transcript is performed by an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity (synthesis of RNA-DNA double strand).
(9) The cDNA synthesized in (8) is converted into single-stranded DNA by an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity (degradation of RNA transcript).
(10) RNA transcripts are continuously synthesized using the single-stranded DNA obtained in (9) as a template (amplification of RNA transcripts).

なお(A−9)、(A−13)、(B−9)、(B−13)、(C−10)、(C−14)、(D−10)、(D−14)、(6)、および(10)で合成したRNA転写産物の一部とハイブリダイズ(相補的二本鎖を形成)することで蛍光特性が変化するように設計された蛍光色素標識オリゴヌクレオチドプローブが前記増幅系に含まれていると、当該蛍光特性の変化を蛍光分光光度計で経時的に測定することで、試料中に含まれる標的核酸の増幅と検出を一段階かつ密閉容器内で行なえる。 Note that (A-9), (A-13), (B-9), (B-13), (C-10), (C-14), (D-10), (D-14), ( The fluorescence dye-labeled oligonucleotide probe designed to change the fluorescence characteristics by hybridizing (forming a complementary double strand) with a part of the RNA transcripts synthesized in 6) and (10) is amplified. When included in the system, the change in fluorescence characteristics can be measured over time with a fluorescence spectrophotometer to amplify and detect the target nucleic acid contained in the sample in one step and in a closed container.

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

<実施例1> 一本鎖DNAの合成
一本鎖DNAの合成には、Long ssDNA Preparation Kit for 3.0 kb(BioDynamics Laboratory社製)を用いた。
<Example 1> Synthesis of single-stranded DNA For the synthesis of single-stranded DNA, Long ssDNA Preparation Kit for 3.0 kb (manufactured by BioDynamics Laboratory) was used.

(1)キット付属のpLSODN−3(配列番号3)を、配列番号1および配列番号2のプライマーを用いて、PCRにより増幅した。具体的には、以下の組成からなる反応液を滅菌水で20μLとなるようPCRチューブ16本それぞれに調製し、98℃2分、(98℃10秒、65℃5秒、72℃35秒)×40サイクル、72℃1分で反応した。 (1) pLSODN-3 (SEQ ID NO: 3) included in the kit was amplified by PCR using the primers of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2. Specifically, a reaction solution having the following composition was prepared in each of 16 PCR tubes with sterilized water so as to have a volume of 20 μL, and the temperature was 98 ° C. for 2 minutes (98 ° C. for 10 seconds, 65 ° C. for 5 seconds, 72 ° C. for 35 seconds). The reaction was carried out at 72 ° C. for 1 minute for 40 cycles.

反応液の組成:
1×PrimeSTAR MAX Premix
0.2μM Fプライマー(配列番号1)
0.2μM Rプライマー(配列番号2)
1ng Template(配列番号3)
Reaction solution composition:
1 x PrimeSTAR MAX Premix
0.2 μM F primer (SEQ ID NO: 1)
0.2 μM R primer (SEQ ID NO: 2)
1 ng Template (SEQ ID NO: 3)

増幅したPCR産物を、0.8%アガロースゲル電気泳動により泳動し、目的と思われるバンドを切り出し、QIAquick Gel Extraction Kit(QIA
GEN社製)を用いて精製し、ベクターとした。
The amplified PCR product was electrophoresed by 0.8% agarose gel electrophoresis to cut out a band of interest, and the QIAquick Gel Execution Kit (QIA).
Purified using (manufactured by GEN) to obtain a vector.

(2)pAAV−CMV(配列番号4)を、配列番号5および配列番号6のプライマーを用いて、PCRにより増幅した産物L1および配列番号7および配列番号6のプライマーを用いて増幅した産物L2を作製した。具体的には、以下の組成からなる反応液を滅菌水で20μLとなるようPCRチューブ8本それぞれに調製し、98℃2分、(98℃10秒、60.4℃5秒、72℃12秒)×40サイクル、72℃1分で反応した。 (2) Product L1 amplified by PCR using pAAV-CMV (SEQ ID NO: 4) using the primers of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 and product L2 amplified using the primers of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 6 Made. Specifically, a reaction solution having the following composition was prepared in each of eight PCR tubes so as to have a volume of 20 μL with sterile water, and was prepared at 98 ° C. for 2 minutes (98 ° C. for 10 seconds, 60.4 ° C. for 5 seconds, 72 ° C. for 12). The reaction was carried out at 72 ° C. for 1 minute for 40 cycles per second).

反応液の組成:
1×PrimeSTAR MAX Premix
0.2μM Fプライマー(配列番号5もしくは7)
0.2μM Rプライマー(配列番号6)
1ng Template(配列番号4)
Reaction solution composition:
1 x PrimeSTAR MAX Premix
0.2 μM F primer (SEQ ID NO: 5 or 7)
0.2 μM R primer (SEQ ID NO: 6)
1 ng Template (SEQ ID NO: 4)

増幅したPCR産物を、0.8%アガロースゲル電気泳動により泳動し、目的と思われるバンドを切り出し、QIAquick Gel Extraction Kit(QIA
GEN社製)を用いて精製し、L1もしくはL2とした。さらに、L1を鋳型として、配列番号5および配列番号8、L2を鋳型として、配列番号7および配列番号8、配列番号9および配列番号8、配列番号7および配列番号10のそれぞれのプライマーの組み合わせで上記同様PCR増幅し、それぞれS2、S3、S4−2、S5とした。なお、S2、S3、S5はPCRの伸長を72℃15秒、S4−2は72℃5秒で増幅した。増幅したPCR産物を、0.8%アガロースゲル電気泳動により泳動し、目的と思われるバンドを切り出し、QIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN社製
)を用いて精製し、それぞれインサートS2、S3、S4−2、S5とした。
The amplified PCR product was electrophoresed by 0.8% agarose gel electrophoresis to cut out a band of interest, and the QIAquick Gel Execution Kit (QIA).
Purified using (manufactured by GEN) to obtain L1 or L2. Further, using L1 as a template and SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 8 and L2 as templates, the combinations of the primers of SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 10 are used. PCR amplification was performed in the same manner as described above to obtain S2, S3, S4-2, and S5, respectively. In addition, S2, S3, and S5 amplified the PCR elongation at 72 ° C. for 15 seconds, and S4-2 amplified the PCR at 72 ° C. for 5 seconds. The amplified PCR product was electrophoresed on a 0.8% agarose gel electrophoresis to cut out a band of interest, purified using a QIAquick Gel Execution Kit (manufactured by QIAGEN), and inserted S2, S3, and S4-2, respectively. , S5.

(3)(1)で作製したベクターおよび(2)で作製したインサートS2、S3、S4−2、S5をIn Fusion試薬を用いてプラスミドを合成した。ベクターを約50ng、インサートを各約45ng使用し、In−Fusion HD Enzymeを添加し、50℃15分反応後、一部をJM109に形質転換した。カルベニシリンナトリウムを含む寒天培地に塗布し、37℃でO/Nで培養した。コロニーを培養し、プラスミドを抽出してシーケンスした。目的のインサートが含まれるプラスミドを約15μg〜28μg調製した。 (3) A plasmid was synthesized using the vector prepared in (1) and the inserts S2, S3, S4-2, and S5 prepared in (2) using the In Fusion reagent. About 50 ng of the vector and about 45 ng of the insert were used, In-Fusion HD Enzyme was added, and after a reaction at 50 ° C. for 15 minutes, a part was transformed into JM109. It was applied to an agar medium containing sodium carbenicillin and cultured at 37 ° C. at O / N. Colonies were cultured, plasmids were extracted and sequenced. Approximately 15 μg to 28 μg of plasmid containing the insert of interest was prepared.

(4)調製した各プラスミドを、ニッキング酵素Nt BspQIおよびNb BsrDIを用いて、インサート部位にニックを挿入した。エタノール沈殿後、Denaturing Gel−Loading bufferを添加し、一本鎖DNAを遊離した状態で、アガロースゲル電気泳動により泳動した。一本鎖DNAと思われるバンドを切り出し、一本鎖DNA標準サンプルS2、S3、S4−2、S5とした。 (4) Nicks were inserted into the insert sites of each of the prepared plasmids using the nicking enzymes Nt BspQI and Nb BsrDI. After ethanol precipitation, Denaturing Gel-Loading buffer was added, and single-stranded DNA was released and electrophoresed by agarose gel electrophoresis. A band that seems to be single-stranded DNA was cut out and used as single-stranded DNA standard samples S2, S3, S4-2, and S5.

(5)各一本鎖DNAを、NanoDropを用いて吸光度測定により濃度を求め、塩基長からコピー数を算出した。 (5) The concentration of each single-stranded DNA was determined by absorbance measurement using NanoDrop, and the copy number was calculated from the base length.

<実施例2> 一本鎖DNAのTRC反応による検出
各種1本鎖DNA(3’末端側に相補領域を有し、それ以外の領域が相補領域を有していない一本鎖DNA)をTRC反応により増幅した。
(1)一本鎖DNAのS4−2(配列番号19;以下、単に標準DNAとも表記する)を、0.01%コール酸ナトリウム、0.01%アジ化ナトリウムを含むTEバッファーを用いて10コピー/2μLとなるように希釈し、これを一本鎖DNA試料とした。
<Example 2> Detection of single-stranded DNA by TRC reaction Various single-stranded DNAs (single-stranded DNA having a complementary region on the 3'end side and no other region having a complementary region) are TRC. Amplified by the reaction.
(1) S4-2 of single-stranded DNA (SEQ ID NO: 19; hereinafter, also simply referred to as standard DNA) is 10 using a TE buffer containing 0.01% sodium cholic acid and 0.01% sodium azide. It was diluted to 5 copies / 2 μL and used as a single-stranded DNA sample.

(2)以下の組成からなる反応液10μLを0.5mL容量PCRチューブ(Individual Dome Cap PCR Tube、SSI社製)に分注した後、前記DNA試料2μLを添加した。なお、標準DNA検出用プローブには、TaqManプローブ(IDT社製)を用いた。ここで、第一のプライマーがプロモーター付きアンチセンスプライマー、第二のプライマーがセンスプライマーである。 (2) After dispensing 10 μL of the reaction solution having the following composition into a 0.5 mL volume PCR tube (Individual Dome Cap PCR Tube, manufactured by SSI), 2 μL of the DNA sample was added. A TaqMan probe (manufactured by IDT) was used as the standard DNA detection probe. Here, the first primer is an antisense primer with a promoter, and the second primer is a sense primer.

反応液の組成:濃度は後述の開始剤添加後(20μL中)の最終濃度
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.65)
各0.3mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各3.0mM ATP、CTP、GTP、TTP
3.4mM ITP
67mM トレハロース
25nM TaqManプローブ(配列番号18)
1.0μM 第一のプライマー(配列番号11〜15)
1.0μM 第二のプライマー(配列番号16もしくは17)
2U 96−7DNAポリメラーゼ
4.3U AMV逆転写酵素
95U T7 RNAポリメラーゼ
Composition of reaction solution: The concentration is the final concentration 60 mM Tris-HCl buffer (pH 8.65) after the addition of the initiator described later (in 20 μL).
0.3 mM dATP, dCTP, dGTP, dTTP, respectively
3.0 mM ATP, CTP, GTP, TTP respectively
3.4 mM ITP
67 mM trehalose 25 nM TaqMan probe (SEQ ID NO: 18)
1.0 μM first primer (SEQ ID NOs: 11-15)
1.0 μM second primer (SEQ ID NO: 16 or 17)
2U 96-7 DNA polymerase 4.3U AMV reverse transcriptase 95U T7 RNA polymerase

(3)上記の反応液を46℃で3分間保温後、以下の組成からなる開始剤8μLを添加した。
開始剤の組成:濃度は開始剤添加後(20μL中)の最終濃度
19.0mM 塩化マグネシウム
95.0mM 塩化カリウム
3.8%(w/v) Glycerol
10.5%(v/v) DMSO
(3) The above reaction solution was kept warm at 46 ° C. for 3 minutes, and then 8 μL of an initiator having the following composition was added.
Initiator composition: The concentration is the final concentration after addition of the initiator (in 20 μL) 19.0 mM magnesium chloride 95.0 mM potassium chloride 3.8% (w / v) Glycerol
10.5% (v / v) DMSO

(4)引き続きPCRチューブを直接測定可能な温調機能付き蛍光分光光度計を用い、46℃で反応させると同時に反応液の蛍光強度(励起波長470nm、蛍光波長520nm)を経時的に30分間測定した。
開始剤添加時を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1.8を超えた場合を陽性判定とした。30分以内に陽性判定となった場合を(+)、陽性判定とならなかった(陰性判定)場合を(−)とした。結果を表1に示す。
(4) Using a fluorescence spectrophotometer with a temperature control function that can directly measure the PCR tube, react at 46 ° C. and at the same time measure the fluorescence intensity (excitation wavelength 470 nm, fluorescence wavelength 520 nm) of the reaction solution over time for 30 minutes. did.
When the time when the initiator was added was 0 minutes, the case where the fluorescence intensity ratio of the reaction solution (the value obtained by dividing the fluorescence intensity value at a predetermined time by the fluorescence intensity ratio of the background) exceeded 1.8 was regarded as a positive determination. A positive judgment within 30 minutes was defined as (+), and a non-positive judgment (negative judgment) was defined as (-). The results are shown in Table 1.

Figure 2020162550
Figure 2020162550

3’末端に反復配列を有するS4−2は、第二のプライマーが配列番号16の場合に、配列番号11〜15で増幅が可能であることがわかった。また、配列番号17の場合には、配列番号13との組み合わせで増幅が確認された。なお、増幅効率には、プライマーの選択が検出に重要であることがわかった。 It was found that S4-2 having a repetitive sequence at the 3'end can be amplified by SEQ ID NO: 11 to 15 when the second primer is SEQ ID NO: 16. Further, in the case of SEQ ID NO: 17, amplification was confirmed in combination with SEQ ID NO: 13. It was found that the selection of primers is important for detection in terms of amplification efficiency.

本発明は、試薬等に適用できる。 The present invention can be applied to reagents and the like.

Claims (5)

以下の(1)から(7)を少なくとも含む、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸の増幅試薬(ただし、以下の(6)および(7)のうちいずれか一方には、その5’末端側に以下の(4)の酵素のプロモータ配列を付加している);
(1)RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(2)DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(3)リボヌクレアーゼH活性を有する酵素;
(4)RNAポリメラーゼ活性を有する酵素;
(5)鎖置換活性を有する酵素;
(6)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有する第一のプライマー;および
(7)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相同的な配列を有する第二のプライマー。
A single-stranded nucleic acid amplification reagent having at least a complementary region on the 3'terminal side containing at least the following (1) to (7) (provided that one of the following (6) and (7) is used. , The promoter sequence of the enzyme of (4) below is added to the 5'terminal side);
(1) An enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity;
(2) Enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity;
(3) Enzyme having ribonuclease H activity;
(4) Enzyme having RNA polymerase activity;
(5) Enzyme having chain substitution activity;
(6) A first primer having a sequence complementary to a part of a region other than the complementary region of the single-stranded nucleic acid; and (7) A region of the single-stranded nucleic acid other than the complementary region. A second primer having a sequence homologous to a portion of.
前記(1)、前記(2)および前記(3)がAMV逆転写酵素である、請求項1に記載の増幅試薬。 The amplification reagent according to claim 1, wherein the (1), (2) and (3) are AMV reverse transcriptases. 以下の(I)から(VIII)の工程を少なくとも含む、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸の増幅方法;
(I)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、鎖置換活性を有する酵素を用いて、前記一本鎖核酸に相補的なDNAを合成する工程;
(II)鎖置換活性を有する酵素を用いて、前記(I)で合成したDNAを3’末端側に相補領域を有した一本鎖DNAとする工程;
(III)前記一本鎖核酸のうち、前記相補領域以外の領域の一部と相同的な配列を有する第二のプライマーと、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素と、鎖置換活性を有する酵素とを用いて、前記一本鎖核酸に相同的なDNAを合成する工程;
(IV)前記第一のプライマーと、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素とを用いて、前記第一のプライマーおよび前記第二のプライマーのうちいずれか一方が有するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素のプロモータ配列を付加した前記(III)で合成したDNAから二本鎖DNAを合成する工程;
(V)前記プロモータ配列に対応したRNAポリメラーゼ活性を有する酵素を用いて、前記二本鎖DNAからRNA転写産物を合成する工程;
(VI)前記第一のプライマーおよび前記第二のプライマーのうち前記RNA転写産物と相補的な配列を有したプライマーと、RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素を用いて、前記RNA転写産物に相補的なcDNAを合成する工程;
(VII)リボヌクレアーゼ活性を有する酵素を用いて、前記cDNAを一本鎖DNAとする工程;および
(VIII)前記(VII)で得られた一本鎖DNAを鋳型として、連続的にRNA転写産物を合成する工程。
A method for amplifying a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'-terminal side, which comprises at least the following steps (I) to (VIII);
(I) Among the single-stranded nucleic acids, a first primer having a sequence complementary to a part of a region other than the complementary region, an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity, and an enzyme having strand substitution activity. To synthesize DNA complementary to the single-stranded nucleic acid using
(II) A step of converting the DNA synthesized in (I) into a single-stranded DNA having a complementary region on the 3'end side using an enzyme having a strand substitution activity;
(III) Of the single-stranded nucleic acids, a second primer having a sequence homologous to a part of a region other than the complementary region, an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity, and an enzyme having strand substitution activity. A step of synthesizing DNA homologous to the single-stranded nucleic acid using and.
(IV) A promoter of an enzyme having RNA polymerase activity possessed by either one of the first primer and the second primer by using the first primer and an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity. A step of synthesizing double-stranded DNA from the DNA synthesized in (III) above with a sequence added;
(V) A step of synthesizing an RNA transcript from the double-stranded DNA using an enzyme having RNA polymerase activity corresponding to the promoter sequence;
(VI) Complementary to the RNA transcript using a primer having a sequence complementary to the RNA transcript among the first primer and the second primer and an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity. Steps of synthesizing typical cDNA;
(VII) A step of converting the cDNA into a single-stranded DNA using an enzyme having ribonuclease activity; and (VIII) using the single-stranded DNA obtained in the above (VII) as a template, continuously producing RNA transcripts. The process of synthesizing.
請求項3に記載の一本鎖核酸の増幅方法を用いてRNA転写産物を合成する工程;および
RNA転写産物の一部と相補的二本鎖を形成することで形成前と比較し蛍光特性が変化するオリゴヌクレオチドプローブを用いて、RNA転写産物を検出する工程を含む、少なくとも3’末端側に相補領域を有した一本鎖核酸の検出方法。
The step of synthesizing an RNA transcript using the single-stranded nucleic acid amplification method according to claim 3; and by forming a double strand complementary to a part of the RNA transcript, the fluorescence characteristics are improved as compared with those before formation. A method for detecting a single-stranded nucleic acid having a complementary region at least on the 3'end side, which comprises a step of detecting an RNA transcript using a changing oligonucleotide probe.
ウイルスベクターを含む試料の品質を評価する方法であって、
請求項4に記載の一本鎖核酸の検出方法における一本鎖核酸がウイルスベクターの一本
鎖核酸であり、当該一本鎖核酸の検出方法を用いて前記試料中に含まれる前記ウイルスベクターを定性的および/または定量的に検出し、当該検出結果に基づき、前記ウイルスベクターを含む試料の品質を評価する工程、を含む方法。
A method of evaluating the quality of a sample containing a viral vector.
The single-stranded nucleic acid in the method for detecting a single-stranded nucleic acid according to claim 4 is a single-stranded nucleic acid of a viral vector, and the viral vector contained in the sample is obtained by using the method for detecting the single-stranded nucleic acid. A method comprising a step of qualitatively and / or quantitatively detecting and evaluating the quality of a sample containing the viral vector based on the detection result.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08509382A (en) * 1993-07-26 1996-10-08 ビオ メリウ Method for amplifying nucleic acid by transcription using substitution, and reagent and kit for the method
JP2015116136A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 東ソー株式会社 Nucleic acid amplification method and nucleic acid amplification reagent using method concerned
JP2016007176A (en) * 2014-06-25 2016-01-18 東ソー株式会社 Method for amplifying and detecting nucleic acid

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08509382A (en) * 1993-07-26 1996-10-08 ビオ メリウ Method for amplifying nucleic acid by transcription using substitution, and reagent and kit for the method
JP2015116136A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 東ソー株式会社 Nucleic acid amplification method and nucleic acid amplification reagent using method concerned
JP2016007176A (en) * 2014-06-25 2016-01-18 東ソー株式会社 Method for amplifying and detecting nucleic acid

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUMAN GENE THERAPY METHODS: PART B, 2012, VOL.23, PP.1-7, JPN6022050741, ISSN: 0004931335 *
JOURNAL OF VIROLOGY, 1996, VOL.70, NO.7, PP.4495-4501, JPN6022050739, ISSN: 0004931334 *
MOLECULAR THERAPY - METHODS & CLINICAL DEVELOPMENT, 2016, VOL.5, NO,16019, PP.1-9, JPN6022050742, ISSN: 0004931336 *
東ソー研究/技術報告, 2015, VOL.59, PP.47-50, JPN6022050736, ISSN: 0004931333 *

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