JP3448639B2 - オリゴヌクレオチドおよびそれを用いた乳酸菌の菌種同定法 - Google Patents

オリゴヌクレオチドおよびそれを用いた乳酸菌の菌種同定法

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JP3448639B2 JP2000154289A JP2000154289A JP3448639B2 JP 3448639 B2 JP3448639 B2 JP 3448639B2 JP 2000154289 A JP2000154289 A JP 2000154289A JP 2000154289 A JP2000154289 A JP 2000154289A JP 3448639 B2 JP3448639 B2 JP 3448639B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は乳酸菌の同定・検出
のためのオリゴヌクレオチドおよびそれを用いた乳酸菌
の同定・検出方法に関し、詳しくは乳酸菌のグルタミン
酸脱炭酸酵素遺伝子に特異的な塩基配列およびそれを用
いて特定の乳酸菌を正確、迅速、かつ簡便に同定・検出
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】乳酸菌ラクトコッカス・ラクチス(Lact
ococcus lactis) は乳製品製造、特にチーズ製造に必須
で、発酵スターターとして原料乳に接種される。乳に接
種された乳酸菌は乳酸発酵を行い、製造に必要なpH環
境を作り出し、チーズの物性を改善し、雑菌による汚染
を防止する。また、様々な酵素を放出して熟成過程にも
関与している。ラクトコッカス・ラクチスは、その微生
物学的性状の違いからラクトコッカス・ラクチス サブ
スピーシーズ ラクチス(Lactococcus lactis subsp.
lactis) とラクトコッカス・ラクチス サブスピーシー
ズ クレモリス(Lactococcus lactis subsp. cremoris)
の二亜種に分類される。さらに、ラクトコッカス・ラ
クチス サブスピーシーズ ラクチスの中でジアセチル
を生成するものを、ラクトコッカス・ラクチス サブス
ピーシーズ ラクチス バイオバラエティー ジアセチ
ラクチス(Lactococcus lactis subsp. lactis biovar
diacetylactis)として区別している。
【0003】チーズ用のスターターとしては、酸生成力
が適当である、チーズフレーバーを生成する、高温(4
0℃)で生育しない等の性質がチーズ製造に適している
ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ クレモ
リスが好適なものとして使用されている。また、ラクト
コッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラクチスバイ
オバラエティー ジアセチラクチスも独特のフレーバー
を付与するために、スターターとして用いられる場合が
ある。微生物による風味の形成は同じ菌種であっても株
ごとに異なるため、さらなる利用価値の高い菌株を求め
て、現在でも世界各地の伝統的な発酵乳製造現場から乳
酸菌の分離が行われている。分離された菌株について
は、菌種の同定が必要不可欠である。
【0004】通常、菌種の同定は、Bergy's manual of
systematic bacteriology にしたがって被検菌の鏡検に
よる形態観察および生理・生化学的試験、すなわち表現
形質によって行われている。しかしながら、表現形質を
基にした同定法は非常に煩雑で判定に熟練と技能を要
し、多大な時間と労力を要する。そのため、近年におい
ては微生物のDNA情報を解析する手法が開発されてき
た。16S rDNAの塩基配列が決定され、またDN
A−DNAホモロジーを調べるハイブリダイゼーション
プローブやポリメラーゼ連鎖反応法(以下、PCRと略
記することがある。)用のDNAプライマーが開発され
た。ラクトコッカス・ラクチスにおいても、菌種特異的
なハイブリダイゼーションプローブやDNAプライマー
が開発された。
【0005】また、ラクトコッカス・ラクチスの亜種判
別には、アルギニンデイミナーゼ活性を検出するのが一
般的であるが、最近になってγーアミノ酪酸生成能の表
現型によって亜種が判別できることが明らかとなり、こ
の性質を用いた亜種判別法が開発された(特許第301
8165号)。γーアミノ酪酸は、L−グルタミン酸か
らグルタミン酸脱炭酸酵素の作用によって生成するアミ
ノ酸である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】DNA−DNAハイブ
リダイゼーションは長時間を要する上に、操作が煩雑で
ある等の問題点があった。また、ラクトコッカスの亜種
に特異的なDNAプライマーは存在するが、表現形質の
違いを反映したものではないため、一部の菌株で表現形
質による分類とDNA情報による分類に違いが生じ、混
乱を生んでいる。
【0007】本発明の目的は、乳酸菌ラクトコッカス・
ラクチスを亜種レベルまで正確、迅速、かつ簡便に同定
・検出することができる菌種特異的プライマーを提供す
ることにある。さらに、本発明は該プライマーを用いた
乳酸菌菌種の同定・検出方法を提供することも目的とし
ている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、乳酸菌ラクト
コッカス・ラクチスに特異的な塩基配列を有するDNA
プライマーと、これを用いてPCR反応を行うことによ
って、乳酸菌を簡便、迅速、かつ正確に同定・検出する
方法を提供するものである。すなわち、本発明者は、前
記のラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズラク
チスおよびラクトコッカス・ラクチス サブスピーシー
ズ クレモリスのグルタミン酸脱炭酸酵素遺伝子を解析
し、表現型の差異が遺伝子の変異に起因することを解明
した。本発明は、この遺伝子変異による菌種特異的な配
列を検出することができるDNAプライマーと該プライ
マーを用いた乳酸菌菌種の同定・検出方法である。
【0009】請求項1に記載の発明は、配列表の配列番
号1および2に記載の塩基配列の組み合わせからなるオ
リゴヌクレオチドである。請求項2に記載の発明は、配
列表の配列番号3および4に記載の塩基配列の組み合わ
からなるオリゴヌクレオチドである。請求項3に記載
の発明は、配列表の配列番号5および6に記載の塩基配
列の組み合わせからなるオリゴヌクレオチドである。
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかに記載のオリゴヌクレオチドの組み合わせから
選択される1または2以上を使用することを特徴とする
乳酸菌の同定・検出方法である。請求項5に記載の発明
は、被検菌のゲノムDNAを鋳型とし、請求項1〜3の
いずれかに記載のオリゴヌクレオチドの組み合わせから
選択される1または2以上をプライマーとして用いたポ
リメラーゼ連鎖反応を行う工程を含む請求項4記載の乳
酸菌の同定・検出方法である。請求項6に記載の発明
は、被検菌のゲノムDNAを鋳型とし、請求項1〜3の
いずれかに記載のオリゴヌクレオチドの組み合わせから
選択される1または2以上をプライマーとして用いたポ
リメラーゼ連鎖反応によって増幅したDNA断片中にお
ける配列表の配列番号7記載の塩基配列の有無を検出す
ることを特徴とする請求項4記載の乳酸菌の同定・検出
方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳しく説明す
る。本発明による乳酸菌の菌種同定・検出方法の対象と
なる被検菌は、乳酸菌ラクトコッカス・ラクチスの亜種
であるラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ
ラクチスおよびラクトコッカス・ラクチス サブスピー
シーズ クレモリスである。本発明の方法においては、
これらの菌種を同定・検出するために、3組のオリゴヌ
クレオチドの組み合わせの中から選択したものをプライ
マーとして用いる。
【0012】配列表の配列番号1〜2に記載の塩基配列
からなるオリゴヌクレオチドは、ラクトコッカス・ラク
チス サブスピーシーズ ラクチスの菌種同定に用いる
オリゴヌクレオチドプライマーであり、該菌種のグルタ
ミン酸脱炭酸酵素遺伝子に特異的な配列を含んでおり、
被検菌がラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ
ラクチスである場合にのみDNAが増幅される。増幅
されるDNAは996bpである。配列番号1記載の塩
基配列からなるオリゴヌクレオチドをgadBLFW
(以下、LFWと略記することがある。)と、配列番号
2記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドをgad
BLRV(以下、LRVと略記することがある。)と、
それぞれ名付けた。なお、LFWとLRVは、データ―
ベースであるDDBJにAccession No.AB010789 として
登録されているグルタミン酸脱炭酸酵素遺伝子配列の1
122〜1149、2117〜2092をそれぞれ基に
して設計したものである。
【0013】配列表の配列番号3〜4に記載の塩基配列
からなるオリゴヌクレオチドは、ラクトコッカス・ラク
チス サブスピーシーズ クレモリスの菌種同定に用い
るオリゴヌクレオチドプライマーであり、該菌種のグル
タミン酸脱炭酸酵素遺伝子に特異的な配列を含んでお
り、被検菌がラクトコッカス・ラクチス サブスピーシ
ーズ クレモリスである場合にのみDNAが増幅され
る。増幅されるDNAは996bpである。配列番号3
記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドをgadB
CFW(以下、CFWと略記することがある。)と、配
列番号4記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドを
gadBCRV(以下、CRVと略記することがあ
る。)と、それぞれ名付けた。なお、CFWとCRV
は、データ―ベースであるDDBJにAccession No.AB0
33218 として登録されているグルタミン酸脱炭酸酵素遺
伝子配列の393〜420、1388〜1363をそれ
ぞれ基にして設計したものである。
【0014】配列表の配列番号5〜6記載の塩基配列か
らなるオリゴヌクレオチドは、ラクトコッカス・ラクチ
ス サブスピーシーズ ラクチスおよびラクトコッカス
・ラクチス サブスピーシーズ クレモリスのグルタミ
ン酸脱炭酸酵素遺伝子の内部配列と3' 下流配列におい
て、両菌種に共通な配列を含んでいるため、どちらの菌
種であってもDNAが増幅される。しかし、ラクトコッ
カス・ラクチス サブスピーシーズ クレモリスは増幅
領域内に約40bpの塩基欠失があるため、この1対の
プライマーを用いた場合の増幅産物はラクトコッカス・
ラクチス サブスピーシーズ ラクチスの増幅産物より
も約40bp小さくなり、ラクトコッカス・ラクチス
サブスピーシーズ ラクチスの場合は602bp、ラク
トコッカス・ラクチス サブスピーシーズ クレモリス
の場合は564bpである。配列番号5記載の塩基配列
からなるオリゴヌクレオチドをgadB(21)と、配
列番号6記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドを
GAD7と、それぞれ名付けた。なお、gadB(2
1)とGAD7は、データ―ベースであるDDBJにAc
cession No.AB010789 として登録されているグルタミン
酸脱炭酸酵素遺伝子配列の1901〜1926、250
2〜2476をそれぞれ基にして設計したものである。
【0015】また、ラクトコッカス・ラクチス サブス
ピーシーズ クレモリスは、グルタミン酸脱炭酸酵素遺
伝子の内部に、1塩基のチミン挿入変異が存在する。こ
の変異によって、該菌種のグルタミン酸脱炭酸酵素遺伝
子の制限酵素切断サイトである配列表の配列番号7記載
の配列が消失する。すなわち、ラクトコッカス・ラクチ
ス サブスピーシーズ ラクチスから増幅されたDNA
断片は、配列表の配列番号7記載の配列を認識するAs
eI等の制限酵素で切断されるが、ラクトコッカス・ラ
クチス サブスピーシーズ クレモリスから増幅したD
NA断片は、該制限酵素では切断されない。したがっ
て、両菌種間で制限酵素断片長に多型が生じ、ポリメラ
ーゼ連鎖反応−制限酵素断片長多型解析(以下、PCR
−RFLPと略記することがある。)が可能となる。
【0016】上記のように設計した配列表の配列番号1
〜6に記載した塩基配列からなる3組のオリゴヌクレオ
チドプライマーは、その塩基配列に従い、DNA合成機
等を用いた常法によって、人工的に合成することができ
る。これらの合成されたオリゴヌクレオチドプライマー
の種特異性については、7種の乳酸菌(ラクトコッカス
・ラクチス サブスピーシーズ ラクチス、ラクトコッ
カス・ラクチス サブスピーシーズ クレモリス、スト
レプトコッカス・サーモフィルス(Streptococcus ther
mophilus)、ロイコノストック・メゼンテロイデス(Le
uconostoc mesenteroides)、エンテロコッカス・フェカ
リス(Enterocuccus faecalis)、エンテロコッカス・フ
ェシウム(Enterococcus faecium)、ラクトバチルス・
カゼイ(Lactobacillus casei))に属する14菌株に対
するプライマーのバンド形成能を指標として確認したと
ころ、特異性には何ら問題はなかった。
【0017】次に、本発明のオリゴヌクレオチドをプラ
イマーとして用いてPCR反応を行うことによって、乳
酸菌を同定・検出する方法について説明する。まず、被
検菌となる乳酸菌をM17やMRS等の培地を用いて、
25〜37℃、好ましくは30℃で1〜2日間、好まし
くは1日間培養する。培養終了後、培養物を遠心分離し
て菌体を集め、Murmur法やSaito & Miura の方法等の定
法にしたがってDNAを調製する。例えば、Saito & Mi
ura の方法では、湿菌体1gをリゾチームとN−アセチ
ルムラミダーゼを含む0.15M 塩化ナトリウム−
0.1M EDTA(pH8.0)溶液5mLに懸濁
し、37℃で30分間加温する。加温後、該菌体懸濁液
に0.1M トリス−塩酸(pH9.0)−1% SD
S溶液15mLを加え、さらに60℃で10分間加温す
る。続いて、該懸濁液と等量の水飽和フェノールを加え
てよく混和した後、冷却遠心(10000rpm、20
分間)し、水層とフェノール層を得る。こうして得た水
層に、2倍量の冷エタノールを加えてDNAを沈殿させ
た後、DNAを70%エタノールですすぎ、風乾した
後、0.1×SSC10mLに溶解し、これをDNA溶
液とする。該DNA溶液に0.2% RNase A溶
液250μLを加え、37℃で30分間反応させる。反
応終了後、DNA溶液の1/5量の水飽和フェノールを
加えてよく混和し、上記と同様に遠心分離、エタノール
沈殿、エタノールによるすすぎを行い、ゲノムDNAを
抽出する。
【0018】こうして得た被検菌のゲノムDNAを鋳型
として、PCR反応を行う。プライマーとしては、配列
番号1〜2、配列番号3〜4、配列番号5〜6記載のオ
リゴヌクレオチドプライマーの組み合わせから1または
2以上を選択して用いるが、組み合わせについては特に
制限されることはない。抽出したゲノムDNAは、TE
緩衝液(10mM トリス−塩酸(pH8.0)−1m
M EDTA)等に溶解して濃度を測定した後、約20
0μg/mLの濃度となるように調製し、これを鋳型D
NA溶液とする。続いて、これを鋳型としてPCR反応
を行う。PCR反応は、定法にしたがって行えばよく、
市販されているKOD−Plus−(東洋紡社製)やA
mpliTaq Gold(パーキンエルマー社製)等
のPCR反応試薬キットを使用することによって、より
簡便に行うことができる。該キットを用いてPCR反応
を行う場合には、使用するキットの推奨する温度と時間
で、予備加熱、変性、アニーリングや伸長を行えばよ
い。ただし、アニーリングの温度については、最適な条
件を検討する必要がある。また、伸長時間は、予想され
る産物長によって変更する必要があるが、上記のPCR
反応試薬キットにおいては、予想される産物長1kbに
対して60秒の反応時間を推奨している。例えば、KO
D−Plus−(東洋紡社製)の場合、PCR反応液の
総量を50μLとすると、キット付属の反応緩衝液 5
μL、dNTP mixture 0.2mM、MgS
4 1mM、プライマー 各0.3μM、鋳型DNA
200ng、KOD−Plus−DNAポリメラーゼ
1.0U を含む反応液を、PCR反応機により、9
4℃で2分の予備加熱後、変性を94℃で15秒、アニ
ーリングを64℃で30秒、伸長を68℃で60秒35
サイクルのPCR反応を行う。
【0019】続いて、PCR反応によって得られたPC
R産物をアガロースゲル電気泳動し、バンドの有無また
は移動度によってラクトコッカス・ラクチスの亜種であ
るラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラク
チスおよびラクトコッカス・ラクチス サブスピーシー
ズ クレモリスの2菌種を同定・検出する。同定・検出
方法は、例えばPCR産物を1.5〜4%アガロースで
50〜100V、好ましくは100Vで、30〜60
分、好ましくは40分で電気泳動し、臭化エチジウム
(0.5μg/mL)で染色後、UVランプ下でバンド
を観察することによって行うことができる。すなわち、
配列表の配列番号1〜2記載のオリゴヌクレオチドプラ
イマーを用いてPCR反応を行い、996bpのPCR
産物が生じた場合には、被検菌がラクトコッカス・ラク
チス サブスピーシーズ ラクチスであり、配列番号3
〜4記載のオリゴヌクレオチドプライマーを用いてPC
R反応を行い、996bpのPCR産物が生じた場合に
は、被検菌がラクトコッカス・ラクチス サブスピーシ
ーズ クレモリスである。
【0020】さらに、配列番号5〜6記載のオリゴヌク
レオチドプライマーを用いてPCR反応を行い、PCR
産物として602bpのバンドが得られた場合の被検菌
は、ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラ
クチス、564bpのバンドが得られた場合の被検菌
は、ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ ク
レモリスである。また、ラクトコッカス・ラクチス サ
ブスピーシーズ ラクチス MG 1363株は、表現
型ではラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ
ラクチスに分類されるが、DNA配列の系統解析ではラ
クトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ クレモリ
スに分類される菌株である。該菌株のPCR産物の大き
さは、ラクトコッカス・ ラクチス サブスピーシーズ
クレモリスと同じ564bpである。しかし、その後
の制限酵素処理で、ラクトコッカス・ ラクチス サブ
スピーシーズ クレモリスは切断されないのに対して、
ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラクチ
ス MG 1363株はラクトコッカス・ラクチス サ
ブスピーシーズ ラクチスと同様に2本の断片に切断さ
れる。該切断断片の大きさは、ラクトコッカス・ラクチ
ス サブスピーシーズ ラクチスが約190bpと約4
10bpであるのに対し、ラクトコッカス・ラクチス
サブスピーシーズラクチス MG 1363株は約19
0bpと約370bpとなる。すなわち、制限酵素切断
サイトの有無が、表現型であるグルタミン酸脱炭酸酵素
活性の有無と関連しているといえる。これらの同定・検
出結果は、従来の生化学的性状試験の結果やDNA情報
による分類と一致し、さらに制限酵素による切断も表現
型による分類と一致している。
【0021】また、本発明の乳酸菌の同定・検出方法に
おいては、上記のようにDNAを調製しなくても、乳酸
菌の生菌から直接PCR反応を行うことも可能である。
その場合の実施方法としては、例えば寒天平板培地にコ
ロニーを形成した乳酸菌を滅菌した爪楊枝で釣菌し、こ
れを鋳型DNAを含まないPCR反応液10〜100μ
L、好ましくは50μLに加えてPCR反応を行った
後、アガロース電気泳動を行ってバンドの有無または泳
動距離を調べる方法がある。さらに、この他の方法とし
ては、被検菌をMRS培地やM17培地等の液体培地で
培養した培養液を、滅菌蒸留水で10〜104 倍、好ま
しくは102 倍に希釈し、該希釈液の1μLをPCR反
応液(組成は、上記と同様)に加えてPCR反応を行
い、バンド形成能から同定することもできる。
【0022】
【実施例】以下に、本発明を実施例によって詳しく説明
するが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。 実施例1 (1)被検菌の培養とDNAの抽出 各種被検菌となる乳酸菌をM17培地またはMRS培地
を用いて、30℃で1日間培養した。培養終了後、培養
物を遠心分離して菌体を集め、下記のSaito &Miura の
方法にしたがってDNAを調製した。まず、湿菌体1g
をリゾチームとN−アセチルムラミダーゼを含む0.1
5M塩化ナトリウム−0.1M EDTA(pH8.
0)溶液5mLに懸濁し、37℃で30分間加温した。
加温後、該菌体懸濁液に0.1M トリス−塩酸(pH
9.0)−1% SDS溶液15mLを加え、さらに6
0℃で10分間加温した。続いて、該菌体懸濁液と等量
の水飽和フェノールを加えよく混和した後、冷却遠心
(10000rpm、20分間)し、水層とフェノール
層を得た。
【0023】このようにして得た水層に、2倍量の冷エ
タノールを加えてDNAを沈殿させた後、DNAを70
%エタノールですすぎ、風乾した後、0.1×SSC1
0mLに溶解し、これをDNA溶液とした。該DNA溶
液に0.2% RNaseA溶液250μLを加え、3
7℃で30分間反応させた。反応終了後、DNA溶液の
1/5量の水飽和フェノールを加えてよく混和し、上記
と同様に遠心分離、エタノール沈殿、エタノールによる
すすぎを行い、ゲノムDNAを抽出した。抽出したゲノ
ムDNAを、TE緩衝液(10mM トリス−塩酸(p
H8.0)−1mM EDTA)に溶解して濃度を測定
した後、200μg/mLの濃度となるように調製し、
これを鋳型DNA溶液とした。
【0024】(2)PCR反応 (1)において得た被検菌のDNA溶液を鋳型とし、L
FW(配列番号1)およびLRV(配列番号2)をプラ
イマーとして用い、PCR反応試薬キットであるKOD
−Plus−(東洋紡社製)の方法にしたがってPCR
反応を行った。PCR反応液の総量を50μLとする
と、キット付属の反応緩衝液 5μL、dNTP mi
xture 0.2mM、MgSO4 1mM、プライ
マー 各0.3μM、鋳型DNA 200ng、KOD
−Plus−DNAポリメラーゼ1.0Uを含む反応液
を、GeneAmp PCR System 2400
(パーキンエルマー社製)を用いて、94℃で2分の予
備加熱後、変性を94℃で15秒、アニーリングを64
℃で30秒、伸長を68℃で60秒のサイクルを35サ
イクル行った。
【0025】(3)アガロース電気泳動 PCR反応によって得られたPCR産物を、1.5%ア
ガロースゲルで100V、30分電気泳動した。次に、
アガロースゲルを臭化エチジウム(0.5μg/mL)
で染色後、UVランプ下でバンドを観察した。結果を、
第1表に示す。表中、プライマーと反応して996bp
のPCR産物が増幅されたものを+、プライマーと反応
しなかったものを−と表す。なお、ラクトコッカス・ラ
クチスサブスピーシーズ ラクチス ATCC 194
35株、ラクトコッカス・ ラクチス サブスピーシー
ズ ラクチス バイオバラエティー ジアセチラクチス
ATCC 13675株、ラクトコッカス・ラクチス
サブスピーシーズ クレモリス ATCC19257株
は、それぞれラクトコッカス・ラクチス サブスピーシ
ーズ ラクチスとラクトコッカス・ラクチス サブスピ
ーシーズ ラクチス バイオバラエティー ジアセチラ
クチス、ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ
クレモリスの標準株である。この結果、従来の生化学
性状試験でラクトコッカス・ラクチス サブスピーシー
ズ ラクチスと同定されるラクトコッカス・ラクチス
サブスピーシーズ ラクチスおよびラクトコッカス・ラ
クチス サブスピーシーズ ラクチス バイオバラエテ
ィー ジアセチラクチイスと同定される菌株だけを特異
的に検出することができた。
【0026】実施例2 被検菌の乳酸菌から調製したゲノムDNAを鋳型とし、
CFW(配列番号3)とCRV(配列番号4)をプライ
マーとして用いたこと以外は、すべて実施例1と同様に
行った。結果を、第1表に示す。表中、プライマーと反
応して996bpのPCR産物が増幅されたものを+、
プライマーと反応しなかったものを−と表す。この結
果、従来の生化学性状試験でラクトコッカス・ラクチス
サブスピーシーズ クレモリスと同定される菌株だけ
を特異的に検出することができた。
【0027】
【表1】第 1 表 * +:反応あり、−:反応なし** ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラク
チス MG 1363株は、表現型ではラクトコッカス
・ラクチス サブスピーシーズ ラクチスに分類される
が、DNA配列の系統解析ではラクトコッカス・ ラク
チス サブスピーシーズ クレモリスに分類される。こ
こでは、表現型による分類に基づいた。
【0028】実施例3(PCR−RFLP法による乳酸
菌の同定) (1)被検菌の培養とDNAの抽出 被検菌である乳酸菌からのゲノムDNAの調製は、すべ
て実施例1と同様に行った。抽出した制限酵素処理ゲノ
ムDNAをTE緩衝液(10mM トリス−塩酸(pH
8.0)−1mM EDTA)に溶解して濃度を測定し
た後、200μg/mLの濃度となるように調製し、こ
れを鋳型DNA溶液とした。
【0029】(2)PCR反応 (1)において得た被検菌のDNA溶液を鋳型とし、g
adB(21)(配列番号5)およびGAD7(配列番
号6)をプライマーとして用い、PCR反応試薬キット
であるAmpliTaq Gold(パーキンエルマー
社製)の方法にしたがってPCR反応を行った。PCR
反応液の総量を50μLとすると、キット付属の反応緩
衝液 5μL、dNTP mixture 0.2m
M、プライマー 各0.4μM、鋳型DNA 200n
g、AmpliTaq DNAポリメラーゼ 1.0U
を含む反応液を、GeneAmp PCR Syst
em(パーキンエルマー社製)を用いて、95℃で9分
の予備加熱後、変性を95℃で30秒、アニーリングを
50℃で30秒、伸長を72℃で60秒のサイクルを4
5サイクル行った。
【0030】(3)アガロース電気泳動 上記PCR反応によって得られたPCR産物を、4%ア
ガロースゲルで100V、50分電気泳動した。続い
て、アガロースゲルを臭化エチジウム(0.5μg/m
L)で染色後、UVランプ下でバンドを観察した。
【0031】(4)PCR−RFLP法 (3)においてバンドが検出されたPCR産物につい
て、配列表の配列番号7記載の塩基配列を認識する制限
酵素であるAseI(東洋紡社製)で処理し、再度アガ
ロースゲル電気泳動した。制限酵素処理は、PCR反応
液8.5μL、制限酵素用緩衝液(商品名:High
buffer、東洋紡社製)1μL、AseI 0.5
μLを混和したものを、37℃で4時間処理することに
よって行った。反応後、4%アガロースゲルを用いて1
00V、30分電気泳動した。次いで、アガロースゲル
を臭化エチジウム(0.5μg/mL)で染色後、UV
ランプ下でバンドを観察した。結果を第2表に示す。
【0032】
【表2】第 2 表 −:反応なし** ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラク
チス MG 1363株は、表現型ではラクトコッカス
・ラクチス サブスピーシーズ ラクチスに分類される
が、DNA配列の系統解析ではラクトコッカス・ ラク
チス サブスピーシーズ クレモリスに分類される。こ
こでは、表現型による分類に基づいた。
【0033】この結果、従来の生化学性状試験でラクト
コッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラクチスと同
定される菌株についてのみ、約600bpの位置にバン
ドが検出された。一方、ラクトコッカス・ラクチス サ
ブスピーシーズ クレモリスと同定される菌株について
は、約560bpの位置にバンドが検出された。両菌種
以外の乳酸菌からはバンドは検出されなかった。バンド
が検出されたPCR産物について、配列表の配列番号7
記載の塩基配列を認識する制限酵素であるAseIで処
理した後、アガロースゲル電気泳動したところ、ラクト
コッカス・ラクチス サブスピーシーズ ラクチスの反
応産物は約190bpと約410bpに切断されてい
た。一方、ラクトコッカス・ラクチス サブスピーシー
ズ クレモリスのバンドには変化がなかった。また、表
現型による分類では、ラクトコッカス・ラクチス サブ
スピーシーズラクチスの性質を示すが、DNA情報によ
る分類ではラクトコッカス・ラクチス サブスピーシー
ズ クレモリスに分類されるラクトコッカス・ラクチス
サブスピーシーズ ラクチス MG 1363株のよ
うな菌株のPCR産物の大きさは、ラクトコッカス・ラ
クチス サブスピーシーズ クレモリスと同じ約560
bpであり、制限酵素処理ではラクトコッカス・ラクチ
ス サブスピーシーズラクチスと同様に2本に切断され
た。切断断片の大きさは、約190bpと約370bp
を示した。
【0034】実施例4 第1表に記載された各種被検菌を、寒天平板培地に接種
して30℃で2日間培養した。培養によって形成した各
種の被検菌のコロニーを、滅菌した爪楊枝で釣菌し、P
CR反応液50μLに懸濁し、PCR反応を行った。な
お、PCR反応液の組成は、キット付属の反応緩衝液
5μL、dNTP mixture 0.2mM、Mg
SO4 1mM、プライマー 各0.3μM、KOD−
Plus−DNAポリメラーゼ 1.0Uを含む反応液
であり、プライマーとしてはLFWとLRV(配列番号
1〜2記載)、CFW(配列番号3)とCRV(配列番
号4)の2組のプライマーをそれぞれ用いた。次に、P
CR産物についてアガロースゲル電気泳動を行い、バン
ドの有無と移動度を調べた。なお、PCR反応およびア
ガロース電気泳動の条件は、すべて実施例1および2と
同様である。この結果、調製したDNAを鋳型に用いた
実施例1と同様の結果が得られた。したがって、本発明
の乳酸菌の同定・検出方法は、被検菌からDNAを抽出
しなくても行うことができるため、従来法と比べて正
確、迅速、かつ簡便にラクトコッカス・ラクチスを選択
して同定・検出することができる。
【0035】実施例5 第1表に記載された各種被検菌を、液体培地のMRS培
地(DIFCO社製)またはM17培地(DIFCO社
製)100mLに接種し、30℃で1日間培養した。培
養終了後、該培養液50μLを滅菌蒸留水で100倍に
希釈し、該希釈液の1μLをPCR反応液に加えてPC
R反応を行った。なお、PCR反応液の組成は、キット
付属の反応緩衝液 5μL、dNTP mixture
0.2mM、MgSO4 1mM、プライマー 各
0.3μM、KOD−Plus−DNAポリメラーゼ
1.0Uを含む反応液であり、プライマーとしてはLF
WとLRV(配列番号1〜2記載)、CFW(配列番号
3)とCRV(配列番号4)の2組のプライマーをそれ
ぞれ用いた。次に、PCR産物についてアガロースゲル
電気泳動を行い、バンドの有無と移動度を調べた。な
お、PCR反応およびアガロース電気泳動の条件は、す
べて実施例1および2と同様である。この結果、調製し
たDNAを鋳型に用いた実施例1と同様の結果が得られ
た。したがって、本発明の乳酸菌の同定・検出方法によ
れば、従来法と比べ正確、迅速、かつ簡便にラクトコッ
カス・ラクチスを選択して同定・検出することができる
ことが、この例からも支持された。
【0036】実施例6 第2表に記載された各種被検菌を、寒天平板培地に接種
して30℃で2日間培養した。培養によって形成した各
種の被検菌のコロニーを、滅菌した爪楊枝で釣菌し、P
CR反応液50μLに懸濁し、PCR反応を行った。次
に、PCR産物についてアガロースゲル電気泳動を行
い、バンドの有無と移動度を調べた。なお、PCR反応
およびアガロース電気泳動の条件は、すべて実施例3と
同様である。その結果、調製したDNAを鋳型に用いた
実施例3と同様の結果が得られた。このことから、本発
明の乳酸菌の同定・検出方法は、被検菌からDNAを抽
出しなくても行うことができるため、従来法と比べて正
確、迅速、かつ簡便にラクトコッカス・ラクチスを選択
して同定・検出できることが分かる。
【0037】実施例7 第2表に記載された各種被検菌を、液体培地のMRS培
地(DIFCO社製)またはM17培地(DIFCO社
製)100mLに接種し、30℃で1日間培養した。培
養終了後、該培養液50μLを滅菌蒸留水で100倍に
希釈し、該希釈液の1μLをPCR反応液に加えてPC
R反応を行った。次に、PCR産物についてアガロース
ゲル電気泳動を行い、バンドの有無と移動度を調べた。
なお、PCR反応およびアガロース電気泳動の条件は、
すべて実施例3と同様である。その結果、調製したDN
Aを鋳型に用いた実施例3と同様の結果が得られた。こ
のことから、本発明の乳酸菌の同定・検出方法は、被検
菌からDNAを抽出しなくても行うことができるため、
従来法と比べて正確、迅速、かつ簡便にラクトコッカス
・ラクチスを選択して同定・検出できることが分かる。
【0038】
【発明の効果】本発明のプライマーを用いれば、発酵乳
製品や漬け物等から分離した乳酸菌から生菌を培養する
ことなく、正確、迅速、かつ簡便にラクトコッカス・ラ
クチスの亜種まで同定・検出することができる。また、
試料中のラクトコッカス・ラクチスの生菌数が、他の細
菌数に比較して極端に低く平板培地上で分離できない場
合においても、ラクトコッカス・ラクチスを検出するこ
とができる。このため、ラクトコッカス・ラクチスの同
定・検出における本発明の活用が期待される。
【0039】
【配列表】SEQUENCE LISTING <110> 農林水産省畜産試験場長 横内 圀生 <120> オリゴヌクレオチドおよびそれを用いた乳酸菌の
菌種同定法 <130> P121121K <160> 7 <210> 1 <211> 28 <212> DNA <213> Lactococcus lactis <400> 1 aactaatgag tcaaaccttg gaaaaaaa 28 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Lactococcus lactis <400> 2 caggcacttg ccatcccttc attaat 26 <210> 3 <211> 28 <212> DNA <213> Lactococcus lactis <400> 3 aactaatgag tcaaaccttg gaaaaaat 28 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Lactococcus lactis <400> 4 caggcacttg ccatcccttc attaaa 26 <210> 5 <211> 26 <212> DNA <213> Lactococcus lactis <400> 5 cgttatggat ttgatggata taaagc 26 <210> 6 <211> 27 <212> DNA <213> Lactococcus lactis <400> 6 actcttctta agaacaagtt taacagc 27 <210> 7 <211> 6 <212> DNA <213> Lactococcus lactis <400> 7 attaat 6
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−169198(JP,A) International Jou rnal of Systematic Bacteriology,1999,V ol.49,p.163−166 Microbiology,1999,V ol.145,p.1375−1380 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/09 C12N 15/31 C12Q 1/68 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN) BIOSIS/WPI(DIALOG) PubMed

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列表の配列番号1および2に記載の塩
    基配列の組み合わせからなるオリゴヌクレオチド。
  2. 【請求項2】 配列表の配列番号3および4に記載の塩
    基配列の組み合わせからなるオリゴヌクレオチド。
  3. 【請求項3】 配列表の配列番号5および6に記載の塩
    基配列の組み合わせからなるオリゴヌクレオチド。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のオリゴ
    ヌクレオチドの組み合わせから選択される1または2以
    上を使用することを特徴とする乳酸菌の同定・検出方
    法。
  5. 【請求項5】 被検菌のゲノムDNAを鋳型とし、請求
    項1〜3のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの組み
    合わせから選択される1または2以上をプライマーとし
    て用いたポリメラーゼ連鎖反応を行う工程を含む請求項
    4記載の乳酸菌の同定・検出方法。
  6. 【請求項6】 被検菌のゲノムDNAを鋳型とし、請求
    項1〜3のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドの組み
    合わせから選択される1または2以上をプライマーとし
    て用いたポリメラーゼ連鎖反応によって増幅したDNA
    断片中における配列表の配列番号7記載の塩基配列の有
    無を検出することを特徴とする請求項4記載の乳酸菌の
    同定・検出方法。
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
International Journal of Systematic Bacteriology,1999,Vol.49,p.163−166
Microbiology,1999,Vol.145,p.1375−1380

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