JP4728663B2 - Target substance detection probe set and target substance detection method - Google Patents

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Description

本発明は、試料に含まれる標的物質を検出するためのプローブセット及びこのプローブセットを用いた標的物質の検出方法に関する。   The present invention relates to a probe set for detecting a target substance contained in a sample and a method for detecting a target substance using the probe set.

従来、試料中の標的核酸を検出するための方法として、サザンハイブリダイゼーション(southern hybridization)、ノーザンハイブリダイゼーション(northern hybridization)、in situ ハイブリダイゼーション(in situ hybridization)などがよく知られている。これらは、標的核酸をブロッティングしたメンブレンや固定した細胞などにラベル化したプローブをハイブリダイズさせ、このラベルを検出することによって標的核酸の存在及び/又はその位置を検出する方法である。これらの方法は、標的核酸の増幅を行わないため、特に試料中の標的核酸が微量である場合、シグナルが弱く検出感度が低い。   Conventionally, as a method for detecting a target nucleic acid in a sample, Southern hybridization, Northern hybridization, in situ hybridization and the like are well known. These are methods for detecting the presence and / or position of a target nucleic acid by hybridizing a labeled probe to a membrane or a fixed cell blotted with the target nucleic acid and detecting the label. Since these methods do not amplify the target nucleic acid, especially when the amount of the target nucleic acid in the sample is very small, the signal is weak and the detection sensitivity is low.

核酸増幅を行って試料中の核酸を検出する方法の一つとして、特許文献1に記載された方法を用いることができる。この方法は以下のステップを含む。標的核酸を含む試料、プローブA、及びプローブBを混合して反応用混合液を作製する。標的核酸にプローブBを環状にハイブリダイズさせ、プローブBの5’末端と3’末端をライゲースにより結合させる。反応用混合液を90度以上の高温にして標的核酸とプローブBとのハイブリダイゼーションを熱変性させる。熱変性させると、環状のプローブBに一本鎖の標的核酸が貫通する構造を取り得る。反応用混合液の温度を下げ、環状のプローブBにプローブAを環状にハイブリダイズさせ、プローブAの5’末端と3’末端をライゲースにより結合させる。このようにして標的核酸1分子に鎖状にプローブA及びプローブBを結合させる。標的核酸に結合したプローブA及びプローブBをラベル化することにより、試料に微量に含まれる核酸でも強いシグナルで検出することが可能となる。   As one of the methods for detecting nucleic acid in a sample by performing nucleic acid amplification, the method described in Patent Document 1 can be used. The method includes the following steps. A sample containing the target nucleic acid, probe A, and probe B are mixed to produce a reaction mixture. Probe B is hybridized circularly to the target nucleic acid, and the 5 'end and 3' end of probe B are bound by ligase. The reaction mixture is heated to 90 ° C. or higher to thermally denature the hybridization between the target nucleic acid and the probe B. When heat-denatured, a structure in which a single-stranded target nucleic acid penetrates the circular probe B can be taken. The temperature of the reaction mixture is lowered, probe A is circularly hybridized to circular probe B, and the 5 'end and 3' end of probe A are bound by ligase. In this way, probe A and probe B are bound to one molecule of the target nucleic acid in a chain form. By labeling the probe A and the probe B bound to the target nucleic acid, even a nucleic acid contained in a trace amount in the sample can be detected with a strong signal.

しかしながら、上記方法は核酸のみを標的としており、タンパク質など他の物質を検出することができない。また、反応用混合液を90度以上の高温にして熱変性を行うステップが必要であり、一定時間反応用混合液を高温に保つ装置が必要となる。   However, the above method targets only nucleic acids and cannot detect other substances such as proteins. Moreover, the step which heat-denatures the reaction liquid mixture at 90 degreeC or more is required, and the apparatus which keeps the reaction liquid mixture high temperature for a fixed time is needed.

特開平9−23899号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-23899

本発明の目的は、試料に含まれる核酸、タンパク質、ハプテンなどの標的物質を強いシグナルで検出できるプローブセット及び熱変性の工程を必要としない標的物質検出方法を提供する事である。   An object of the present invention is to provide a probe set that can detect a target substance such as nucleic acid, protein, and hapten contained in a sample with a strong signal and a target substance detection method that does not require a heat denaturation step.

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、標的物質と結合可能な標的結合物質と塩基配列X1と塩基配列X2とを有する一次プローブと、末端に前記塩基配列X1とハイブリダイズ可能な塩基配列X1cを有し、もう一方の末端に前記塩基配列X2とハイブリダイズ可能な塩基配列X2cを有し、末端を含まない部分に塩基配列Y1c及び塩基配列Y2を有する二次プローブと、末端に前記塩基配列Y1cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y1を有し、もう一方の末端に前記塩基配列Y2cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y2を有する三次プローブと、を含むプローブセットにより、標的物質を強いシグナルで検出できることを見出し、熱変性の工程を必要としない標的物質検出方法に関する本発明を完成することができた。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that a target binding substance capable of binding to a target substance, a primary probe having a base sequence X1 and a base sequence X2, and a base sequence X1c capable of hybridizing to the base sequence X1 at the end. A second probe having a base sequence X2c capable of hybridizing with the base sequence X2 at the other end, a base sequence Y1c and a base sequence Y2 at a portion not including the end, and the base sequence at the end A target substance can be detected with a strong signal by a probe set comprising a tertiary probe having a base sequence Y1 capable of hybridizing to Y1c and having a base sequence Y2 capable of hybridizing to the base sequence Y2c at the other end. The present invention relating to a method for detecting a target substance that does not require a heat denaturation step has been completed.

すなわち本発明は、以下よりなる。
1.標的物質と結合可能な標的結合物質と塩基配列X1と塩基配列X2とを有する一次プローブと、
末端に前記塩基配列X1とハイブリダイズ可能な塩基配列X1cを有し、もう一方の末端に前記塩基配列X2とハイブリダイズ可能な塩基配列X2cを有し、末端を含まない部分に塩基配列Y1c及び塩基配列Y2を有する二次プローブと、
末端に前記塩基配列Y1cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y1を有し、もう一方の末端に前記塩基配列Y2cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y2を有する三次プローブと、
を含むプローブセット。
2.前記一次プローブが、塩基配列Z及び前記塩基配列Zとハイブリダイズ可能な塩基配列Zcを有する前項1記載のプローブセット。
3.前記三次プローブが、末端を含まない部分に塩基配列X1及び塩基配列X2を含む前項1又は2記載のプローブセット。
4.前記一次プローブの塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接し、前記二次プローブの塩基配列Y1c及び塩基配列Y2cが隣接し、前記三次プローブの塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接する前項3記載のプローブセット。
5.前記一次プローブが塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接する配列を複数有する前項4記載のプローブセット。
6.前記二次プローブが塩基配列Y1c及び塩基配列Y2cが隣接する配列を複数有し、前記三次プローブが塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接する配列を複数有する前項4又は5記載のプローブセット。
7.前記標的物質が核酸、タンパク質、多糖類、ホルモンからなる群より選択される前項1〜6の何れかに記載のプローブセット。
8.前記標的結合物質が核酸、抗体及びレセプターからなる群より選択される前項1〜の何れかに記載のプローブセット。
9.前項1〜8の何れか1項に記載のプローブセットを含む標的物質検出用試薬。
10.前項1〜8の何れか1項に記載のプローブセットを含む試薬及び標的物質と前記プローブセットに含まれる一次プローブと二次プローブと三次プローブとが結合した検出用複合体を形成する各プローブの隣り合う末端同士を連結させるためのライゲースを含む試薬を備えた標的物質検出用試薬キット。
11.以下の工程を含む標的物質検出方法:
(a)標的物質を含む試料と、標的物質と結合可能な標的結合物質と塩基配列X1と塩基配列X2とを有する一次プローブと、末端に前記塩基配列X1とハイブリダイズ可能な塩基配列X1cを有し、もう一方の末端に前記塩基配列X2とハイブリダイズ可能な塩基配列X2cを有し、末端を含まない部分に塩基配列Y1c及び塩基配列Y2を有する二次プローブと、末端に前記塩基配列Y1cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y1を有し、もう一方の末端に前記塩基配列Y2cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y2を有する三次プローブと、を混合する工程;
(b)前記一次プローブと標的物質とを結合させる工程;
(c)前記一次プローブと前記二次プローブとをハイブリダイズさせる工程;
(d)前記二次プローブと前記三次プローブとをハイブリダイズさせる工程。
12.前記工程(a)、工程(b)、工程(c)及び工程(d)の順に各工程を実行し、前記標的物質と前記一次プローブと前記二次プローブと前記三次プローブとが結合した検出用複合体を形成させる前項11記載の標的物質検出方法。
13.前記工程(a)、工程(c)、工程(d)及び工程(b)の順に各工程を実行し、前記標的物質と前記一次プローブと前記二次プローブと前記三次プローブとが結合した検出用複合体を形成させる前項11記載の標的物質検出方法。
14.前記三次プローブが末端を含まない部分に塩基配列X1及び塩基配列X2を有し、(e)前記検出用複合体を構成する三次プローブと前記検出用複合体を構成しない遊離の二次プローブとをハイブリダイズさせる工程、及び
(f)前記工程(d)及び工程(e)を繰り返すことにより前記検出用複合体を巨大化させる工程、を含む前項12又は13記載の標的物質検出方法。
15.前記検出用複合体を形成する各プローブの隣り合う末端同士を、ライゲースを用いて連結させる工程をさらに含む前項11〜14の何れかに記載の標的物質検出方法。
That is, this invention consists of the following.
1. A target binding substance capable of binding to the target substance, a primary probe having a base sequence X1 and a base sequence X2, and
It has a base sequence X1c that can hybridize with the base sequence X1 at the end, a base sequence X2c that can hybridize with the base sequence X2 at the other end, and a base sequence Y1c and a base at a portion not including the end a secondary probe having the sequence Y2 c,
A tertiary probe having a base sequence Y1 capable of hybridizing to the base sequence Y1c at the end and a base sequence Y2 capable of hybridizing to the base sequence Y2c at the other end;
Probe set containing.
2. 2. The probe set according to item 1, wherein the primary probe has a base sequence Z and a base sequence Zc capable of hybridizing with the base sequence Z.
3. 3. The probe set according to item 1 or 2, wherein the tertiary probe includes a base sequence X1 and a base sequence X2 in a portion not including a terminal.
4). 4. The probe according to item 3 above, wherein the base sequence X1 and base sequence X2 of the primary probe are adjacent, the base sequence Y1c and base sequence Y2c of the secondary probe are adjacent, and the base sequence X1 and base sequence X2 of the tertiary probe are adjacent. set.
5. 5. The probe set according to item 4, wherein the primary probe has a plurality of sequences in which the base sequence X1 and the base sequence X2 are adjacent.
6). 6. The probe set according to item 4 or 5, wherein the secondary probe has a plurality of sequences in which the base sequence Y1c and the base sequence Y2c are adjacent, and the tertiary probe has a plurality of sequences in which the base sequence X1 and the base sequence X2 are adjacent.
7). 7. The probe set according to any one of items 1 to 6, wherein the target substance is selected from the group consisting of nucleic acids, proteins, polysaccharides, and hormones.
8). 7. The probe set according to any one of items 1 to 6 , wherein the target binding substance is selected from the group consisting of a nucleic acid, an antibody, and a receptor.
9. A reagent for detecting a target substance comprising the probe set according to any one of items 1 to 8 .
10. Reagents including the probe set according to any one of 1 to 8 above , and each probe forming a detection complex in which a target substance, a primary probe, a secondary probe, and a tertiary probe included in the probe set are combined. A reagent kit for detecting a target substance, comprising a reagent containing ligase for linking adjacent ends of each other .
11. A target substance detection method including the following steps:
(A) a sample containing a target substance, a target binding substance capable of binding to the target substance, a primary probe having a base sequence X1 and a base sequence X2, and a base sequence X1c capable of hybridizing to the base sequence X1 at the end and the other at one end has the base sequence X2 capable of hybridizing nucleotide sequence X2c, a secondary probe having a partial free end a nucleotide sequence Y1c and base sequence Y2 c, the a terminal base sequence Y1c Mixing a tertiary probe having a base sequence Y1 capable of hybridizing with the base sequence Y2 at the other end and having the base sequence Y2 capable of hybridizing with the base sequence Y2c;
(B) a step of binding the primary probe and a target substance;
(C) a step of hybridizing the primary probe and the secondary probe;
(D) A step of hybridizing the secondary probe and the tertiary probe.
12 For detection, the target substance, the primary probe, the secondary probe, and the tertiary probe are bound to each other in the order of the step (a), the step (b), the step (c), and the step (d). 12. The target substance detection method according to 11 above, wherein a complex is formed.
13. For detection in which the target substance, the primary probe, the secondary probe, and the tertiary probe are bound to each other in the order of the step (a), the step (c), the step (d), and the step (b). 12. The target substance detection method according to 11 above, wherein a complex is formed.
14 The tertiary probe has a base sequence X1 and a base sequence X2 in a portion not including a terminal, and (e) a tertiary probe constituting the detection complex and a free secondary probe not constituting the detection complex 14. The method for detecting a target substance according to item 12 or 13, comprising a step of hybridizing, and a step (f) enlarging the detection complex by repeating the step (d) and the step (e).
15 . 15. The target substance detection method according to any one of the above items 11 to 14, further comprising a step of linking adjacent ends of each probe forming the detection complex using ligase.

本発明のプローブセットを用いると、試料中に含まれる核酸、タンパク質、ハプテンなどの標的物質に一次プローブを結合させ、さらに二次プローブ及び三次プローブを前記一次プローブに結合させることによって検出用複合体を形成させ、この検出用複合体に基づいて前記標的物質を強いシグナルで検出することができる。また本発明の標的物質検出方法によると、熱変性の工程を必要せずに検出用複合体を形成させることができ、この検出用複合体に基づいて前記標的物質を強いシグナルで検出することができる。   When the probe set of the present invention is used, a detection complex is formed by binding a primary probe to a target substance such as a nucleic acid, protein, or hapten contained in a sample, and further binding a secondary probe and a tertiary probe to the primary probe. And the target substance can be detected with a strong signal based on this detection complex. Further, according to the target substance detection method of the present invention, a detection complex can be formed without the need for a heat denaturation step, and the target substance can be detected with a strong signal based on this detection complex. it can.

本明細書における「核酸」とは、DNAやRNAだけではなく、PNA (Peptide Nucleic Acid)やBNA(Bridged Nucleic Acid)、これらの類縁体など、人工的に合成された核酸(以下、人工核酸とする)をも含む。また、本明細書における「塩基配列(以下、単に配列ともいう)」とはDNAやRNAの塩基配列だけでなく、PNA、BNA、これらの類縁体など、人工核酸の塩基配列をも含む。   The term “nucleic acid” used herein refers not only to DNA and RNA, but also to artificially synthesized nucleic acids (hereinafter referred to as artificial nucleic acids) such as PNA (Peptide Nucleic Acid), BNA (Bridged Nucleic Acid), and analogs thereof. Including). Further, the “base sequence (hereinafter also simply referred to as sequence)” in the present specification includes not only DNA and RNA base sequences but also base sequences of artificial nucleic acids such as PNA, BNA, and analogs thereof.

<標的物質>
本発明のプローブセットによって検出される標的物質としては特に限定されない。例えば、核酸、タンパク質、ホルモン、神経伝達物質、オータコイド、ハプテンなどが挙げられる。細菌や花粉などの細胞も標的物質となり得る。
<Target substance>
The target substance detected by the probe set of the present invention is not particularly limited. For example, nucleic acids, proteins, hormones, neurotransmitters, otachoids, haptens, etc. Cells such as bacteria and pollen can also be target substances.

<プローブセット>
本実施形態で用いられるプローブセットは一次プローブ、二次プローブ、及び三次プローブの3種類のプローブを含む。標的物質を検出する際には、標的物質とこれらのプローブが結合した検出用複合体が形成される。
以下、各プローブについて説明する。
<Probe set>
The probe set used in this embodiment includes three types of probes: a primary probe, a secondary probe, and a tertiary probe. When the target substance is detected, a detection complex in which the target substance and these probes are bound is formed.
Hereinafter, each probe will be described.

(1)一次プローブ
一次プローブは、標的物質と結合可能な物質(以下、「標的結合物質」とする)と塩基配列X1と塩基配列X2とを有する。配列X1及び配列X2は隣接していることが好ましい。これにより、後述の二次プローブが一次プローブにハイブリダイズしたとき、二次プローブの両末端を連結することが可能となる。二次プローブの両末端を連結することによって、分解や洗浄操作に対する耐久性を向上させることができる。
(1) Primary probe The primary probe has a substance capable of binding to a target substance (hereinafter referred to as “target binding substance”), a base sequence X1, and a base sequence X2. It is preferable that the arrangement | sequence X1 and arrangement | sequence X2 are adjacent. Thereby, when the below-mentioned secondary probe is hybridized to the primary probe, both ends of the secondary probe can be linked. By linking both ends of the secondary probe, durability against decomposition and washing operations can be improved.

「標的結合物質」としては、上述した標的物質に結合可能な物質であれば特に限定されない。例えば、標的物質が核酸の場合、この核酸に相補的な塩基配列を有する核酸などが用いられる。標的物質がタンパク質の場合は、このタンパク質に特異的な抗体、アプタマーなどが用いられる。標的物質が抗体である場合は、その抗体に特異的に結合する抗原を用いてもよい。標的物質がホルモン、神経伝達物質、オータコイドなどの場合は、これらと結合できる受容体などが用いられる。標的物質がハプテンの場合は、このハプテンに特異的な抗体などが用いられる。標的物質が細胞の場合は、その細胞の表面に露出している物質に特異的な抗体などが用いられる。   The “target binding substance” is not particularly limited as long as it is a substance that can bind to the target substance described above. For example, when the target substance is a nucleic acid, a nucleic acid having a base sequence complementary to the nucleic acid is used. When the target substance is a protein, an antibody or aptamer specific to this protein is used. When the target substance is an antibody, an antigen that specifically binds to the antibody may be used. When the target substance is a hormone, neurotransmitter, or otacoid, a receptor capable of binding to these is used. When the target substance is a hapten, an antibody specific for this hapten is used. When the target substance is a cell, an antibody specific for the substance exposed on the surface of the cell is used.

一次プローブは塩基配列S及びこの配列Sにハイブリダイズ可能な塩基配列Scを有するのが好ましい。この場合、配列Sは配列Scとハイブリダイズし、一次プローブは、この部分がダブルストランドとなりステムループ構造を形成する。ステムループ構造を形成させることによって、一次プローブを安定化することができる。配列Sの長さは、上記構造を形成できるように配列Scとハイブリダイズすることができれば特に限定されないが、配列S及び配列ScのTm値が検出用複合体を形成させるときの反応温度よりも高くなることが好ましい。具体的には、配列Sの長さは7塩基以上にすることが好ましい。   The primary probe preferably has a base sequence S and a base sequence Sc capable of hybridizing to the sequence S. In this case, the sequence S hybridizes with the sequence Sc, and this portion of the primary probe becomes a double strand to form a stem loop structure. By forming the stem loop structure, the primary probe can be stabilized. The length of the sequence S is not particularly limited as long as it can be hybridized with the sequence Sc so as to form the above structure, but the Tm value of the sequence S and the sequence Sc is higher than the reaction temperature when forming the detection complex. It is preferable to be high. Specifically, the length of the sequence S is preferably 7 bases or more.

(2)二次プローブ
二次プローブは、配列X1にハイブリダイズ可能な配列X1cを末端に有し、配列X2にハイブリダイズ可能な配列X2cをもう一方の末端に有する。さらに、二次プローブは末端を含まない部分に塩基配列Y1c及び配列Y2cを有する。
配列Y1c及び配列Y2cは隣接していることが好ましい。これにより、後述の三次プローブが二次プローブにハイブリダイズしたとき、三次プローブの両末端を連結することが可能となる。三次プローブの両末端を連結することにより、分解や洗浄操作に対する耐久性を向上させることができる。
(2) Secondary probe The secondary probe has a sequence X1c capable of hybridizing to the sequence X1 at the end and a sequence X2c capable of hybridizing to the sequence X2 at the other end. Further, the secondary probe has a base sequence Y1c and a sequence Y2c in a portion not including the terminal.
The array Y1c and the array Y2c are preferably adjacent to each other. This makes it possible to connect both ends of the tertiary probe when a later-described tertiary probe is hybridized to the secondary probe. By linking both ends of the tertiary probe, durability against decomposition and washing operations can be improved.

(3)三次プローブ
三次プローブは、配列Y1cにハイブリダイズ可能な配列Y1を末端に有し、配列Y2cにハイブリダイズ可能な配列Y2をもう一方の末端に有する。また、三次プローブは末端を含まない部分に配列X1及び配列X2を有することが好ましい。これにより、三次プローブに検出用複合体を形成していない遊離の二次プローブがハイブリダイズすることができ、以降、検出用複合体に二次プローブ及び三次プローブが順次ハイブリダイズして検出用複合体を巨大化させることができる。
また、三次プローブが配列X1及び配列X2を有する場合、これらの配列は隣接していることが好ましい。これにより、二次プローブが三次プローブにハイブリダイズしたとき、二次プローブの両末端を連結することが可能となる。二次プローブの両末端を連結することにより、分解や洗浄操作に対する耐久性を向上させることができる。
(3) Tertiary probe The tertiary probe has a sequence Y1 capable of hybridizing to the sequence Y1c at the end and a sequence Y2 capable of hybridizing to the sequence Y2c at the other end. Moreover, it is preferable that the tertiary probe has the sequence X1 and the sequence X2 in a portion not including the terminal. As a result, a free secondary probe that does not form a detection complex can be hybridized to the tertiary probe. Thereafter, the secondary probe and the tertiary probe are sequentially hybridized to the detection complex. The body can be enlarged.
In addition, when the tertiary probe has the sequence X1 and the sequence X2, it is preferable that these sequences are adjacent to each other. Thereby, when the secondary probe is hybridized to the tertiary probe, both ends of the secondary probe can be linked. By linking both ends of the secondary probe, durability against decomposition and washing operations can be improved.

一次プローブは配列X1及び配列X2が隣接した配列を複数有するのが好ましい。二次プローブは配列Y1c及び配列Y2cが隣接した配列を複数有するのが好ましい。三次プローブは配列X1及び配列X2が隣接した配列を複数有するのが好ましい。各プローブがこれらの特徴を有することにより、各プローブに複数のプローブがハイブリダイズし、検出用複合体が指数関数的に巨大化する。これにより、より強いシグナルで標的物質を検出することが可能となる。   The primary probe preferably has a plurality of sequences in which the sequences X1 and X2 are adjacent. The secondary probe preferably has a plurality of sequences in which the sequences Y1c and Y2c are adjacent. The tertiary probe preferably has a plurality of sequences in which the sequences X1 and X2 are adjacent. Since each probe has these characteristics, a plurality of probes are hybridized to each probe, and the detection complex is enlarged exponentially. Thereby, the target substance can be detected with a stronger signal.

配列X1、配列X1c、配列X2、配列X2c、配列Y1、配列Y1c、配列Y2及び配列Y2cの長さはそれぞれ特に限定されないが、好ましくは4〜20塩基、より好ましくは4〜10塩基、最も好ましいのは4〜8塩基である。   The lengths of the sequence X1, the sequence X1c, the sequence X2, the sequence X2c, the sequence Y1, the sequence Y1c, the sequence Y2 and the sequence Y2c are not particularly limited, but preferably 4 to 20 bases, more preferably 4 to 10 bases, most preferably Is 4 to 8 bases.

二次プローブにおいて配列X1cと配列Y1c及び配列Y2cが隣接した配列との間、及び配列Y1c及び配列Y2cが隣接した配列と配列X2cとの間には核酸やヘキサエチレングリコール等のポリエーテルアルコールなどの高分子を介して配置されていることが好ましい。配列と配列とが上記のような高分子を介して接続されている場合、本明細書ではこの介在する部分を介在部と称する。介在部の長さは特に限定されないが、介在部が核酸である場合、3塩基以上であることが好ましい。介在部が長いと、検出用複合体を形成したときにプローブの環が大きくなり、構造的に一つのプローブに複数のプローブが結合し易くなる。したがって、この介在部は長いほどよい。   In the secondary probe, between the sequence X1c and the sequence adjacent to the sequence Y1c and the sequence Y2c, and between the sequence adjacent to the sequence Y1c and the sequence Y2c and the sequence X2c, nucleic acid, polyether alcohol such as hexaethylene glycol, etc. It is preferable to arrange | position through a polymer | macromolecule. When the array and the array are connected via the polymer as described above, the intervening portion is referred to as an intervening portion in this specification. The length of the interposition part is not particularly limited, but when the interposition part is a nucleic acid, it is preferably 3 bases or more. If the intervening portion is long, the probe ring becomes large when a complex for detection is formed, and a plurality of probes are easily bonded to one probe structurally. Therefore, the longer the interposition part is, the better.

<標的物質の検出>
標的物質を検出するための方法としては、様々な方法が考えられ、特に限定されない。例えば、プレートを用いる方法がある。この方法によると、先ず、試料に含まれる物質をプレートのウェルに固定し、ここに上記プローブセットを添加して、反応させる。試料に標的物質が含まれる場合、ウェルに固定された標的物質とプローブが結合するため、反応液を除去しても検出用複合体がウェル中に固定される。
<Detection of target substance>
Various methods are conceivable as a method for detecting the target substance, and are not particularly limited. For example, there is a method using a plate. According to this method, first, a substance contained in a sample is fixed to a well of a plate, and the probe set is added thereto to cause a reaction. When the target substance is contained in the sample, the target substance fixed to the well and the probe bind to each other, so that the detection complex is fixed in the well even if the reaction solution is removed.

また、図1に示すように磁気ビーズを用いる方法もある。この方法によると、先ず、標的結合物質に磁気ビーズを付加し、これを内側又は外側の一部に磁気を有する物質又は鉄などの磁気に吸着する物質(以下、捕捉領域とする)を備えたキャピラリ内に流す。これと同時又はこの後に、上述のプローブセットと試料とをキャピラリ内に流す。図1に示すように、試料に標的物質が含まれる場合は、磁気ビーズを有する標的結合物質と、検出用複合体の標的結合物質が標的物質を介してサンドイッチ状に結合する。このサンドイッチ状の複合体はキャピラリ内の捕捉領域に固定される。標識物質に結合できない検出用複合体、二次プローブと三次プローブのみが結合した複合体などは捕捉領域にトラップされることはなく、そのまま流れていく。なお、磁気ビーズを有する標的結合物質が認識する標的物質の部位と、検出用複合体の標的結合物質が認識する標的物質の部位は異なっていることが好ましい。なお、磁気ビーズの代わりに、鉄などの磁気に吸着する物質を用い、キャピラリの内側又は外側の一部に磁気を有する物質を備えてもよい。   There is also a method using magnetic beads as shown in FIG. According to this method, first, a magnetic bead is added to a target binding substance, and a substance having magnetism or a substance that adsorbs to magnetism such as iron (hereinafter referred to as a capture region) is provided inside or outside of the target binding substance. Flow in capillary. At the same time or after this, the probe set and sample are flowed into the capillary. As shown in FIG. 1, when the target substance is contained in the sample, the target binding substance having magnetic beads and the target binding substance of the complex for detection bind in a sandwich form via the target substance. This sandwich-like complex is fixed to a capture region in the capillary. A detection complex that cannot be bound to the labeling substance, a complex in which only the secondary probe and the tertiary probe are bound, and the like are not trapped in the capture region and flow as they are. In addition, it is preferable that the site | part of the target substance which the target binding substance which has a magnetic bead recognizes, and the site | part of the target substance which the target binding substance of a detection complex recognizes are different. Instead of magnetic beads, a substance that adsorbs to magnetism such as iron may be used, and a substance having magnetism may be provided on a part of the inside or outside of the capillary.

上述のようにプレートのウェルやキャピラリ内の捕捉領域などに固定された検出用複合体は、以下に示すようにラベル化され、そのシグナルに基づいて標的物質を検出することができる。
検出用複合体の二重鎖部分に、例えばエチジウムブロマイド、オレゴングリーン(oregon green)、サイバーグリーン(SYBR GREEN)などのインターカレート色素を結合させる。このインターカレート色素が発する蛍光がシグナルとなる。
また、プローブセットを構成する少なくとも一つのプローブに予めFITCのような蛍光物質を結合させておくことで、この蛍光物質による蛍光をシグナルとすることができる。FITCではなく、125Iや32Pなどのラジオアイソトープなどを結合させておくこともでき、これらの発する放射線をシグナルとすることもできる。
また、少なくとも一つのプローブにアルカリフォスファターゼを結合させておき、この酵素にジゴキシゲニンやアクリジニウムエステルなどの発光・発色物質、ジオキセタンなどの発光物質、4−メチルウンベリフェリルリン酸などの蛍光物質などを反応させて生ずる発光、蛍光又は発色をシグナルとすることができる。
また、少なくとも一つのプローブにアビジン又はビオチンを結合させておき、さらに蛍光物質、発色物質等を結合させたビオチン又はアビジンを標的物質に付加し、これらを反応させることにより、この蛍光、発色等をシグナルとすることができる。
また、少なくとも一つのプローブにドナー蛍光色素及びアクセプター蛍光色素を結合させておき、蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)を利用してこれらが発する蛍光をシグナルとすることができる。
As described above, the detection complex immobilized on the well of the plate or the capture region in the capillary is labeled as shown below, and the target substance can be detected based on the signal.
For example, an intercalating dye such as ethidium bromide, oregon green, or SYBR GREEN is bound to the double-stranded portion of the detection complex. The fluorescence emitted by the intercalating dye becomes a signal.
Further, by previously binding a fluorescent substance such as FITC to at least one probe constituting the probe set, the fluorescence from the fluorescent substance can be used as a signal. Instead of FITC, radioisotopes such as 125 I and 32 P can also be bound, and radiation emitted from these can be used as signals.
In addition, alkaline phosphatase is bound to at least one probe, and a luminescent / coloring substance such as digoxigenin or acridinium ester, a luminescent substance such as dioxetane, a fluorescent substance such as 4-methylumbelliferyl phosphate, etc. The signal can be luminescence, fluorescence, or coloration generated by reacting with.
In addition, avidin or biotin is bound to at least one probe, and further, biotin or avidin to which a fluorescent substance, a coloring substance, or the like is bound is added to the target substance, and these are reacted to thereby cause the fluorescence, coloring, etc. It can be a signal.
In addition, a donor fluorescent dye and an acceptor fluorescent dye are bound to at least one probe, and fluorescence emitted from these can be used as a signal by using fluorescence resonance energy transfer (FRET).

また、各プローブの介在部が核酸である場合、標識核酸プローブを用いてシグナルを得ることも可能である。先ず、介在部に結合可能な一本鎖の核酸プローブを作製し、これにラジオアイソトープ、蛍光・発光・発色物質等の標識物質を付加させて標識核酸プローブを作製する。図2に示すように、各プローブの介在部は、各プローブが検出用複合体を形成しても一本鎖の状態であるため、標識核酸プローブは検出用複合体を形成する各プローブの介在部にハイブリダイズすることができる。この標識核酸プローブを検出用複合体にハイブリダイズさせると、標識核酸プローブが発する放射線、蛍光・発光・発色等をシグナルとすることも可能となる。   In addition, when the intervening part of each probe is a nucleic acid, a signal can be obtained using a labeled nucleic acid probe. First, a single-stranded nucleic acid probe capable of binding to the intervening portion is prepared, and a labeled substance such as a radioisotope, a fluorescent / luminescent / chromogenic substance is added thereto to prepare a labeled nucleic acid probe. As shown in FIG. 2, since the intervening portion of each probe is in a single-stranded state even if each probe forms a detection complex, the labeled nucleic acid probe is interposed between each probe forming the detection complex. It can hybridize to the part. When this labeled nucleic acid probe is hybridized to a detection complex, radiation, fluorescence, luminescence, color development, etc. emitted from the labeled nucleic acid probe can be used as a signal.

また、各プローブの介在部が核酸であり、インターカレート色素を用いてシグナルを得る場合、介在部に結合可能な核酸プローブを用いることによってシグナルを増大させることができる。各プローブが環状の検出用複合体を形成しても各プローブの介在部は一本鎖の状態である。この一本鎖の介在部に結合可能な配列を有する一本鎖の核酸プローブを介在部に結合させることによって、核酸プローブが結合した介在部は一本鎖を構成し、インターカレート色素が検出用複合体に結合する領域が増え、より強いシグナルを得ることが可能となる。   In addition, when the intervening part of each probe is a nucleic acid and a signal is obtained using an intercalating dye, the signal can be increased by using a nucleic acid probe that can bind to the intervening part. Even if each probe forms a circular detection complex, the intervening portion of each probe is in a single-stranded state. By binding a single-stranded nucleic acid probe having a sequence that can bind to this single-stranded intervening part to the intervening part, the intervening part to which the nucleic acid probe is bound constitutes a single strand, and the intercalating dye is detected. The region that binds to the complex for use increases, and a stronger signal can be obtained.

以下に、本発明の理解をより確実にするために、実施例を示して説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではないことはいうまでもない。   In order to make the understanding of the present invention more reliable, examples will be shown and described below, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.

(実施例)
以下の特徴を有するプローブを作製する。
(1)一次プローブ
図3aに示すように、一次プローブは標的結合物質と、配列A1cと、配列A2cと、配列Sと、配列Sにハイブリダイズ可能な配列Scとを有する。
標的結合物質は一次プローブの末端に位置している。配列A1c及び配列A2cは隣接している。配列A1cと配列A2cが隣接した配列はプローブ内に三箇所存在する。標的結合物質が結合していない側の末端には配列Sが位置している。
配列Scと配列A1cとの間、配列A2cと配列A1cとの間、及び配列A2cと配列Sとの間にはそれぞれ介在部が存在する。
(2)二次プローブ
二次プローブは配列A1、配列A2,配列B1、及び配列B2を有する。配列A1及び配列A2はそれぞれ二次プローブの両末端に位置している。配列B1及び配列B2は隣接している。配列B1と配列B2が隣接した配列はプローブ内に三箇所存在する。
配列A1と配列B1との間、配列B2と配列B1との間、及び配列B2と配列A2との間にはそれぞれ介在部が存在する。
(3)三次プローブ
三次プローブは配列B1c,配列B2c,配列A1c,及び配列A2cを有する。配列B1c及び配列B2cはそれぞれ三次プローブの両末端に位置している。配列A1c及び配列A2cは隣接している。配列A1c及び配列A2cが隣接した配列はプローブ内に三箇所存在する。
配列B1cと配列A1cとの間、配列A2cと配列A1cとの間、配列A2cと配列B2cには介在部が存在する。
(Example)
A probe having the following characteristics is produced.
(1) Primary Probe As shown in FIG. 3a, the primary probe has a target binding substance, a sequence A1c, a sequence A2c, a sequence S, and a sequence Sc that can hybridize to the sequence S.
The target binding substance is located at the end of the primary probe. The sequence A1c and the sequence A2c are adjacent. There are three sequences adjacent to the sequence A1c and the sequence A2c in the probe. The sequence S is located at the end to which the target binding substance is not bound.
Intervening portions exist between the sequence Sc and the sequence A1c, between the sequence A2c and the sequence A1c, and between the sequence A2c and the sequence S, respectively.
(2) Secondary probe The secondary probe has sequence A1, sequence A2, sequence B1, and sequence B2. Sequence A1 and sequence A2 are located at both ends of the secondary probe, respectively. Array B1 and array B2 are adjacent. There are three sequences adjacent to the sequence B1 and the sequence B2 in the probe.
Intervening portions exist between the array A1 and the array B1, between the array B2 and the array B1, and between the array B2 and the array A2.
(3) Tertiary probe The tertiary probe has sequence B1c, sequence B2c, sequence A1c, and sequence A2c. The sequence B1c and the sequence B2c are located at both ends of the tertiary probe, respectively. The sequence A1c and the sequence A2c are adjacent. There are three sequences adjacent to the sequence A1c and the sequence A2c in the probe.
Intervening portions exist between the sequence B1c and the sequence A1c, between the sequence A2c and the sequence A1c, and between the sequence A2c and the sequence B2c.

二次プローブの何れかの末端はリン酸化されているのが好ましい。また、三次プローブの何れかの末端はリン酸化されているのが好ましい。   It is preferable that either end of the secondary probe is phosphorylated. Moreover, it is preferable that either end of the tertiary probe is phosphorylated.

介在部が塩基配列の場合、この介在部の配列は配列A1、配列A1c,配列A2、配列A2c、配列B1、配列B1c、配列B2、配列B2c、配列S、及び配列Scの何れともハイブリダイズしないように設計される。   When the intervening portion is a base sequence, the sequence of the intervening portion does not hybridize with any of the sequence A1, the sequence A1c, the sequence A2, the sequence A2c, the sequence B1, the sequence B1c, the sequence B2, the sequence B2c, the sequence S, and the sequence Sc. Designed as such.

上記配列のうち、配列A1は配列A1cと、配列A2は配列A2cと、配列B1は配列B1cと、配列B2は配列B2cと、それぞれハイブリダイズできるよう設計されている。これにより、標的物質と結合した一次プローブに二次プローブ及び三次プローブが環状にハイブリダイズし、図3bに示されるような検出用複合体が形成される。各配列を構成する塩基の種類は特に限定されない。   Of the above sequences, the sequence A1 is designed to hybridize with the sequence A1c, the sequence A2 with the sequence A2c, the sequence B1 with the sequence B1c, and the sequence B2 with the sequence B2c. Thereby, the secondary probe and the tertiary probe are hybridized in a circular pattern with the primary probe bound to the target substance, and a detection complex as shown in FIG. 3b is formed. The kind of base constituting each sequence is not particularly limited.

検出用複合体を構成する各プローブの末端は連結されることが好ましい。これにより、検出用複合体はより安定になり、分解や洗浄操作などに対する耐久性を増大させることができる。各プローブの塩基配列がDNA又はRNAの塩基配列である場合、ライゲースを用いて各プローブの末端を連結することができる。ライゲースを用いて各プローブを連結する場合、各プローブの5’末端又は3’末端を予めリン酸化しておく必要がある。また、各プローブの塩基配列がPNAやBNAなどの人工核酸の場合は、光結合などによって各プローブの末端を連結させることができる。光結合による人工核酸の連結法としては、例えば米国特許US6593088B1号公報記載の方法を用いることができる。   It is preferable that the end of each probe constituting the detection complex is linked. As a result, the detection complex becomes more stable, and the durability against decomposition and washing operations can be increased. When the base sequence of each probe is a DNA or RNA base sequence, the ends of the probes can be linked using ligase. When ligating each probe using ligase, the 5 'end or 3' end of each probe needs to be phosphorylated in advance. Further, when the base sequence of each probe is an artificial nucleic acid such as PNA or BNA, the ends of the probes can be linked by photobonding or the like. For example, a method described in US Pat. No. 6,659,088B1 can be used as a method for linking artificial nucleic acids by photobinding.

上記のようなプローブセットは、試料中の標的物質を検出するための試薬として提供され得る。又は、各プローブ及び/又はライゲースを別々に収容した試薬キットとして提供され得る。   The probe set as described above can be provided as a reagent for detecting a target substance in a sample. Alternatively, it can be provided as a reagent kit containing each probe and / or ligase separately.

(実験例1)
ステムループ構造を有し、5’末端側にビオチンを付加した一次プローブと二次プローブとを用いて、ハイブリダイゼーションとライゲーションを行い、一次プローブと二次プローブとが結合するか否かを電気泳動により確認した。図4にこの実験における反応を模式的に表した。
(Experimental example 1)
Hybridization and ligation are performed using a primary probe and a secondary probe that have a stem-loop structure and biotin is added to the 5 'end, and electrophoresis is performed to determine whether or not the primary probe and the secondary probe are bound. Confirmed by FIG. 4 schematically shows the reaction in this experiment.

<材料>
1) 一次プローブ
5'-BIOTIN-GGGCCGGGCCGGGCCTTTTTTTTTTGTGAGTAGATAGTTTTTTTTTTGGCCCGGCCCGGCCC-3' (配列番号1)
2) 二次プローブ
5'-ACTCACTTTTTGTACATACTCTTTTTGTACATACTCTTTTTGTACATACTCTTTCTATCT-3' (配列番号2)
3) TE緩衝液 (50mM Tris-HCL (pH7.4), 1mM EDTA)
4) T4ライゲース (T4 Ligase; TAKARA BIO社製) 及び添付のT4ライゲース緩衝液(×10)
5) 低融点アガロース (NuSieve GTG Agarose; TAKARA BIO社製)
6) マーカー (20bp DNA Ladder; TAKARA BIO社製)
なお、二次プローブの5’末端はリン酸化されている。
<Material>
1) Primary probe
5'-BIOTIN-GGGCCGGGCCGGGCCTTTTTTTTTTGTGAGTAGATAGTTTTTTTTTTGGCCCGGCCCGGCCC-3 '(SEQ ID NO: 1)
2) Secondary probe
5'-ACTCACTTTTTGTACATACTCTTTTTGTACATACTCTTTTTGTACATACTCTTTCTATCT-3 '(SEQ ID NO: 2)
3) TE buffer (50 mM Tris-HCL (pH7.4), 1 mM EDTA)
4) T4 ligase (T4 Ligase; manufactured by TAKARA BIO) and attached T4 ligase buffer (× 10)
5) Low melting point agarose (NuSieve GTG Agarose; manufactured by TAKARA BIO)
6) Marker (20bp DNA Ladder; manufactured by TAKARA BIO)
The 5 ′ end of the secondary probe is phosphorylated.

<方法>
0.5ml滅菌済みマイクロチューブ(i)〜(iii)に、以下の物質を収容した。
(i)のマイクロチューブ
マーカー (20bp DNA Ladder)
(ii)のマイクロチューブ
一次プローブ (100pmol/μl): 0.5μl
二次プローブ (100pmol/μl): 0.5μl
T4ライゲース: 0.5μl
T4ライゲース緩衝液 (×10): 1μl
TE緩衝液: up to 10μl
(iii)のマイクロチューブ
一次プローブ (100pmol/μl): 0.5μl
TE緩衝液: up to 10μl
<Method>
The following substances were accommodated in 0.5 ml sterilized microtubes (i) to (iii).
(i) Microtube marker (20bp DNA Ladder)
(ii) Microtube Primary probe (100pmol / μl): 0.5μl
Secondary probe (100pmol / μl): 0.5μl
T4 ligase: 0.5 μl
T4 ligase buffer (x10): 1μl
TE buffer: up to 10μl
Micro tube of (iii) Primary probe (100pmol / μl): 0.5μl
TE buffer: up to 10μl

上記物質を収容したマイクロチューブ(i)〜(iii)を室温で30分間静置した。これらを用いて、4%アガロースゲルで100 V、15分間電気泳動を行った。電気泳動後のアガロースゲルをエチジウムブロマイドで染色し、一次プローブに二次プローブが結合するか否かを確認した。   Microtubes (i) to (iii) containing the above substances were allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Using these, electrophoresis was performed on a 4% agarose gel at 100 V for 15 minutes. The agarose gel after electrophoresis was stained with ethidium bromide to confirm whether the secondary probe bound to the primary probe.

<結果>
結果を図5に示す。図5は、上記実験の電気泳動の結果を示した写真である。マイクロチューブ(i)のマーカー(20bp DNA Ladder)はレーン(i)に、マイクロチューブ(ii)の反応用混合液はレーン(ii)に、マイクロチューブ(iii)の混合液はレーン(iii)に流した。レーン(ii)には、一次プローブのみを示すバンドに加え、一次プローブよりも大きな分子量の物質を示すバンドが観察された。このバンドは、一次プローブと二次プローブとが結合した物質を示すものである。従って、上記実験により、一次プローブに二次プローブがハイブリダイズしたことが確認された。
<Result>
The results are shown in FIG. FIG. 5 is a photograph showing the results of electrophoresis in the above experiment. Microtube (i) marker (20bp DNA Ladder) is in lane (i), microtube (ii) reaction mixture is in lane (ii), and microtube (iii) mixture is in lane (iii). Washed away. In lane (ii), in addition to a band indicating only the primary probe, a band indicating a substance having a molecular weight larger than that of the primary probe was observed. This band shows the substance which the primary probe and the secondary probe couple | bonded. Therefore, the above experiment confirmed that the secondary probe was hybridized to the primary probe.

(実験例2)
ステムループ構造を有し、5’末端側にビオチンを付加した一次プローブと、二次プローブと、三次プローブとを用いて、検出用複合体に環状にプローブが結合することによってシグナルが増幅されるか否かを、蛍光測定により確認した。
(Experimental example 2)
Using a primary probe having a stem-loop structure and biotin added to the 5 ′ end, a secondary probe, and a tertiary probe, the signal is amplified by binding the probe to the detection complex in a circular manner. It was confirmed by fluorescence measurement.

<材料>
1) 蛍光プローブ
5'-FITC-CTATCTCACTCACAAACTATCTACTCAC-3' (配列番号3)
2) 三次プローブ
5'-GTACAATTTGTGAGTAGATAGTTTGTGAGTAGATAGTTTGTGAGTAGATAGTTTGAGTAT-3' (配列番号4)
3) 蛍光色素 (YOYO-1; Molecular Probes社製)
4) 蛍光測定機 (Genius; TECAN社製)
5) 固相化プレート (SA plate; Labsystems社製)ストレプトアビジンをコーとした黒色の8ウェルプレート
一次プローブ、二次プローブ、T4ライゲース、T4ライゲース緩衝液及びTE緩衝液は実験例1で用いたものと同じものを使用した。三次プローブの5’末端はリン酸化されている。
<Material>
1) Fluorescent probe
5'-FITC-CTATCTCACTCACAAACTATCTACTCAC-3 '(SEQ ID NO: 3)
2) Tertiary probe
5'-GTACAATTTGTGAGTAGATAGTTTGTGAGTAGATAGTTTGTGAGTAGATAGTTTGAGTAT-3 '(SEQ ID NO: 4)
3) Fluorescent dye (YOYO-1; manufactured by Molecular Probes)
4) Fluorescence measuring instrument (Genius; manufactured by TECAN)
5) Solid-phase plate (SA plate; manufactured by Labsystems) Black 8-well plate with streptavidin as a coating
The same primary probe, secondary probe, T4 ligase, T4 ligase buffer and TE buffer as those used in Experimental Example 1 were used. The 5 ′ end of the tertiary probe is phosphorylated.

<方法>
0.5mlの滅菌済みマクロチューブ4本に、それぞれTE緩衝液を49μl収容し、0.1pmol/μl、0.2pmol/μl、1pmol/μl、2pmol/μl の一次プローブを1μlずつ添加して反応用混合液を調製した。これらをそれぞれ固相化プレートのウェルに移し、室温で30分間静置してプレートのストレプトアビジンと一次プローブを反応させた。
反応後、プレートの各ウェルをTE緩衝液を用いて三回洗浄した。洗浄後、各ウェルに下記物質を添加し、室温で30分間放置してハイブリダイゼーション及びライゲーションを行った。
二次プローブ (100pmol/μl): 10μl
T4ライゲース: 5μl
T4ライゲース緩衝液: 10μl
TE緩衝液: up to 100μl
次に、プレートの各ウェルをTE緩衝液を用いて三回洗浄した。洗浄後、各ウェルに下記物質を添加し、室温で30分間放置して再びハイブリダイゼーション及びライゲーションを行った。
三次プローブ (100pmol/μl): 10μl
T4ライゲース: 5μl
T4ライゲース緩衝液: 10μl
TE緩衝液: up to 100μl
次に、プレートの各ウェルをTE緩衝液を用いて三回洗浄した。洗浄後、100pmol/μlの蛍光プローブ1μlとTE緩衝液99μlとを混合して調製した染色液を添加し、室温で15分間静置して蛍光染色を行った。さらにプレートの各ウェルをTE緩衝液を用いて三回洗浄し、蛍光測定機によって蛍光測定を行なった。測定結果を図6の(A)のグラフに示した。
<Method>
49 μl of TE buffer is contained in each of 4 0.5 ml sterilized macro tubes, and 1 μl of primary probe of 0.1 pmol / μl, 0.2 pmol / μl, 1 pmol / μl, 2 pmol / μl is added to each reaction mixture. Was prepared. These were respectively transferred to the wells of the solid-phased plate and allowed to stand at room temperature for 30 minutes to react the streptavidin and primary probe on the plate.
After the reaction, each well of the plate was washed three times with TE buffer. After washing, the following substances were added to each well and left at room temperature for 30 minutes for hybridization and ligation.
Secondary probe (100pmol / μl): 10μl
T4 ligase: 5μl
T4 ligase buffer: 10 μl
TE buffer: up to 100μl
Next, each well of the plate was washed three times with TE buffer. After washing, the following substances were added to each well and left at room temperature for 30 minutes for hybridization and ligation again.
Tertiary probe (100pmol / μl): 10μl
T4 ligase: 5μl
T4 ligase buffer: 10 μl
TE buffer: up to 100μl
Next, each well of the plate was washed three times with TE buffer. After washing, a staining solution prepared by mixing 1 μl of 100 pmol / μl fluorescent probe and 99 μl of TE buffer was added, and allowed to stand at room temperature for 15 minutes for fluorescent staining. Further, each well of the plate was washed three times with TE buffer, and fluorescence measurement was performed with a fluorescence measuring machine. The measurement results are shown in the graph of FIG.

一方、ネガティブコントロールとして、ハイブリダイゼーション及びライゲーションを行っていない反応用混合液を調製した。0.5mlの滅菌済みマクロチューブ4本に、それぞれTE緩衝液を49μl収容し、0.1pmol/μl、0.2pmol/μl、1pmol/μl、2pmol/μl の一次プローブを1μlずつ添加して反応用混合液を調製した。これらをそれぞれ固相化プレートの各ウェルに移し、室温で30分間静置してプレートのストレプトアビジンと一次プローブを反応させた。次に、プレートの各ウェルをTE緩衝液を用いて三回洗浄した。洗浄後、100pmol/μlの蛍光プローブ1μlとTE緩衝液99μlとを混合して調製した染色液を添加し、室温で15分間静置して蛍光染色を行った。さらにプレートの各ウェルをTE緩衝液を用いて三回洗浄し、蛍光測定機によって蛍光測定を行なった。測定結果を図6の(N)のグラフに示した。   On the other hand, as a negative control, a reaction mixture without hybridization and ligation was prepared. 49 μl of TE buffer is contained in each of 4 0.5 ml sterilized macro tubes, and 1 μl of primary probe of 0.1 pmol / μl, 0.2 pmol / μl, 1 pmol / μl, 2 pmol / μl is added to each reaction mixture. Was prepared. These were transferred to each well of the solid-phased plate and allowed to stand at room temperature for 30 minutes to react the streptavidin on the plate with the primary probe. Next, each well of the plate was washed three times with TE buffer. After washing, a staining solution prepared by mixing 1 μl of 100 pmol / μl fluorescent probe and 99 μl of TE buffer was added, and allowed to stand at room temperature for 15 minutes for fluorescent staining. Further, each well of the plate was washed three times with TE buffer, and fluorescence measurement was performed with a fluorescence measuring machine. The measurement results are shown in the graph (N) in FIG.

<結果>
図6より、ハイブリダイゼーション及びライゲーションを行なわずに測定した場合に比べ、ハイブリダイゼーション及びライゲーションを行なって検出用複合体を形成させた方が強い蛍光を検出できた。従って、本実施形態のプローブセットを用いてハイブリダイゼーション及びライゲーションを行なった方がより強いシグナルで標的物質を検出できることがわかった。
<Result>
From FIG. 6, it was possible to detect stronger fluorescence when hybridization and ligation were performed to form a detection complex than when measurement was performed without hybridization and ligation. Therefore, it was found that the target substance can be detected with a stronger signal by performing hybridization and ligation using the probe set of the present embodiment.

本発明のプローブセットを用いると、試料中に含まれる核酸、タンパク質、ハプテンなどの標的物質に一次プローブを結合させ、さらに二次プローブ及び三次プローブを前記一次プローブに結合させることによって検出用複合体を形成させ、この検出用複合体に基づいて前記標的物質を強いシグナルで検出することができる。また本発明の標的物質検出方法によると、熱変性の工程を必要せずに検出用複合体を形成させることができ、この検出用複合体に基づいて前記標的物質を強いシグナルで検出することができる。
上記方法により、試料に含まれる微量成分を感度よく検出できるようになり、臨床検査、衛生検査等各種微量成分の検出を必要とする測定系に応用することができる。また、本発明のプローブセットは、試料に含まれる微量成分の検出用試薬として有用である。
When the probe set of the present invention is used, a detection complex is formed by binding a primary probe to a target substance such as a nucleic acid, protein, or hapten contained in a sample, and further binding a secondary probe and a tertiary probe to the primary probe. And the target substance can be detected with a strong signal based on this detection complex. Further, according to the target substance detection method of the present invention, a detection complex can be formed without the need for a heat denaturation step, and the target substance can be detected with a strong signal based on this detection complex. it can.
By the above method, a trace component contained in a sample can be detected with high sensitivity, and it can be applied to a measurement system that requires detection of various trace components such as clinical tests and hygiene tests. Moreover, the probe set of the present invention is useful as a reagent for detecting trace components contained in a sample.

磁気ビーズを用いた場合の測定原理を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the measurement principle at the time of using a magnetic bead. プローブセットを用いて形成される検出用複合体を示す模式図である。(実施例)It is a schematic diagram which shows the composite_body | complex for detection formed using a probe set. (Example) 標的物質およびプローブセットを示す模式図である。(実施例)It is a schematic diagram which shows a target substance and a probe set. (Example) プローブセットを用いて形成される検出用複合体の最小単位を示す模式図である。(実施例)It is a schematic diagram which shows the minimum unit of the composite_body | complex for detection formed using a probe set. (Example) ステムループ構造を有するビオチンを付加した一次プローブを用いた反応模式図である。(実験例)It is a reaction schematic diagram using a primary probe to which biotin having a stem loop structure is added. (Experimental example) 電気泳動の結果を示す写真である。(実験例1)It is a photograph which shows the result of electrophoresis. (Experimental example 1) 本発明のプローブセットを用いた検出結果を示す図である。(実験例2)It is a figure which shows the detection result using the probe set of this invention. (Experimental example 2)

符号の説明Explanation of symbols

図6 (A) プローブセットを用いた検出用複合体
(N) ネガティブコントロール
Fig. 6 (A) Complex for detection using probe set
(N) Negative control

Claims (15)

標的物質と結合可能な標的結合物質と塩基配列X1と塩基配列X2とを有する一次プローブと、
末端に前記塩基配列X1とハイブリダイズ可能な塩基配列X1cを有し、もう一方の末端に前記塩基配列X2とハイブリダイズ可能な塩基配列X2cを有し、末端を含まない部分に塩基配列Y1c及び塩基配列Y2を有する二次プローブと、
末端に前記塩基配列Y1cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y1を有し、もう一方の末端に前記塩基配列Y2cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y2を有する三次プローブと、
を含むプローブセット。
A target binding substance capable of binding to the target substance, a primary probe having a base sequence X1 and a base sequence X2, and
It has a base sequence X1c that can hybridize with the base sequence X1 at the end, a base sequence X2c that can hybridize with the base sequence X2 at the other end, and a base sequence Y1c and a base at a portion not including the end a secondary probe having the sequence Y2 c,
A tertiary probe having a base sequence Y1 capable of hybridizing to the base sequence Y1c at the end and a base sequence Y2 capable of hybridizing to the base sequence Y2c at the other end;
Probe set containing.
前記一次プローブが、塩基配列Z及び前記塩基配列Zとハイブリダイズ可能な塩基配列Zcを有する請求項1記載のプローブセット。 The probe set according to claim 1, wherein the primary probe has a base sequence Z and a base sequence Zc capable of hybridizing with the base sequence Z. 前記三次プローブが、末端を含まない部分に塩基配列X1及び塩基配列X2を含む請求項1又は2記載のプローブセット。 The probe set according to claim 1 or 2, wherein the tertiary probe includes a base sequence X1 and a base sequence X2 in a portion not including a terminal. 前記一次プローブの塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接し、前記二次プローブの塩基配列Y1c及び塩基配列Y2cが隣接し、前記三次プローブの塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接する請求項3記載のプローブセット。 The base sequence X1 and the base sequence X2 of the primary probe are adjacent to each other, the base sequence Y1c and the base sequence Y2c of the secondary probe are adjacent to each other, and the base sequence X1 and the base sequence X2 of the tertiary probe are adjacent to each other. Probe set. 前記一次プローブが塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接する配列を複数有する請求項4記載のプローブセット。 The probe set according to claim 4, wherein the primary probe has a plurality of sequences in which the base sequence X1 and the base sequence X2 are adjacent. 前記二次プローブが塩基配列Y1c及び塩基配列Y2cが隣接する配列を複数有し、前記三次プローブが塩基配列X1及び塩基配列X2が隣接する配列を複数有する請求項4又は5記載のプローブセット。 The probe set according to claim 4 or 5, wherein the secondary probe has a plurality of sequences in which the base sequence Y1c and the base sequence Y2c are adjacent, and the tertiary probe has a plurality of sequences in which the base sequence X1 and the base sequence X2 are adjacent. 前記標的物質が核酸、タンパク質、多糖類、ホルモンからなる群より選択される請求項1〜6の何れかに記載のプローブセット。 The probe set according to any one of claims 1 to 6, wherein the target substance is selected from the group consisting of a nucleic acid, a protein, a polysaccharide, and a hormone. 前記標的結合物質が核酸、抗体及びレセプターからなる群より選択される請求項1〜の何れかに記載のプローブセット。 Probe set according to any one of claims 1 to 6, wherein the target-binding substance is a nucleic acid, is selected from the group consisting of antibodies and receptors. 請求項1〜8の何れか1項に記載のプローブセットを含む標的物質検出用試薬。 A reagent for detecting a target substance comprising the probe set according to any one of claims 1 to 8 . 請求項1〜8の何れか1項に記載のプローブセットを含む試薬及び標的物質と前記プローブセットに含まれる一次プローブと二次プローブと三次プローブとが結合した検出用複合体を形成する各プローブの隣り合う末端同士を連結させるためのライゲースを含む試薬を備えた標的物質検出用試薬キット。 Reagents comprising the probe set according to any one of claims 1 to 8 , and each forming a complex for detection in which a target substance, a primary probe, a secondary probe and a tertiary probe contained in the probe set are combined. A reagent kit for detecting a target substance, comprising a reagent containing ligase for linking adjacent ends of a probe . 以下の工程を含む標的物質検出方法:
(a)標的物質を含む試料と、標的物質と結合可能な標的結合物質と塩基配列X1と塩基配列X2とを有する一次プローブと、末端に前記塩基配列X1とハイブリダイズ可能な塩基配列X1cを有し、もう一方の末端に前記塩基配列X2とハイブリダイズ可能な塩基配列X2cを有し、末端を含まない部分に塩基配列Y1c及び塩基配列Y2を有する二次プローブと、末端に前記塩基配列Y1cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y1を有し、もう一方の末端に前記塩基配列Y2cとハイブリダイズ可能な塩基配列Y2を有する三次プローブと、を混合する工程;
(b)前記一次プローブと標的物質とを結合させる工程;
(c)前記一次プローブと前記二次プローブとをハイブリダイズさせる工程;
(d)前記二次プローブと前記三次プローブとをハイブリダイズさせる工程。
A target substance detection method including the following steps:
(A) a sample containing a target substance, a target binding substance capable of binding to the target substance, a primary probe having a base sequence X1 and a base sequence X2, and a base sequence X1c capable of hybridizing to the base sequence X1 at the end and the other at one end has the base sequence X2 capable of hybridizing nucleotide sequence X2c, a secondary probe having a partial free end a nucleotide sequence Y1c and base sequence Y2 c, the a terminal base sequence Y1c Mixing a tertiary probe having a base sequence Y1 capable of hybridizing with the base sequence Y2 at the other end and having the base sequence Y2 capable of hybridizing with the base sequence Y2c;
(B) a step of binding the primary probe and a target substance;
(C) a step of hybridizing the primary probe and the secondary probe;
(D) A step of hybridizing the secondary probe and the tertiary probe.
前記工程(a)、工程(b)、工程(c)及び工程(d)の順に各工程を実行し、前記標的物質と前記一次プローブと前記二次プローブと前記三次プローブとが結合した検出用複合体を形成させる請求項11記載の標的物質検出方法。 For detection, the target substance, the primary probe, the secondary probe, and the tertiary probe are bound to each other in the order of the step (a), the step (b), the step (c), and the step (d). The target substance detection method according to claim 11, wherein a complex is formed. 前記工程(a)、工程(c)、工程(d)及び工程(b)の順に各工程を実行し、前記標的物質と前記一次プローブと前記二次プローブと前記三次プローブとが結合した検出用複合体を形成させる請求項11記載の標的物質検出方法。 For detection in which the target substance, the primary probe, the secondary probe, and the tertiary probe are bound to each other in the order of the step (a), the step (c), the step (d), and the step (b). The target substance detection method according to claim 11, wherein a complex is formed. 前記三次プローブが末端を含まない部分に塩基配列X1及び塩基配列X2を有し、
(e)前記検出用複合体を構成する三次プローブと前記検出用複合体を構成しない遊離の二次プローブとをハイブリダイズさせる工程、及び
(f)前記工程(d)及び工程(e)を繰り返すことにより前記検出用複合体を巨大化させる工程、を含む請求項12又は13記載の標的物質検出方法。
The tertiary probe has a base sequence X1 and a base sequence X2 in a portion not including the end,
(E) a step of hybridizing a tertiary probe constituting the detection complex and a free secondary probe not constituting the detection complex; and (f) repeating the steps (d) and (e). The method for detecting a target substance according to claim 12, further comprising a step of enlarging the detection complex.
前記検出用複合体を形成する各プローブの隣り合う末端同士を、ライゲースを用いて連結させる工程をさらに含む請求項11〜14の何れかに記載の標的物質検出方法。 The target substance detection method according to claim 11, further comprising a step of linking adjacent ends of each probe forming the detection complex using ligase.
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