JP3629634B2 - Primer for periodontal pathogen detection - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯周病原菌トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子を特異的に検出できるPCR用プライマーセット、及び該PCR用プライマーセットを利用したトレポネーマ・ソクランスキー感染の判別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ヒト口腔スピロヘータは、ヒト口腔内に生息するらせん状のグラム陰性嫌気性細菌で、スピロヘータ目、スピロヘータ科、トレポネーマ属(Treponema)に属する細菌の総称である。ヒトにおいては歯の支持組織である歯肉、歯根膜、歯槽骨及びセメント質が傷害又は破壊される歯周疾患の原因菌の一つと考えられている。口腔スピロヘータは、極めて厳密な栄養要求性をもつため、その培養には高度の嫌気度が必要であり、人工培養に成功した菌種は数少ない。
【0003】
これまでに人工培養に成功した報告例としては、トレポネーマ・アミロボラム(Treponema amylovorum)、トレポネーマ・デンチコラ(Treponema denticola)、トレポネーマ・マルトフィラム(Treponema maltophilum)、トレポネーマ・メディウム(Treponema medium)、トレポネーマ・ペクチノボラム(Treponema pectinovorum)、トレポネーマ・ソクランスキー(Treponema socranskii)及びトレポネーマ・ビンセンチ(Treponema vincentii)が挙げられる。
これらの人工培養可能菌のうち、トレポネーマ・ソクランスキーは、歯周病患者から高頻度に分離される菌種であり、本菌を迅速かつ精度よく検出・同定することは、歯周病の発生機序の解明や歯周病の治療法・予防法を開発する上で非常に重要であると考えられる。
【0004】
現在のところ、トレポネーマ・ソクランスキーを迅速かつ精度よく検出・同定できる方法は開発されておらず、トレポネーマ・ソクランスキーの培養後、その生理的・生化学的性状に基づいてトレポネーマ・ソクランスキーを検出・同定するほかなかった。しかし、この方法では、トレポネーマ・ソクランスキーの培養に特別な栄養素を添加した特製培地や特別な培養装置が必要であり、さらに、培養後にトレポネーマ・ソクランスキーを検出・同定するために多くの生理的・生化学的性状を調べる必要があるため、多大な労力と時間を要し、精度の点からも問題があった。
そこで、トレポネーマ・ソクランスキーを迅速かつ精度よく検出・同定できる方法の開発が切望されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、トレポネーマ・ソクランスキーを迅速かつ精度よく検出・同定できる方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、トレポネーマ・ソクランスキーに属する数種の菌株の16S rRNA遺伝子の塩基配列を決定することに成功した。そして、これらの菌株の16S rRNA遺伝子の塩基配列及び16S rRNA遺伝子のアライメント解析の結果に基づいて、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株は共通に有するが、トレポネーマ・ソクランスキーに属しない菌株は有しない塩基配列からなる部分、すなわち、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分を明らかにした。
【0007】
そして、この塩基配列に基づいて、トレポネーマ・ソクランスキーの16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅し得るプライマーセット作製することに成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
【0008】
(1)トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅し得るPCR用プライマーセット。
(2)前記プライマーセットの一方のプライマーが、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分にハイブリダイズし得る塩基配列からなる、前記(1)記載のプライマーセット。
【0009】
(3)前記プライマーセットの一方のプライマーが、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなる部分にハイブリダイズし得る塩基配列からなる、前記(1)記載のプライマーセット。
(4)前記プライマーセットの一方のプライマーが、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列のうちの少なくとも15塩基部分を含んでなる、前記(1)記載のプライマーセット。
【0010】
(5)前記プライマーセットの一方のプライマーが、以下の(a)又は(b)により表される前記(1)記載のプライマーセット。
(a)配列番号2記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列
(b)配列番号2記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列において、1又は複数個の塩基が欠失、置換、又は付加した塩基配列であって、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなる部分にハイブリダイズし得る塩基配列
【0011】
(6)以下の工程:
(a)対象動物からDNAを含有する試料を調製する工程、
(b)上記試料に対して、前記(1)〜(5)のいずれか1つに記載のプライマーセットを用いたPCRを行う工程、及び
(c)工程(b)で得られる増幅断片の有無により、対象動物がトレポネーマ・ソクランスキーに感染しているか否かを判別する工程、
を含んでなることを特徴とする、トレポネーマ・ソクランスキー感染の判別方法。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅し得るPCR用プライマーセットである。
本発明のPCR用プライマーセットの各プライマーの塩基配列は、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅し得る限り、特に限定されない。
【0013】
ここで、「トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片」とは、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子を鋳型としてPCRを行った場合に増幅されるDNA断片をいい、「トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅し得る」とは、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子を鋳型としてPCRを行った場合のみ、増幅断片が得られ、それ以外のものを鋳型とした場合には、増幅断片が得られないことをいう。
【0014】
本発明のPCR用プライマーセットとしては、一方のプライマーが、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分にハイブリダイズし得る塩基配列からなり、他方のプライマーがトレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子にハイブリダイズし得る塩基配列からなるPCR用プライマーセットを例示できる。
【0015】
ここで、「トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分」とは、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株は共通に有するが、トレポネーマ・ソクランスキーに属しない菌株は有しない塩基配列部分をいい、例えば、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなる部分を例示できる。
従って、本発明のPCR用プライマーの一方のプライマーとしては、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなる部分にハイブリダイズし得る塩基配列からなるものを例示できる。
【0016】
このようなプライマーの塩基配列は、配列番号1記載の塩基配列に基づいて決定することができる。この際、プライマーの塩基配列に、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列の全部又は一部が含まれるようにする。配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列の一部は、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列のどの部分であってもよく、当該一部の塩基数は特に限定されないが、15〜33塩基が好ましく、18〜22塩基がさらに好ましい。また、当該一部は、プライマーの塩基配列のどの部分に含まれてもよく、プライマーの塩基配列のうち、当該一部以外の塩基配列は特に限定されない。また、プライマーの塩基数は、15〜35塩基とするのが好ましく、18〜22塩基とするのがさらに好ましい。また、プライマーのGC含量は、50〜60%とするのが好ましく、プライマーのTm値は、50〜60℃とするのが好ましい。
【0017】
配列番号1記載の塩基配列に基づいて決定したプライマーしては、配列番号2記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなるプライマーを好ましいものとして例示できる。
配列番号2記載の塩基配列は、配列番号1記載の塩基配列のうち、1番目の塩基から20番目の塩基までの部分と同一の塩基配列である。従って、配列番号2記載の塩基配列からなるプライマーは、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列と相補的な塩基配列からなる部分にハイブリダイズし得る。また、配列番号2記載の塩基配列と相補的な塩基配列からなるプライマーは、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列からなる部分にハイブリダイズし得る。
【0018】
また、プライマーの塩基配列は、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなる部分にハイブリダイズし得る塩基配列である限り、配列番号2記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列において、1又は複数個の塩基が欠失、置換又は付加した塩基配列であってもよい。ここで、「1又は複数個の塩基」とは、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなる部分にハイブリダイズし得る限り、その個数は限定されない。
【0019】
本発明のPCR用プライマーセットの一方のプライマーの塩基配列を上記のように決定する場合、他方のプライマーの塩基配列は、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子にハイブリダイズし得る塩基配列であればよく、具体的には公知のトレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子の塩基配列に基づいて決定できる。より具体的には、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子の塩基配列のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに属する各菌株で保存性の高い部分の塩基配列に基づいて決定できる。このようなプライマーとしては、例えば、配列番号3記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなるプライマーを例示できる。
【0020】
本発明のPCR用プライマーセットの各プライマーの塩基配列が決定すれば、その塩基配列からなるプライマーは常法に従って合成することができる。
本発明のPCR用プライマーセットは、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子の検出に使用できる。
また、本発明のPCR用プライマーセットは、以下の本発明のトレポネーマ・ソクランスキー感染の判別方法に使用できる。
【0021】
本発明のトレポネーマ・ソクランスキー感染の判別方法は、以下の工程:
(a)対象動物からDNAを含有する試料を調製する工程、
(b)上記試料に対して、上記プライマーセットを用いたPCRを行う工程、及び
(c)工程(b)で得られる増幅断片の有無により、対象動物がトレポネーマ・ソクランスキーに感染しているか否かを判別する工程、
を含んでなることを特徴とする。
以下、各工程ごとに説明する。
【0022】
(1)工程(a)
工程(a)は、対象動物からDNAを含有する試料を調製する工程である。
ここで、「対象動物」とは、トレポネーマ・ソクランスキー感染の有無を判別しようとする動物を意味する。
対象動物は、トレポネーマ・ソクランスキーに感染し得る動物である限り特に限定されず、いかなる動物であってもよい。このような対象動物としては、例えば、ヒト、イヌ、ネコ等が挙げられる。
【0023】
DNAを含有する試料は、例えば、対象動物の唾液、歯垢等から常法に従って調製することができる。例えば、対象動物の唾液や歯垢に市販の界面活性剤を加え、95℃で5分間加熱した後、冷却し、次いで遠心分離して上清を採取することによりDNAを含有する試料を調製することができる。
調製されたDNAを含有する試料には、トレポネーマ・ソクランスキー16S RNA遺伝子の他、各種RNA、DNA、タンパク質等が含まれる。従って、該試料を常法に従って精製してもよい。
【0024】
(2)工程(b)
工程(b)は、上記試料に対して、上記プライマーセットを用いたPCRを行う工程である。
工程(b)におけるPCRは、常法に従って行うことができる。
工程(b)により、試料中にトレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子が含まれている場合には、使用したプライマーの塩基配列を両端に有するトレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子由来の増幅断片が得られる。
【0025】
(3)工程(c)
工程(c)は、工程(b)で得られる増幅断片の有無により、対象動物がトレポネーマ・ソクランスキーに感染しているか否かを判別する工程である。
増幅断片の有無の確認は、常法に従って行うことができる。例えば、電気泳動により増幅断片の有無を確認することができる。
増幅断片の有無の確認の結果、増幅断片が存在する場合には、対象動物がトレポネーマ・ソクランスキーに感染していると判別することができる。また、増幅断片の有無の確認の結果、増幅断片が存在しない場合には、対象動物がトレポネーマ・ソクランスキーに感染していないと判別することができる。
【0026】
対象動物がトレポネーマ・ソクランスキーに感染しているか否かをさらに精度よく判別するために、増幅断片がトレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来することを確認することが好ましい。確認する方法としては、例えば、増幅断片を制限酵素で処理して得られる制限断片長多型解析を行う方法が挙げられる。この際使用する制限酵素としては、増幅断片を切断し制限断片長多型を示し得るものであれば特に限定されない。制限酵素は、単独で使用してもよいが、2種以上を組み合わせて使用することが望ましい。増幅断片を制限酵素で処理して得られる制限断片長多型は、例えば、サザンブロット法により検出することができる。
【0027】
【実施例】
〔実施例1〕トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分の特定
1.トレポネーマ・ソクランスキーに属する数種の菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列の決定
トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株として基準株3菌株と臨床分離株14菌株を使用し、これらの17菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列を決定した。
使用した基準株3菌株を以下に示す。
【0028】
▲1▼トレポネーマ・ソクランスキー・ソクランスキー(Treponema socranskii. subsp. socranskii) JCM 8157
▲2▼トレポネーマ・ソクランスキー・ブッカレ(Treponema socranskii. subsp. buccale) JCM 8155
▲3▼トレポネーマ・ソクランスキー・パレディス(Treponema socranskii. subsp.
paredis) JCM 8156
また、使用した臨床分離株14菌株は、1043株、1142株、1164A株、1166株、122B株、122C株、1267株、128B株、128D株、1292株、351株、673株、B418株、T10株である。
【0029】
まず、各菌株の培養液(約1.5〜3ml)を遠心分離(10,000rpmで1分間)して集菌した。遠心分離により得られるペレットを100μlのPBS緩衝液に懸濁した。次いで、この懸濁液に100μlの10% TritonX−100を加え、95℃で5分間加熱した。加熱後、氷中で冷却し、遠心分離(10,000rpmで1分間)を行った。
【0030】
遠心分離により得られた上清を鋳型DNA溶液としてPCRを行い、上記各菌株が有する16S rRNA遺伝子を増幅した。
PCRはTaKara Ex Taq(宝酒造)を用いて行った。
【0031】
PCR反応液の組成は、鋳型DNA溶液 5.0μl、10Xreaction buffer 10.0μl、dNTP mixture 8.0μl、プライマー27F 1.0μl(10pmol/μl)、プライマー1492R 1.0μl(10pmol/μl)、HO 74.5μl、及びExTaq 0.5μlで、総容量は100.0μlである。なお、10Xreaction buffer及びdNTP mixtureはTakara ExTaqのキットに添付されているものを使用した。
ユニバーサルプライマー27Fの塩基配列は、5’−agagtttgatcctggctcag−3’(配列番号4)であり、ユニバーサルプライマー1492Rの塩基配列は、5’−ggttaccttgttacgactt−3’(配列番号5)である。
【0032】
PCRは、TaKaRa PCR Thermal Cycler MPを用いて次のように行った。すなわち、初期変性を95℃で3分行った後、95℃で30秒、60℃で30秒、及び72℃で1分30秒を1サイクルとして、これを30サイクル行い、最後に72℃で10分の伸長反応を行った。
PCR後、Mupidミニゲル泳動槽(ADVANCE Co.,Ltd)を用いて1.2%アガロースゲルによる電気泳動を行い、エチジウムブロマイド溶液でゲルを染色して、目的バンドの増幅の有無を確認した。
【0033】
増幅が確認されたサンプルをスピンカラムによって精製し、シークエンス反応に供した。シークエンス反応は、ABIのBig Dye terminator cycle sequencing kit(Perkin−Elmer Japan, Applied Biosystems Division, Chiba, Japan)を用いて行い、塩基配列解析はABI PRISM 310 Genetic Analyzerを用いて行った。
以上のようにして配列決定した各菌株の16S rRNA遺伝子の塩基配列を図1〜8に示す。図1〜8の各図において、中段に示す塩基配列は上段に示す塩基配列の続きであり、後段に示す塩基配列は中段に示す塩基配列の続きである。また、図2は図1の続きであり、同様に図3は図2の、図4は図3の、図5は図4の、図6は図5の、図7は図6の、図8は図7の続きである。また、図1〜8中、「TS」はトレポネーマ・ソクランスキー・ソクランスキー(Treponema socranskii. subsp. socranskii) JCM 8157を表し、「TB」はトレポネーマ・ソクランスキー・ブッカレ(Treponema socranskii. subsp. buccale) JCM 8155を表し、「TP」はトレポネーマ・ソクランスキー・パレディス(Treponema socranskii. subsp. paredis) JCM 8156を表し、「*」は各菌株で共通する塩基を表す。
【0034】
2.16S rRNA遺伝子のアライメント解析
以下の菌株の16S rRNA遺伝子のアライメント解析を行った。
(1)トレポネーマ・ソクランスキー・ソクランスキー(Treponema socranskii. subsp. socranskii)(AF033306)
(2)トレポネーマ・ソクランスキー・ブッカレ(Treponema socranskii. subsp. buccale)(AF033305)
(3)トレポネーマ・ソクランスキー・パレディス(Treponema socranskii. subsp. paredis)(AF033307)
(4)トレポネーマ・ソクランスキー・04(Treponema socranskii. 04)
【0035】
(5)トレポネーマ・アミロボラム(Treponema amylovorum)(Y09959)
(6)トレポネーマ・デンチコラ(Treponema denticola)(M71236)
(7)トレポネーマ・マルトフィラム(Treponema maltophilum)(X87140)
(8)トレポネーマ・メディウム(Treponema medium)(D85437)
(9)トレポネーマ・ペクチノボラム(Treponema pectinovorum)(M71237)
(10)トレポネーマ・ビンセンチ(Treponema vincentii)(AF033309)
【0036】
(11)アクチノバシラス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus. actinomycetemcomitans)(M75039)
(12)バクテロイデス・フォーシンサス(Bacteroides. forsythus)(X73962)
(13)バクテロイデス・グラシリス(Bacteroides. gracilis)(L04320)
(14)カンピロバクター・レクタス(Campylobacter. rectus)(L04320)
(15)カプノサイトファガ・ジンジバリス(Capnocytophaga. gingivalis)(X67608)
【0037】
(16)エイケネラ・コローデンス(Eikenella. corrodens)(M22512)
(17)フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium. nucleatum)(M58683)
(18)ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas. gingivalis)(L16492)
(19)プレボテラ・インターメディア(Prevotella. intermedia)(L16468)
(20)プレボテラ・ニグレセンス(Prevotella. nigrescens)(L16471)
【0038】
アライメント解析の結果を図9〜18に示す。図9〜18の各図において、中段に示す塩基配列は上段に示す塩基配列の続きであり、後段に示す塩基配列は中段に示す塩基配列の続きである。また、図10は図9の続きであり、同様に図11は図10の、図12は図11の、図13は図12の、図14は図13の、図15は図14の、図16は図15の、図17は図16の、図18は図17の続きである。また、図9〜18において、「A.actinomy」はアクチノバシラス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus. actinomycetemcomitans)(M75039)を表し、「B.forsythu」はバクテロイデス・フォーシンサス(Bacteroides. forsythus)(X73962)を表し、「B.gracilis」はバクテロイデス・グラシリス(Bacteroides. gracilis)(L04320)を表し、「C.rectus」はカンピロバクター・レクタス(Campylobacter. rectus)(L04320)を表し、「Ca.gingiva」はカプノサイトファガ・ジンジバリス(Capnocytophaga. gingivalis)(X67608)を表し、「E.corroden」はエイケネラ・コローデンス(Eikenella. corrodens)(M22512)を表し、「F.nucleatu」はフソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium. nucleatum)(M58683)を表し、「P.gingiva」はポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas. gingivalis)(L16492)を表し、「Pr.interme」はプレボテラ・インターメディア(Prevotella. intermedia)(L16468)を表し、「Pr.nigresc」はプレボテラ・ニグレセンス(Prevotella. nigrescens)(L16471)を表し、「T.amylovor」はトレポネーマ・アミロボラム(Treponema amylovorum)(Y09959)を表し、「T.denticol」はトレポネーマ・デンチコラ(Treponema denticola)(M71236)を表し、「T.maltophi」はトレポネーマ・マルトフィラム(Treponema maltophilum)(X87140)を表し、「T.medium」はトレポネーマ・メディウム(Treponema medium)(D85437)を表し、「T.vincenti」はトレポネーマ・ビンセンチ(Treponema vincentii)(AF033309)を表し、「T.pectinov」はトレポネーマ・ペクチノボラム(Treponema pectinovorum)(M71237)を表し、「T.s.socran」はトレポネーマ・ソクランスキー・ソクランスキー(Treponema socranskii. subsp. socranskii)(AF033306)を表し、「T.s.buccal」はトレポネーマ・ソクランスキー・ブッカレ(Treponema socranskii. subsp. buccale)(AF033305)を表し、「T.s.paredi」はトレポネーマ・ソクランスキー・パレディス(Treponema socranskii. subsp. paredis)(AF033307)を表し、「T.s.04」はトレポネーマ・ソクランスキー 04(Treponema socranskii. 04)を表す。
また、図9〜18中の「N」はA、T、C及びGのいずれかを表し、「*」は各菌株で共通する塩基を表す。
【0039】
3.トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分の特定
上記1及び2の結果より、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が共通に有し、かつトレポネーマ・ソクランスキーに属しない菌株は有しない塩基配列部分、すなわち、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分を特定することに成功した。
すなわち、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子の207番目から239番目の塩基配列(配列番号1)は、トレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分であることが判明した。
【0040】
〔実施例2〕プライマーの作製
実施例1で特定されたトレポネーマ・ソクランスキーに特異的な塩基配列部分の塩基配列(配列番号1)に基づいて、この塩基配列部分にハイブリダイズし得るプライマーTRS207Fを作製した。
プライマーTRS207Fの塩基配列は、(5’−aggtagacagcgggaaagga−3’)であり(配列番号2)、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子の207番目から226番目の塩基配列と同一の塩基配列である。
【0041】
また、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、トレポネーマ・ソクランスキーに属する各菌株において保存性の高い領域に基づいて、プライマー1089Rを作製した。プライマー1089Rの塩基配列は、(5’−taacccaacacctcacggca−3’)であり(配列番号3)、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子の1108番目から1089番目の塩基配列と相補的な塩基配列である。
【0042】
〔実施例3〕PCRによるトレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子の検出
(1)トレポネーマ属(Treponema)に属する6菌種及び代表的な歯周病関連菌9菌種について、実施例2で作製したプライマーの特異性を調べた。
使用したトレポネーマ属の6菌種及び代表的な歯周病関連菌9菌種を以下に示す。
【0043】
(トレポネーマ属の6菌種)
▲1▼トレポネーマ・ソクランスキー・ソクランスキー(Treponema socranskii. subsp. socranskii)(JCM 8157
▲2▼トレポネーマ・ソクランスキー・ブッカレ(Treponema socranskii. subsp. buccale)(JCM 8155
▲3▼トレポネーマ・ソクランスキー・パレディス(Treponema socranskii. subsp.
paredis)(JCM 8156
▲4▼トレポネーマ・デンチコラ(Treponema denticola)(JCM 8225)
▲5▼トレポネーマ・ペクチノボラム(Treponema pectinovorum)(JCM 8154
▲6▼トレポネーマ・ビンセンチ(Treponema vincentii)(JCM 8227)
【0044】
(代表的な歯周病関連菌9菌種)
▲1▼アクチノバシラス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus. actinomycetemcomitans)(JCM 2434、JCM8578)
▲2▼バクテロイデス・グラシリス(Bacteroides. gracilis)(JCM 8538、FDC401、FDC402、FDC406)
▲3▼カンピロバクター・レクタス(Campylobacter. rectus)(JCM 6301
▲4▼カプノサイトファガ・ジンジバリス(Capnocytophaga. gingivalis)(DSM 3290
【0045】
▲5▼エイケネラ・コローデンス(Eikenella. corrodens)(DSM 8340、FDC373、FDC470、FDC1085)
▲6▼フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium. nucleatum)(JCM 8532
▲7▼ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas. gingivalis)(JCM 8525)
▲8▼プレボテラ・インターメディア(Prevotella. intermedia)(JCM 7365
▲9▼プレボテラ・ニグレセンス(Prevotella. nigrescens)(NCTC 9336
【0046】
まず、上記各菌種の培養液(約1.5〜3ml)を遠心分離(10,000rpmで1分間)して集菌し、得られたペレットを100μlのPBS bufferに懸濁した。懸濁液に100μlの10%TritonX−100を加え、95℃で5分間加熱した。加熱後、氷中で冷却し、冷却後、遠心分離(10,000rpmで1分間)した。
遠心分離により得られた上清を鋳型DNA溶液とし、プライマーとしてTRS207F及び1089Rを使用して、PCRを行った。
PCRはTaKara Ex Taq(宝酒造)を用いて行った。
【0047】
PCR反応液の組成は、鋳型DNA溶液 5.0μl、10Xreaction buffer 10μl、dNTP mixture 8.0μl、プライマーTRS207F 1.0μl(10pmol/μl)、プライマー1089R 1.0μl(10pmol/μl)、HO 74.5μl、及びExTaq 0.5μlで、総容量を100.0μlとした。なお、10Xreaction buffer及びdNTP mixtureはTakara ExTaqのキットに添付されているものを使用した。
PCRは、TaKaRa PCR Thermal Cycler MPを用いて次のように行った。すなわち、初期変性を95℃で3分行った後、95℃で30秒、67℃で30秒、及び72℃で1分を1サイクルとして、これを30サイクル行い、最後に72℃で2分の伸長反応を行った。
【0048】
PCR後、Mupidミニゲル泳動槽(ADVANCE Co.,Ltd)を用いて1.2%アガロースゲルによる電気泳動を行い、エチジウムブロマイド溶液でゲルを染色して、目的バンドの増幅の有無を確認した。なお、上記歯周病関連菌9菌種のうち、同種の菌株については、そのうちの1菌株について電気泳動を行った。すなわち、▲1▼アクチノバシラス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus. actinomycetemcomitans)(JCM 2434、JCM8578)においてはJCM 2432について、▲2▼バクテロイデス・グラシリス(Bacteroides. gracilis)(JCM 8538、FDC401、FDC402、FDC406)においてはJCM 8538について、▲5▼エイケネラ・コローデンス(Eikenella. corrodens)(DSM 8340、FDC373、FDC470、FDC1085)においてはDSM 8340について、電気泳動を行った。
【0049】
電気泳動の結果を図19に示す。図19中、「M」は分子量マーカーを表し、レーン1〜6は、それぞれ上記トレポネーマ属6菌種▲1▼〜▲6▼についての結果を示し、レーン7〜15は、それぞれ上記歯周病関連菌9菌種▲1▼〜▲9▼についての結果を示す。
図19に示すように、レーン1〜3、すなわち、▲1▼トレポネーマ・ソクランスキー・ソクランスキー、▲2▼トレポネーマ・ソクランスキー・ブッカレ及び▲3▼トレポネーマ・ソクランスキー・パレディスから得られた鋳型DNA溶液を用いてPCRを行った場合のみ、増幅断片が得られた。
【0050】
(2)トレポネーマ・ソクランスキー臨床分離株22菌株について、上記と同様にしてPCRを行い、実施例2で作製したプライマーの特異性を調べた。
電気泳動の結果を図20に示す。なお、図20には、臨床分離株22菌株のうちの15菌株についての電気泳動結果を示してある。
図20に示すように、トレポネーマ・ソクランスキー臨床分離株から得られた鋳型DNA溶液を用いてPCRを行った場合、いずれの臨床分離株においても増幅断片が得られた。
【0051】
(3)以上の(1)及び(2)の結果を以下の表1に示す。
【0052】
【表1】

Figure 0003629634
【0053】
表1に示す結果から、プライマーTRS207F及び1089Rを用いたPCRにより、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅できることが判明した。
【0054】
【発明の効果】
本発明により、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅し得るPCR用プライマーセットが提供される。
本発明のPCR用プライマーセットにより、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子を特異的に検出することができ、これにより対象動物のトレポネーマ・ソクランスキー感染を精度よく判別することができる。
【0055】
【配列表】
Figure 0003629634
Figure 0003629634
Figure 0003629634

【図面の簡単な説明】
【図1】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列を示す図である。
【図2】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列(図1に示す塩基配列の続き)を示す図である。
【図3】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列(図2に示す塩基配列の続き)を示す図である。
【図4】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列(図3に示す塩基配列の続き)を示す図である。
【図5】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列(図4に示す塩基配列の続き)を示す図である。
【図6】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列(図5に示す塩基配列の続き)を示す図である。
【図7】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列(図6に示す塩基配列の続き)を示す図である。
【図8】トレポネーマ・ソクランスキーに属する菌株が有する16S rRNA遺伝子の塩基配列(図7に示す塩基配列の続き)を示す図である。
【図9】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果を示す図である。
【図10】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図9の続き)を示す図である。
【図11】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図10の続き)を示す図である。
【図12】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図11の続き)を示す図である。
【図13】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図12の続き)を示す図である。
【図14】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図13の続き)を示す図である。
【図15】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図14の続き)を示す図である。
【図16】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図15の続き)を示す図である。
【図17】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図16の続き)を示す図である。
【図18】16S rRNA遺伝子のアライメント解析結果(図17の続き)を示す図である。
【図19】PCR産物の電気泳動結果を示す写真である。
【図20】PCR産物の電気泳動結果を示す写真である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a PCR primer set that can specifically detect a periodontal pathogen Treponema sochransky 16S rRNA gene, and a method for distinguishing Treponema sochransky infection using the PCR primer set.
[0002]
[Prior art]
Human oral spirochete is a spiral gram-negative anaerobic bacterium that inhabits the human oral cavity and is a general term for bacteria belonging to the order Spirocheta, Spirocheidae, and Treponema. In humans, it is considered to be one of the causative bacteria of periodontal diseases in which the gums, periodontal ligament, alveolar bone and cementum, which are tooth supporting tissues, are damaged or destroyed. Since oral spirochetes have extremely strict auxotrophy, their culture requires a high degree of anaerobicity, and few bacterial species have succeeded in artificial culture.
[0003]
Examples of reports that have so far been successful in artificial culture include Treponema amylovorum, Treponema denticola, Treponema ditomuum, Treponema maltofilum, Treponema metotorumum. pectinovorum, Treponema socranski and Treponema vincentii.
Among these artificially cultivatable bacteria, Treponema socransky is a species that is frequently isolated from periodontal disease patients, and it is important to detect and identify this bacteria quickly and accurately. It is considered to be very important in elucidating the mechanism and developing treatment and prevention methods for periodontal diseases.
[0004]
At present, no method has been developed that can detect and identify Treponema sochranski quickly and accurately. After culturing Treponema sochransky, it can be detected based on its physiological and biochemical properties.・ There was nothing else to identify. However, this method requires special media and special culture equipment with special nutrients added to the culture of Treponema sochransky, and many physiological methods are used to detect and identify Treponema sokransky after culturing.・ Because it is necessary to investigate biochemical properties, it took a lot of labor and time, and there was a problem in terms of accuracy.
Therefore, development of a method capable of detecting and identifying Treponema and Sokransky quickly and accurately is eagerly desired.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a method capable of detecting and identifying Treponema Sokransky quickly and accurately.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventors have succeeded in determining the base sequences of 16S rRNA genes of several strains belonging to Treponema Sokransky. Based on the results of the 16S rRNA gene base sequence and the 16S rRNA gene alignment analysis of these strains, among the strains of Treponema sochransky 16S rRNA genes, strains belonging to Treponema sochransky have in common. A part consisting of a base sequence not possessed by a strain not belonging to Sokransky, that is, a base sequence part specific to Treponema Sokransky was clarified.
[0007]
Based on this nucleotide sequence, the present inventors have succeeded in producing a primer set capable of specifically amplifying a DNA fragment derived from the 16S rRNA gene of Treponema sochransky, and completed the present invention.
That is, the present invention includes the following inventions.
[0008]
(1) A PCR primer set capable of specifically amplifying a DNA fragment derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene.
(2) The primer according to (1) above, wherein one primer of the primer set is composed of a base sequence capable of hybridizing to a base sequence portion specific to Treponema sochransky in the Treponema sochransky 16S rRNA gene. set.
[0009]
(3) One primer of the primer set consists of a base sequence capable of hybridizing to a portion consisting of a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1 in the Treponema sochransky 16S rRNA gene. The primer set according to (1) above.
(4) The primer set according to (1) above, wherein one primer of the primer set comprises at least a 15-base portion of a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1.
[0010]
(5) The primer set according to (1), wherein one primer of the primer set is represented by the following (a) or (b).
(A) a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 2
(B) a base sequence in which one or more bases are deleted, substituted or added in the base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 2 and comprising the Treponema Socransky 16S rRNA gene , A base sequence capable of hybridizing to a portion consisting of a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1
[0011]
(6) The following steps:
(A) preparing a sample containing DNA from the subject animal;
(B) performing a PCR using the primer set according to any one of (1) to (5) on the sample; and
(C) determining whether the target animal is infected with Treponema sochransky by the presence or absence of the amplified fragment obtained in step (b),
A method for determining Treponema-Socransky infection, characterized by comprising:
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention is a PCR primer set capable of specifically amplifying a DNA fragment derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene.
The base sequence of each primer in the PCR primer set of the present invention is not particularly limited as long as it can specifically amplify a DNA fragment derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene.
[0013]
Here, the “DNA fragment derived from the Treponema Sokransky 16S rRNA gene” refers to a DNA fragment that is amplified when PCR is performed using the Treponema Sokransky 16S rRNA gene as a template. “A DNA fragment derived from an rRNA gene can be specifically amplified” means that an amplified fragment is obtained only when PCR is performed using the Treponema Sokransky 16S rRNA gene as a template, and other DNA is used as a template. Means that an amplified fragment cannot be obtained.
[0014]
In the PCR primer set of the present invention, one primer consists of a base sequence capable of hybridizing to a base sequence portion specific to Treponema sochransky 16 in the Treponema sochransky 16S rRNA gene, and the other primer is A primer set for PCR consisting of a base sequence that can hybridize to the Treponema sochransky 16S rRNA gene can be exemplified.
[0015]
Here, “the base sequence portion specific to Treponema Sokransky among the Treponema Sokransky 16S rRNA genes” means that the strains belonging to Treponema Sokransky among the Treponema Sokransky 16S rRNA genes have in common. However, it refers to a base sequence portion that does not have a strain that does not belong to Treponema sochransky, for example, a portion of the Treponema sochransky 16S rRNA gene that has the same or complementary base sequence as the base sequence described in SEQ ID NO: 1. It can be illustrated.
Therefore, as one primer of the PCR primer of the present invention, a base sequence capable of hybridizing to a portion consisting of a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1 in the Treponema sochransky 16S rRNA gene The thing which consists of can be illustrated.
[0016]
The base sequence of such a primer can be determined based on the base sequence described in SEQ ID NO: 1. At this time, the base sequence of the primer is made to include all or part of the base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1. The part of the base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1 may be any part of the base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1, and the number of bases in the part Is not particularly limited, but preferably 15 to 33 bases, more preferably 18 to 22 bases. The part may be contained in any part of the base sequence of the primer, and the base sequence other than the part is not particularly limited in the base sequence of the primer. Further, the number of bases of the primer is preferably 15 to 35 bases, more preferably 18 to 22 bases. The GC content of the primer is preferably 50 to 60%, and the Tm value of the primer is preferably 50 to 60 ° C.
[0017]
As a primer determined based on the base sequence described in SEQ ID NO: 1, a primer having a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 2 can be exemplified as a preferable example.
The base sequence described in SEQ ID NO: 2 is the same base sequence as the portion from the first base to the 20th base in the base sequence described in SEQ ID NO: 1. Therefore, the primer consisting of the base sequence described in SEQ ID NO: 2 can hybridize to the portion consisting of the base sequence complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1 in the Treponema Sokransky 16S rRNA gene. Further, a primer composed of a base sequence complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 2 can hybridize to a portion consisting of the base sequence described in SEQ ID NO: 1 in the Treponema Sokransky 16S rRNA gene.
[0018]
As long as the base sequence of the primer is a base sequence that can hybridize to a portion consisting of a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1 in the Treponema Sokransky 16S rRNA gene, SEQ ID NO: 2 A base sequence in which one or a plurality of bases are deleted, substituted or added in the same or complementary base sequence as described. Here, the number of “one or more bases” is not limited as long as it can hybridize to a portion consisting of the base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1.
[0019]
When the base sequence of one primer of the PCR primer set of the present invention is determined as described above, the base sequence of the other primer may be any base sequence that can hybridize to the Treponema Sokransky 16S rRNA gene. Specifically, it can be determined based on the base sequence of the known Treponema Sokransky 16S rRNA gene. More specifically, it can be determined based on the base sequence of a highly conserved portion of each strain belonging to Treponema sochransky among the base sequence of Treponema sochransky 16S rRNA gene. As such a primer, for example, a primer having a base sequence identical or complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 3 can be exemplified.
[0020]
If the base sequence of each primer of the PCR primer set of the present invention is determined, a primer comprising the base sequence can be synthesized according to a conventional method.
The primer set for PCR of the present invention can be used for detection of Treponema sochransky 16S rRNA gene.
In addition, the PCR primer set of the present invention can be used in the following method for determining Treponema-Socransky infection of the present invention.
[0021]
The determination method of Treponema sochransky infection of the present invention includes the following steps:
(A) preparing a sample containing DNA from the subject animal;
(B) performing a PCR using the primer set on the sample; and
(C) determining whether the target animal is infected with Treponema sochransky by the presence or absence of the amplified fragment obtained in step (b),
It is characterized by comprising.
Hereinafter, each step will be described.
[0022]
(1) Step (a)
Step (a) is a step of preparing a sample containing DNA from the target animal.
Here, the “target animal” means an animal that attempts to determine the presence or absence of Treponema sochransky infection.
The target animal is not particularly limited as long as it is an animal that can be infected with Treponema sochransky, and may be any animal. Examples of such target animals include humans, dogs, cats and the like.
[0023]
A sample containing DNA can be prepared from saliva, dental plaque, etc. of a subject animal according to a conventional method. For example, a commercially available surfactant is added to the saliva or plaque of the target animal, heated at 95 ° C. for 5 minutes, cooled, then centrifuged, and the supernatant is collected to prepare a sample containing DNA. be able to.
Samples containing the prepared DNA include various RNAs, DNAs, proteins and the like in addition to the Treponema Sokransky 16S RNA gene. Therefore, the sample may be purified according to a conventional method.
[0024]
(2) Step (b)
Step (b) is a step of performing PCR using the primer set on the sample.
PCR in the step (b) can be performed according to a conventional method.
In step (b), when the sample contains the Treponema sochransky 16S rRNA gene, an amplified fragment derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene having the base sequence of the primer used at both ends is obtained.
[0025]
(3) Step (c)
Step (c) is a step of determining whether or not the target animal is infected with Treponema sochranski based on the presence or absence of the amplified fragment obtained in step (b).
The presence or absence of the amplified fragment can be confirmed according to a conventional method. For example, the presence or absence of the amplified fragment can be confirmed by electrophoresis.
As a result of confirming the presence or absence of the amplified fragment, when the amplified fragment is present, it can be determined that the target animal is infected with Treponema sochransky. As a result of confirming the presence or absence of the amplified fragment, if the amplified fragment is not present, it can be determined that the target animal is not infected with Treponema sochransky.
[0026]
In order to more accurately determine whether or not the target animal is infected with Treponema sochransky, it is preferable to confirm that the amplified fragment is derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene. Examples of the confirmation method include a method of performing restriction fragment length polymorphism analysis obtained by treating an amplified fragment with a restriction enzyme. The restriction enzyme used in this case is not particularly limited as long as it can cleave the amplified fragment and exhibit a restriction fragment length polymorphism. Restriction enzymes may be used alone, but it is desirable to use a combination of two or more. The restriction fragment length polymorphism obtained by treating the amplified fragment with a restriction enzyme can be detected by, for example, Southern blotting.
[0027]
【Example】
[Example 1] Identification of nucleotide sequence specific to Treponema sochransky among Treponema sochransky 16S rRNA genes
1. Determination of the base sequence of 16S rRNA gene possessed by several strains belonging to Treponema sochransky
Three strains of the reference strain and 14 clinical isolates were used as strains belonging to Treponema sochransky, and the base sequences of 16S rRNA genes possessed by these 17 strains were determined.
The three reference strains used are shown below.
[0028]
(1) Treponema socranski. Socransky JCM 8157T
(2) Treponema socranski bukkale JCM 8155T
(3) Treponema socransky paredis (Treponema socranskii. Subsp.
paredis) JCM 8156T
The 14 clinical isolates used were 1043, 1142, 1164A, 1166, 122B, 122C, 1267, 128B, 128D, 1292, 351, 673, B418, T10 strain.
[0029]
First, the culture solution (about 1.5 to 3 ml) of each strain was collected by centrifugation (10,000 rpm for 1 minute). The pellet obtained by centrifugation was suspended in 100 μl of PBS buffer. Then, 100 μl of 10% Triton X-100 was added to this suspension and heated at 95 ° C. for 5 minutes. After heating, the mixture was cooled in ice and centrifuged (at 10,000 rpm for 1 minute).
[0030]
PCR was performed using the supernatant obtained by centrifugation as a template DNA solution to amplify the 16S rRNA gene possessed by each strain.
PCR was performed using TaKara Ex Taq (Takara Shuzo).
[0031]
The composition of the PCR reaction solution was as follows: template DNA solution 5.0 μl, 10 × reaction buffer 10.0 μl, dNTP mixture 8.0 μl, primer 27F 1.0 μl (10 pmol / μl), primer 1492R 1.0 μl (10 pmol / μl), H2With 74.5 μl O and 0.5 μl ExTaq, the total volume is 100.0 μl. In addition, 10X reaction buffer and dNTP mixture used were those attached to the Takara ExTaq kit.
The base sequence of the universal primer 27F is 5'-agagtttgattcctggctcag-3 '(SEQ ID NO: 4), and the base sequence of the universal primer 1492R is 5'-ggttactttgtacgactt-3' (SEQ ID NO: 5).
[0032]
PCR was performed using TaKaRa PCR Thermal Cycler MP as follows. That is, after initial denaturation at 95 ° C. for 3 minutes, 95 cycles for 30 seconds, 60 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 1 minute and 30 seconds, this was performed for 30 cycles, and finally at 72 ° C. An extension reaction was performed for 10 minutes.
After PCR, electrophoresis with 1.2% agarose gel was performed using a Mupid minigel electrophoresis tank (ADVANCE Co., Ltd), and the gel was stained with ethidium bromide solution to confirm the presence or absence of amplification of the target band.
[0033]
The sample confirmed to be amplified was purified by a spin column and subjected to a sequencing reaction. The sequencing reaction was performed using ABI's Big Dye terminator cycle sequencing kit (Perkin-Elmer Japan, Applied Biosystems Division, Chiba, Japan), and the base sequence analysis was performed using Ai by BI.
The base sequence of the 16S rRNA gene of each strain determined as described above is shown in FIGS. 1 to 8, the base sequence shown in the middle row is a continuation of the base sequence shown in the upper row, and the base sequence shown in the rear row is a continuation of the base sequence shown in the middle row. 2 is a continuation of FIG. 1. Similarly, FIG. 3 is FIG. 2, FIG. 4 is FIG. 3, FIG. 5 is FIG. 8 is a continuation of FIG. In FIGS. 1 to 8, “TS” is Treponema socransky.subran.socranski JCM 8157T“TB” represents Treponema socranski buccale JCM 8155T“TP” represents Treponema socranski paredis JCM 8156T"*" Represents a base common to each strain.
[0034]
2.16S rRNA gene alignment analysis
The alignment analysis of 16S rRNA gene of the following strains was performed.
(1) Treponema socranski. Socransky (AF033306) (AF033306)
(2) Treponema socranski bukkale (AF033305)
(3) Treponema socranski paredis (AF033307)
(4) Treponema Sokransky 04 (Treponema socranski. 04)
[0035]
(5) Treponema amylovorum (Y09959)
(6) Treponema denticola (M71236)
(7) Treponema maltofilum (X87140)
(8) Treponema medium (D85437)
(9) Treponema pectinovorum (M71237)
(10) Treponema vincentii (AF033309)
[0036]
(11) Actinobacillus. Actinomycetemcomitans (M75039)
(12) Bacteroides forsythus (X73962)
(13) Bacteroides. Gracilis (L04320)
(14) Campylobacter rectus (L04320)
(15) Capnocytophaga gingivalis (X67608)
[0037]
(16) Eikenella. Corrodens (M22512)
(17) Fusobacterium nucleatum (M58683)
(18) Porphyromonas gingivalis (L16492)
(19) Prevoterra.intermedia (L16468)
(20) Prevotella nigrecens (L16471)
[0038]
The results of alignment analysis are shown in FIGS. 9 to 18, the base sequence shown in the middle row is a continuation of the base sequence shown in the upper row, and the base sequence shown in the rear row is a continuation of the base sequence shown in the middle row. 10 is a continuation of FIG. 9. Similarly, FIG. 11 is FIG. 10, FIG. 12 is FIG. 11, FIG. 13 is FIG. 12, FIG. 14 is FIG. 16 is a continuation of FIG. 15, FIG. 17 is a continuation of FIG. 9 to 18, “A. actinomy” represents Actinobacillus. Actinomycetemcomitans (M75039), and “B. forsythu” for B. "B. gracilis" represents Bacteroides gracilis (L04320), "C. rectus" represents Campylobacter rectus (L04320), and "Ca. gingiva" Nocytophaga gingivalis (Capnocytophaga. Gingiv) alis) (X67608), “E. corroden” represents Eikenella. corrodens (M22512), “F. nucleeatu” represents Fusobacterium nucleatum (58, P3 ". Gingiva" represents Porphyromonas gingivalis (L16492), "Pr.interme" represents Prevotella intermedia (L16468), and "Pr. (Prevotella. Nigrescens) (L16471), “T. “Amylov” represents Treponema amylovorum (Y09959), “T. denticol” represents Treponema denticola (M71236), and “T. "T. medium" represents Treponema medium (D85437), "T. vincenti" represents Treponema vincentii (AF033309), and "T. spectinov" represents Treponema. Pectinobolum (Treponema pectino orum) represents the (M71237), "T. s. socran "represents Treponema socranski. subsp. socranski (AF033306), and" T.s. buccal "represents Treponema socranski buc “T.s.paredi” represents Treponema socranski paredis (AF033307), “T.s.04” represents Treponema socransky 04 (Treponema socransky 04. Represent.
In addition, “N” in FIGS. 9 to 18 represents any of A, T, C, and G, and “*” represents a base common to each strain.
[0039]
3. Identification of the specific nucleotide sequence of Treponema sochransky 16S rRNA gene
From the results of 1 and 2 above, among the Treponema sochransky 16S rRNA genes, the base sequence portion that the strain belonging to Treponema sochranski has in common and the strain not belonging to Treponema sokransky does not have, that is, Treponema・ We succeeded in identifying the base sequence part specific to Sokransky.
That is, it was found that the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1) of the 207th to 239th nucleotides of the Treponema sochransky 16S rRNA gene is a nucleotide sequence specific to Treponema sochransky.
[0040]
[Example 2] Preparation of primer
Based on the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1) of the nucleotide sequence specific to Treponema Socransky identified in Example 1, primer TRS207F capable of hybridizing to this nucleotide sequence was prepared.
The base sequence of the primer TRS207F is (5'-agtagagacaggggaagaga-3 ') (SEQ ID NO: 2), which is the same base sequence as the 207th to 226th base sequences of the Treponema sochransky 16S rRNA gene.
[0041]
Moreover, primer 1089R was produced based on the region having high conservation in each strain belonging to Treponema sochransky among the Treponema sochransky 16S rRNA gene. The base sequence of the primer 1089R is (5'-taacccaacacctacacggca-3 ') (SEQ ID NO: 3), which is a base sequence complementary to the 1108th to 1089th base sequences of the Treponema Socransky 16S rRNA gene.
[0042]
[Example 3] Detection of Treponema sochransky 16S rRNA gene by PCR
(1) The specificity of the primers prepared in Example 2 was examined for 6 species belonging to the genus Treponema and 9 typical species associated with periodontal disease.
The 6 species of Treponema used and 9 species of typical periodontal disease-associated bacteria are shown below.
[0043]
(6 species of Treponema)
(1) Treponema socransky. Subsp. Socranski (JCM 8157)T)
(2) Treponema socranski bukkale (JCM 8155)T)
(3) Treponema socransky paredis (Treponema socranskii. Subsp.
paredis) (JCM 8156T)
(4) Treponema denticola (JCM 8225)
(5) Treponema pectinovorum (JCM 8154)T)
(6) Treponema vincentii (JCM 8227)
[0044]
(9 typical species of periodontal disease-related bacteria)
(1) Actinobacillus actinomycetemcomitans (JCM 2434, JCM8578)
(2) Bacteroides. Gracilis (JCM 8538)TFDC401, FDC402, FDC406)
(3) Campylobacter rectus (JCM 6301)T)
(4) Capnocytophaga gingivalis (DSM 3290)T)
[0045]
(5) Eikenella. Corrodens (DSM 8340)TFDC373, FDC470, FDC1085)
(6) Fusobacterium nucleatum (JCM 8532)T)
(7) Porphyromonas gingivalis (JCM 8525)
(8) Prevotella.intermedia (JCM 7365)T)
(9) Prevotella nigrecens (NCTC 9336)T)
[0046]
First, the culture solution (about 1.5 to 3 ml) of each of the above-mentioned bacterial species was collected by centrifugation (10,000 rpm for 1 minute), and the resulting pellet was suspended in 100 μl of PBS buffer. 100 μl of 10% Triton X-100 was added to the suspension and heated at 95 ° C. for 5 minutes. After heating, it was cooled in ice, and after cooling, it was centrifuged (at 10,000 rpm for 1 minute).
The supernatant obtained by centrifugation was used as a template DNA solution, and PCR was performed using TRS207F and 1089R as primers.
PCR was performed using TaKara Ex Taq (Takara Shuzo).
[0047]
The composition of the PCR reaction solution was as follows: template DNA solution 5.0 μl, 10 × reaction buffer 10 μl, dNTP mixture 8.0 μl, primer TRS207F 1.0 μl (10 pmol / μl), primer 1089R 1.0 μl (10 pmol / μl), H2The total volume was 100.0 μl with O 74.5 μl and ExTaq 0.5 μl. In addition, 10X reaction buffer and dNTP mixture used were those attached to the Takara ExTaq kit.
PCR was performed using TaKaRa PCR Thermal Cycler MP as follows. That is, after initial denaturation at 95 ° C. for 3 minutes, 95 cycles at 30 ° C., 30 seconds at 67 ° C., and 1 minute at 72 ° C. for 30 cycles, and finally at 72 ° C. for 2 minutes. The elongation reaction was performed.
[0048]
After PCR, electrophoresis with 1.2% agarose gel was performed using a Mupid minigel electrophoresis tank (ADVANCE Co., Ltd), and the gel was stained with ethidium bromide solution to confirm the presence or absence of amplification of the target band. Of the nine species of periodontal disease-related bacteria, the same kind of strains were subjected to electrophoresis for one of them. That is, (1) Actinobacillus actinomycetemcomitans (JCM 2434, JCM8578), JCM 2432, (2) Bacteroides gracilis (Bacteroides.T, FDC401, FDC402, FDC406) in JCM 8538T(5) Eikenella. Corrodens (DSM 8340)T, FDC373, FDC470, FDC1085) in DSM 8340TWas subjected to electrophoresis.
[0049]
The result of electrophoresis is shown in FIG. In FIG. 19, “M” represents a molecular weight marker, lanes 1 to 6 show the results for 6 species of the genus Treponema (1) to (6), and lanes 7 to 15 show the periodontal disease, respectively. The results for 9 related bacterial species (1) to (9) are shown.
As shown in FIG. 19, template DNAs obtained from lanes 1 to 3, that is, (1) Treponema Sokransky Sokransky, (2) Treponema Sokransky Bukkale, and (3) Treponema Sokransky Paredis. Only when PCR was performed using the solution, an amplified fragment was obtained.
[0050]
(2) PCR was carried out in the same manner as described above for 22 strains of Treponema sochransky clinical isolates, and the specificity of the primers prepared in Example 2 was examined.
The result of electrophoresis is shown in FIG. In addition, in FIG. 20, the electrophoresis result about 15 strains out of 22 clinical isolates is shown.
As shown in FIG. 20, when PCR was performed using a template DNA solution obtained from a Treponema Sokransky clinical isolate, an amplified fragment was obtained in any clinical isolate.
[0051]
(3) The results of (1) and (2) above are shown in Table 1 below.
[0052]
[Table 1]
Figure 0003629634
[0053]
From the results shown in Table 1, it was found that a DNA fragment derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene can be specifically amplified by PCR using primers TRS207F and 1089R.
[0054]
【The invention's effect】
The present invention provides a primer set for PCR that can specifically amplify a DNA fragment derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene.
With the PCR primer set of the present invention, the Treponema sochransky 16S rRNA gene can be specifically detected, whereby the Treponema sochransky infection of the target animal can be accurately determined.
[0055]
[Sequence Listing]
Figure 0003629634
Figure 0003629634
Figure 0003629634

[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing the base sequence of 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky.
FIG. 2 is a view showing the base sequence of the 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky (continuation of the base sequence shown in FIG. 1).
FIG. 3 is a view showing the base sequence of a 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky (continuation of the base sequence shown in FIG. 2).
FIG. 4 is a view showing a base sequence of a 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky (continuation of the base sequence shown in FIG. 3).
FIG. 5 is a view showing the base sequence of a 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky (continuation of the base sequence shown in FIG. 4).
FIG. 6 is a diagram showing the base sequence of the 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky (continuation of the base sequence shown in FIG. 5).
FIG. 7 is a diagram showing the base sequence of the 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky (continuation of the base sequence shown in FIG. 6).
FIG. 8 is a diagram showing the base sequence of the 16S rRNA gene possessed by a strain belonging to Treponema sochransky (continuation of the base sequence shown in FIG. 7).
FIG. 9 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene.
FIG. 10 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 9).
FIG. 11 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 10).
FIG. 12 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 11).
FIG. 13 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 12).
FIG. 14 is a diagram showing alignment analysis results of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 13).
FIG. 15 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 14).
FIG. 16 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 15).
FIG. 17 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 16).
FIG. 18 shows the results of alignment analysis of 16S rRNA gene (continuation of FIG. 17).
FIG. 19 is a photograph showing the results of electrophoresis of PCR products.
FIG. 20 is a photograph showing the results of electrophoresis of PCR products.

Claims (5)

トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子に由来するDNA断片を特異的に増幅し得るPCR用プライマーセットであって、前記プライマーセットの一方のプライマーが、トレポネーマ・ソクランスキー16S rRNA遺伝子のうち、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列のうちの少なくとも15塩基部分を含んでなるプライマーであるプライマーセット。A PCR primer set capable of specifically amplifying a DNA fragment derived from the Treponema sochransky 16S rRNA gene, wherein one primer of the primer set is described in SEQ ID NO: 1 among the Treponema sokransky 16S rRNA gene A primer set, which is a primer comprising at least a 15-base portion of a base sequence identical or complementary to the base sequence. 前記一方のプライマーが、配列番号1記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列のうちの18〜22塩基部分を含んでなるプライマーである請求項1記載のプライマーセット。2. The primer set according to claim 1, wherein the one primer is a primer comprising an 18-22 base portion of a base sequence identical or complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. 前記一方のプライマーが、配列番号2記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列からなるプライマーである請求項1記載のプライマーセット。The primer set according to claim 1, wherein the one primer is a primer having a base sequence identical or complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. 前記プライマーセットの他のプライマーが、配列番号3記載の塩基配列と同一又は相補的な塩基配列により表される請求項1〜3いずれか1項記載のプライマーセット。The primer set according to any one of claims 1 to 3, wherein the other primer of the primer set is represented by a base sequence identical or complementary to the base sequence of SEQ ID NO: 3. 以下の工程:
(a)対象動物からDNAを含有する試料を調製する工程、
(b)上記試料に対して、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプライマーセットを用いたPCRを行う工程、及び
(c)工程(b)で得られる増幅断片の有無により、対象動物がトレポネーマ・ソクランスキーに感染しているか否かを判別する工程、
を含んでなることを特徴とする、トレポネーマ・ソクランスキー感染の判別方法。
The following steps:
(A) preparing a sample containing DNA from the subject animal;
(B) performing the PCR using the primer set according to any one of claims 1 to 4 on the sample, and (c) the presence or absence of the amplified fragment obtained in the step (b). Determining whether the animal is infected with Treponema sochransky,
A method for determining Treponema-Socransky infection, characterized by comprising:
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