JP4916689B2 - DNA strand amplification method - Google Patents

DNA strand amplification method Download PDF

Info

Publication number
JP4916689B2
JP4916689B2 JP2005263988A JP2005263988A JP4916689B2 JP 4916689 B2 JP4916689 B2 JP 4916689B2 JP 2005263988 A JP2005263988 A JP 2005263988A JP 2005263988 A JP2005263988 A JP 2005263988A JP 4916689 B2 JP4916689 B2 JP 4916689B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna
group
primer
substrate
dna strand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005263988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007074928A (en
Inventor
徹 矢ヶ部
健太郎 藤本
健司 木下
兼久 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2005263988A priority Critical patent/JP4916689B2/en
Publication of JP2007074928A publication Critical patent/JP2007074928A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4916689B2 publication Critical patent/JP4916689B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

本発明は、プライマーDNA鎖を所定のプラスチック基板表面に固定化してDNA鎖を伸長するDNA鎖増幅方法に関する。   The present invention relates to a DNA strand amplification method for extending a DNA strand by immobilizing a primer DNA strand on a predetermined plastic substrate surface.

非特許文献1には、所定のアミノ−シラン試薬を用いて修飾されたガラス基板の表面に、プライマーとなるDNA鎖を共有結合させたDNAマイクロアレイにて固相PCR(Polymerase Chain Reaction)によるDNA増幅を行う技術が開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses DNA amplification by solid-phase PCR (Polymerase Chain Reaction) using a DNA microarray in which a DNA strand as a primer is covalently bonded to the surface of a glass substrate modified with a predetermined amino-silane reagent. Techniques for performing are disclosed.

Adessi, Celine et al, "Solid phase DNA amplification: Characterisation of primer attachment and amplification mechanisms", Nucleic Acids Research, 2000, Vol. 20, No. 20, e87Adessi, Celine et al, "Solid phase DNA amplification: Characterisation of primer attachment and amplification mechanisms", Nucleic Acids Research, 2000, Vol. 20, No. 20, e87

本発明者等は、非特許文献1に代表される様々なDNAマイクロアレイを用いてMPEC法(Multiple Primer Extension on a Chip)によるDNA鎖伸長反応を検討する過程で、表面に所定の高分子物質を配した基板を用いると、プライマーに鋳型DNA鎖をハイブリダイズさせて、すなわちアニール処理して一定の温度を保つことにより、熱変性処理を行わなくとも、プライマーの伸長反応が順次進行し、増幅されている現象を見出し、本発明の完成に至った。   In the process of examining the DNA chain extension reaction by the MPEC method (Multiple Primer Extension on a Chip) using various DNA microarrays represented by Non-Patent Document 1, the present inventors put a predetermined polymer substance on the surface. By using the arranged substrate, the primer extension reaction proceeds and amplifies without hybridization, by hybridizing the template DNA strand to the primer, that is, by annealing and maintaining a constant temperature. As a result, the present invention has been completed.

即ち、本発明は、
(1)リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有する第一単位と電子求引性の置換基がカルボニル基に結合してなるカルボン酸誘導基を有する第二単位とを含む高分子物質を表面に有する基板に、DNA伸長用のプライマーとなるDNA鎖を固定化させ、所望する配列を有する鋳型DNA断片または鋳型RNA断片、DNA鎖伸長用酵素系、およびヌクレオチドモノマーを含む試料が導入された液相系を、DNA鎖を熱変性する温度(以下、「熱変性処理温度」という)まで引き上げ、
前記液相系の温度をアニール処理する温度(以下、「アニール処理温度」という)まで下げ、一定の処理温度を保ち、基板上に固定化されたプライマーDNA鎖の伸長と増幅を行うことを特徴とする、DNA鎖増幅方法、
(2)(1)のDNA鎖増幅方法において、前記液相系で、アニール処理してDNA鎖の伸長反応を行うまでに洗浄処理が介在しないことを特徴とするDNA鎖増幅方法、
(3)(1)のDNA鎖増幅方法において、前記鋳型がDNA断片である場合に、前記DNA鎖伸長用酵素系は、DNAポリメラーゼまたはDNAリガーゼのいずれかであることを特徴とするDNA鎖増幅方法、
(4)(1)のDNA鎖増幅方法において、前記鋳型がRNA断片である場合に、前記DNA鎖伸長用酵素系は、逆転写酵素、またはDNAリガーゼおよび逆転写酵素の組合せのいずれかであることを特徴とするDNA鎖増幅方法、
(5)(1)のDNA鎖増幅方法において、前記基板の第一単位に含まれるリン酸エステルより誘導される基は、ホスホリルコリン基、ホスホリルエタノールアミン基、ホスホリルセリン基、ホスホリルイノシトール基、ホスホリルグリセロール基、ホスファチジルホスホリルグリセロール基のいずれかであることを特徴とするDNA鎖増幅方法、
(6)(1)に記載のDNA鎖増幅方法において、
前記、ヌクレオチドモノマーの何れかに標識がなされていることを特徴とするDNA鎖
増幅方法、
である。
That is, the present invention
(1) a first unit having a group derived from a phosphate ester constituting the hydrophilic part of the phospholipid and a second unit having a carboxylic acid derivative group in which an electron-withdrawing substituent is bonded to a carbonyl group; A DNA strand that serves as a primer for DNA extension is immobilized on a substrate having a polymer substance containing a template, a template DNA fragment or template RNA fragment having a desired sequence, an enzyme system for DNA strand extension, and a nucleotide monomer The liquid phase system into which the sample is introduced is raised to a temperature at which the DNA strand is thermally denatured (hereinafter referred to as “thermal denaturation treatment temperature”),
The temperature of the liquid phase system is lowered to a temperature for annealing treatment (hereinafter referred to as “annealing temperature”), and the primer DNA strand immobilized on the substrate is extended and amplified while maintaining a constant treatment temperature. A DNA strand amplification method,
(2) In the DNA strand amplification method according to (1), a DNA strand amplification method characterized in that no washing treatment is performed before the DNA strand elongation reaction is performed after annealing in the liquid phase system,
(3) In the DNA strand amplification method according to (1), when the template is a DNA fragment, the DNA chain elongation enzyme system is either DNA polymerase or DNA ligase Method,
(4) In the DNA strand amplification method of (1), when the template is an RNA fragment, the enzyme system for DNA strand extension is either reverse transcriptase or a combination of DNA ligase and reverse transcriptase A DNA strand amplification method characterized by
(5) In the DNA strand amplification method of (1), the groups derived from the phosphate ester contained in the first unit of the substrate are phosphorylcholine group, phosphorylethanolamine group, phosphorylserine group, phosphorylinositol group, phosphorylglycerol. A DNA strand amplification method, wherein the group is any one of a group and a phosphatidyl phosphorylglycerol group,
(6) In the DNA strand amplification method according to (1),
A DNA strand amplification method, wherein any of the nucleotide monomers is labeled;
It is.

このように、所定の基板にプライマーを固定化させて、このプライマーに鋳型DNA断片をアニールさせて、あるいは鋳型RNA断片をハイブリダイズさせて、一定の処理温度を保つことにより、DNA鎖伸長反応を行うと、ある長さまで伸長が起こると、伸長が止まり、鋳型DNA鎖は別のプライマー随時に移り、そこで次のプライマーの伸長反応を起こし、プライマーが伸長し増幅された一本鎖DNAのみが基板上で残るようになる。   In this way, by immobilizing a primer on a predetermined substrate and annealing the template DNA fragment to this primer, or by hybridizing the template RNA fragment, the DNA strand extension reaction can be carried out by maintaining a constant processing temperature. When the extension occurs to a certain length, the extension stops, the template DNA strand moves at any time with another primer, and then the extension reaction of the next primer occurs, and only the single-stranded DNA amplified and amplified by the primer is the substrate. Will remain on top.

従来、プライマーを用いた伸長反応を用いて、DNA鎖の増幅を行うには、伸長反応の後に95℃程度の熱変性温度まで温度を上昇させ、1本鎖のDNAにした後、再びアニーリング温度まで下げて、別のプライマー2本鎖を形成させ、伸長反応を行う必要があり、遺伝子の増幅効率は足し算的であり、増幅効率は極めて低かった。   Conventionally, in order to amplify a DNA strand using an extension reaction using a primer, after the extension reaction, the temperature is increased to a heat denaturation temperature of about 95 ° C. to form a single-stranded DNA, and then the annealing temperature again. It was necessary to form another primer double strand and perform an extension reaction, the amplification efficiency of the gene was additive, and the amplification efficiency was very low.

また、従来ではアニール処理した後で伸長反応の前に、二本鎖を組まなかったDNA断片またはRNA断片を除くための洗浄処理が必要であったが、基板上に非特異的に吸着するDNA断片またはRNA断片がないこと、およびDNA鎖伸長にかかる酵素反応が有効機能すると考えられ、伸長反応の前に基板の洗浄処理が不要になる。   Further, conventionally, after the annealing treatment and before the extension reaction, a washing treatment for removing DNA fragments or RNA fragments that did not form a double strand was required, but DNA adsorbed nonspecifically on the substrate. It is considered that there is no fragment or RNA fragment, and the enzymatic reaction related to DNA chain elongation functions effectively, and the substrate is not required to be washed before the elongation reaction.

このDNA鎖伸長方法において、基板の第一単位に含まれるリン酸エステルより誘導される基は、ホスホリルコリン基、ホスホリルエタノールアミン基、ホスホリルセリン基、ホスホリルイノシトール基、ホスホリルグリセロール基、ホスファチジルホスホリルグリセロール基のいずれかにすることができる。   In this DNA chain extension method, the group derived from the phosphate ester contained in the first unit of the substrate is phosphorylcholine group, phosphorylethanolamine group, phosphorylserine group, phosphorylinositol group, phosphorylglycerol group, phosphatidylphosphorylglycerol group. Can be either.

このように、基板の表面にリン脂質と同様の環境を設けることで、基板表面で起こるDNA鎖伸長反応が細胞内に近い環境になっており、したがって、DNA鎖伸長反応が効率良く進行し、熱サイクルなしに酵素の働きのみで遺伝子の増幅が可能になるものと考えられる。   Thus, by providing an environment similar to phospholipid on the surface of the substrate, the DNA chain elongation reaction occurring on the surface of the substrate is an environment close to the inside of the cell, and therefore the DNA chain elongation reaction proceeds efficiently. It is considered that gene amplification is possible only by the action of enzymes without thermal cycling.

前記のDNA鎖増幅方法において、
前記プライマーは、所定の着目遺伝子の特徴配列を含む塩基配列の一塩基を他の塩基に置き換えたDNA断片であってもよい。
In the above DNA strand amplification method,
The primer may be a DNA fragment in which one base of a base sequence including a characteristic sequence of a predetermined gene of interest is replaced with another base.

これにより、本発明のDNA鎖増幅方法を、一塩基置換多型(SNP:single nucleotide polymorphisms)解析に適用することができるようになる。   As a result, the DNA strand amplification method of the present invention can be applied to single nucleotide polymorphism (SNP) analysis.

また、前記のDNA鎖増幅方法において、
前記プライマーは所定数の塩基配列からなり、各々のプライマーは全組合せのそれぞれの配列を有するDNA断片であってもよい。
In the above DNA strand amplification method,
The primer comprises a predetermined number of base sequences, and each primer may be a DNA fragment having the respective sequences in all combinations.

これにより、本発明のDNA鎖伸長増幅反応を、ハイブリダイゼーションによる塩基配列決定(SBH:sequencing by hybridization)解析に適用することができるようになる。   As a result, the DNA chain extension amplification reaction of the present invention can be applied to base sequence determination (SBH: sequencing by hybridization) analysis by hybridization.

また、前記のDNA鎖伸長方法において、
前記鋳型DNA断片は、所定のRNAを逆転写酵素で処理して得られるcDNA断片であってもよい。
In the DNA chain extension method,
The template DNA fragment may be a cDNA fragment obtained by treating a predetermined RNA with reverse transcriptase.

これにより、本発明のDNA鎖伸長反応を、遺伝子発現プロファイル(gene expression profile)解析に適用して、通常の解析において手間と時間がかかるサンプル調製をほとんど行うことなく、ゲノムDNA又は全RNAからの逆転写産物cDNAを鋳型DNA断片として用い簡便な操作で行うことができるようになる。   As a result, the DNA chain elongation reaction of the present invention is applied to gene expression profile analysis, so that almost no laborious and time-consuming sample preparation is required in normal analysis, and from genomic DNA or total RNA. The reverse transcript cDNA can be used as a template DNA fragment and can be carried out by a simple operation.

本発明によれば、DNAマイクロアレイ上で熱変性温度以下の一定温度を保つだけで、DNA鎖の伸長反応を行い、熱変性処理なしで、DNA鎖の増幅が出来、DNAマイクロアレイの基板上には伸長し増幅された一本鎖DNAを残すことができるようになる。   According to the present invention, a DNA strand extension reaction can be carried out only by maintaining a constant temperature below the heat denaturation temperature on the DNA microarray, and the DNA strand can be amplified without heat denaturation treatment. The elongated and amplified single-stranded DNA can be left.

本発明に係るDNA鎖伸長方法は、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有する第一単位と電子求引性の置換基がカルボニル基に結合してなるカルボン酸誘導基を有する第二単位とを含む高分子物質を表面に有する基板に、DNA伸長用のプライマーDNA鎖を固定化させ、所望する配列を有する鋳型DNA断片または鋳型RNA断片、DNA鎖伸長用酵素系、およびヌクレオチドモノマーを含む試料が導入された液相系を、DNA鎖を熱変性処理温度まで引き上げ、
前記反応系の温度をアニール処理温度まで下げ、一定の処理温度を保つことにより、基板上に固定化されたDNA鎖の伸長反応および増幅を同一の液相系で行うことを特徴としている。
The DNA chain elongation method according to the present invention is a carboxylic acid derivative comprising a first unit having a group derived from a phosphate ester constituting a hydrophilic part of a phospholipid and an electron-withdrawing substituent bonded to a carbonyl group. A primer DNA strand for DNA extension is immobilized on a substrate having a polymer substance containing a second unit having a group on the surface, and a template DNA fragment or template RNA fragment having a desired sequence, an enzyme system for DNA chain extension , And the liquid phase system in which the sample containing the nucleotide monomer is introduced, the DNA strand is raised to the heat denaturation temperature,
By reducing the temperature of the reaction system to the annealing temperature and maintaining a constant processing temperature, the elongation reaction and amplification of the DNA strand immobilized on the substrate are performed in the same liquid phase system.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(第一の実施形態)
このDNA鎖増幅方法は、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有する第一単位と電子求引性の置換基がカルボニル基に結合してなるカルボン酸誘導基を有する第二単位とを含む高分子物質を表面に有する基板に、DNA増幅用のプライマー(以下、「プライマー」という)を固定化させ、所望する配列を有する鋳型DNA断片または鋳型RNA断片、DNA鎖伸長用酵素系、およびヌクレオチドモノマーを含む試料が導入された反応系を、DNA鎖を熱変性する温度まで引き上げこの反応系の温度をアニール処理する温度(以下、「アニール処理温度」という)まで下げ一定温度を保ち、当該反応系でDNA鎖の伸長と増幅反応を行うものである。さらに、これら各処理を同一の液相系で行う。
(First embodiment)
This DNA strand amplification method has a first unit having a group derived from a phosphate ester constituting the hydrophilic part of a phospholipid and a carboxylic acid derivative group in which an electron-withdrawing substituent is bonded to a carbonyl group. A DNA amplification primer (hereinafter referred to as “primer”) is immobilized on a substrate having a polymer substance containing the second unit on its surface, and a template DNA fragment or template RNA fragment having a desired sequence, DNA chain extension The temperature of the reaction system is increased to a temperature at which the DNA strand is thermally denatured (hereinafter referred to as “annealing temperature”). While maintaining the temperature, the DNA chain is elongated and amplified in the reaction system. Further, each of these treatments is performed in the same liquid phase system.

ここで使用される基板の表面には、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を有する第一単位とカルボン酸誘導基を有する第二単位とを含む高分子物質が存在するようになっている。   On the surface of the substrate used here, there is a polymer substance containing a first unit having a group derived from a phosphate ester constituting the hydrophilic part of the phospholipid and a second unit having a carboxylic acid derivative group. It is supposed to be.

このリン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を含む第一単位とカルボン酸誘導基を含む第二単位とを有する高分子物質は、DNA鎖の非特異的吸着を抑制する性質とDNA鎖を固定化する性質とを併せ持つポリマーである。特に、第一単位に含まれるリン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基は鋳型DNA断片の非特異的吸着を抑制する役割を果たし、第二単位に含まれるカルボン酸誘導基はプライマーを化学的に固定化する役割を果たす。すなわち、プライマーは、この高分子物質からなるコーティング層のカルボン酸誘導基の部位で共有結合して、当該基板の表面に固定化される。   A polymer substance having a first unit containing a group derived from a phosphate ester constituting the hydrophilic part of the phospholipid and a second unit containing a carboxylic acid-derived group suppresses nonspecific adsorption of DNA strands. It is a polymer having both properties and the property of immobilizing DNA strands. In particular, a group derived from a phosphate ester constituting the hydrophilic part of the phospholipid contained in the first unit plays a role in suppressing nonspecific adsorption of the template DNA fragment, and the carboxylic acid-derived group contained in the second unit. Serves to chemically immobilize the primer. That is, the primer is immobilized on the surface of the substrate by covalent bonding at the site of the carboxylic acid derivative group of the coating layer made of the polymer material.

第一の単位は、たとえば、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン基、6−メタクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン基等の(メタ)アクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン基;
2−メタクリロイルオキシエトキシエチルホスホリルコリン基および10−メタクリロイルオキシエトキシノニルホスホリルコリン基等の(メタ)アクリロイルオキシアルコキシアルキルホスホリルコリン基;
アリルホスホリルコリン基、ブテニルホスホリルコリン基、ヘキセニルホスホリルコリン基、オクテニルホスホリルコリン基、およびデセニルホスホリルコリン基等のアルケニルホスホリルコリン基;
等の基を有し、ホスホリルコリン基がこれらの基中に含まれている構成とすることができる。
The first unit is, for example, a (meth) acryloyloxyalkyl phosphorylcholine group such as a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine group, a 6-methacryloyloxyhexyl phosphorylcholine group;
(Meth) acryloyloxyalkoxyalkylphosphorylcholine groups such as 2-methacryloyloxyethoxyethyl phosphorylcholine group and 10-methacryloyloxyethoxynonylphosphorylcholine group;
Alkenylphosphorylcholine groups such as allylphosphorylcholine group, butenylphosphorylcholine group, hexenylphosphorylcholine group, octenylphosphorylcholine group, and decenylphosphorylcholine group;
And a phosphorylcholine group is included in these groups.

また、これらの基のうち、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンが好ましい。第一単位が2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンを有する構成とすることにより、基板表面における鋳型DNA断片の非特異的吸着をより一層確実に抑制することができる。   Of these groups, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine is preferable. By adopting a structure in which the first unit has 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine, nonspecific adsorption of the template DNA fragment on the substrate surface can be more reliably suppressed.

なお、ここでは基本骨格として下記式(a)に示すホスホリルコリン基である例を挙げたが、このホスホリルコリンを下記式(b)のホスホリルエタノールアミン基、下記式(c)のホスホリルイノシトール基、下記式(d)のホスホリルセリン基、下記式(e)のホスホリルグリセロール基、下記式(f)に示したホスファチジルホスホリルグリセロール基などのリン酸基に置き換えてもよい(以下についても同様)。   In addition, although the example which is the phosphorylcholine group shown to following formula (a) as a basic skeleton was given here, this phosphorylcholine is phosphorylethanolamine group of following formula (b), phosphorylinositol group of following formula (c), following formula The phosphorylserine group in (d), the phosphorylglycerol group in the following formula (e), and the phosphate group such as the phosphatidylphosphorylglycerol group in the following formula (f) may be substituted (the same applies to the following).

Figure 0004916689
Figure 0004916689

カルボン酸誘導体は、カルボン酸のカルボキシル基が活性化されたものであり、C=Oを介して脱離基を有するカルボン酸である。カルボン酸誘導体は、具体的には、アルコキシル基よりも電子求引性の高い基がカルボニル基に結合して求核反応が活性化された化合物である。カルボン酸誘導基は、アミノ基、チオール基、水酸基等に対する反応性を有する化合物である。   The carboxylic acid derivative is a carboxylic acid in which the carboxyl group of the carboxylic acid is activated and has a leaving group via C═O. Specifically, the carboxylic acid derivative is a compound in which a nucleophilic reaction is activated by bonding a group having higher electron withdrawing property than an alkoxyl group to a carbonyl group. The carboxylic acid derivative group is a compound having reactivity with an amino group, a thiol group, a hydroxyl group and the like.

カルボン酸誘導体として、さらに具体的には、カルボン酸であるアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基が、酸無水物、酸ハロゲン化物、活性エステル、活性化アミドに変換された化合物が挙げられる。カルボン酸誘導基は、こうした化合物に由来する活性化された基であり、たとえば、p−ニトロフェニル基やN−ヒドロキシスクシンイミド基等の活性エステル基;
―Cl、−F等のハロゲン;
等の基を有することができる。
More specifically, carboxylic acid derivatives include carboxyl groups such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, and fumaric acid, which are carboxylic acids, in acid anhydrides, acid halides, active esters, and activated amides. Examples include converted compounds. Carboxylic acid-derived groups are activated groups derived from such compounds, for example, active ester groups such as p-nitrophenyl groups and N-hydroxysuccinimide groups;
-Halogen such as Cl, -F;
And the like.

また、カルボン酸誘導基は、下記式(1)に示される基とすることができる。   The carboxylic acid derivative group can be a group represented by the following formula (1).

Figure 0004916689
(ただし、上記式(1)において、Aは水酸基を除く脱離基である。)
Figure 0004916689
(In the above formula (1), A is a leaving group excluding a hydroxyl group.)

上記式(1)に示される一価の基は、たとえば下記式(p)または式(q)から選択されるいずれかの基とすることができる。   The monovalent group represented by the above formula (1) can be, for example, any group selected from the following formula (p) or formula (q).

Figure 0004916689
Figure 0004916689

(ただし、上記式(p)および式(q)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、一価の有機基であり、直鎖状、分岐状、および環状のいずれであってもよい。また、上記式(p)において、R1はCとともに環を形成する二価の基であってもよい。また、上記式(q)において、R2はNとともに環を形成する二価の基であってもよい。) (However, in the above formulas (p) and (q), R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, which may be linear, branched, or cyclic. In Formula (p), R 1 may be a divalent group that forms a ring with C. In Formula (q), R 2 is a divalent group that forms a ring with N. It may be a group of

上記式(p)に示される基として、たとえば下記式(r)、(s)、および(w)に示される基が挙げられる。また、上記式(q)に示される基として、たとえば下記式(u)に示される基が挙げられる。   Examples of the group represented by the formula (p) include groups represented by the following formulas (r), (s), and (w). Moreover, as group shown by the said formula (q), group shown by following formula (u) is mentioned, for example.

上記式(1)に示される基は、たとえば下記式(r)、式(s)等に示される酸無水物由来の基;
下記式(t)に示される酸ハロゲン化物由来の基;
下記式(u)、式(w)に示される活性エステル由来の基;または
下記式(v)に示される活性化アミド由来の基とすることができる。

Figure 0004916689
The group represented by the above formula (1) is, for example, a group derived from an acid anhydride represented by the following formula (r), formula (s) or the like;
A group derived from an acid halide represented by the following formula (t);
A group derived from an active ester represented by the following formula (u) or formula (w); or a group derived from an activated amide represented by the following formula (v).
Figure 0004916689

カルボン酸誘導基のうち、活性エステル基は、穏やかな条件における反応性に優れるため、好ましく用いられる。穏やかな条件としては、たとえば中性またはアルカリ性の条件、具体的にはpH7.0以上10.0以下、さらに具体的にはpH7.6以上9.0以下、さらにまた具体的にはpH8.0とすることができる。   Of the carboxylic acid-derived groups, an active ester group is preferably used because of its excellent reactivity under mild conditions. The mild conditions include, for example, neutral or alkaline conditions, specifically pH 7.0 or more and 10.0 or less, more specifically pH 7.6 or more and 9.0 or less, and more specifically pH 8.0. It can be.

また、本明細書において規定するところの「活性エステル基」は、その定義について厳密な規定はなされていないが、慣用の技術表現としては、エステル基のアルコール側に酸性度の高い電子求引性基を有して求核反応を活性化するエステル群、すなわち反応活性の高いエステル基を意味するものとして、各種の化学合成、たとえば高分子化学、ペプチド合成等の分野で慣用されているものである。なお、ペプチド合成の分野においては、泉屋信夫、加藤哲夫、青柳東彦、脇道典著、「ペプチド合成の基礎と実験」、1985年発行、丸善、に記載されているように、活性エステル法はアミノ酸またはペプチドのC末端を活性化する方法の一つとして用いられている。   In addition, the definition of “active ester group” as defined in this specification is not strictly defined. However, as a conventional technical expression, an electron withdrawing property having high acidity on the alcohol side of the ester group. An ester group having a group and activating a nucleophilic reaction, that is, an ester group having a high reaction activity, is commonly used in various chemical synthesis fields such as polymer chemistry and peptide synthesis. is there. In the field of peptide synthesis, as described in Nobuo Izumiya, Tetsuo Kato, Toshihiko Aoyagi, Noriaki Waki, “Basics and Experiments of Peptide Synthesis”, published in 1985, Maruzen, It is used as one of the methods for activating the C-terminus of amino acids or peptides.

実際的には、エステル基のアルコール側に、電子求引性の基を有し、アルキルエステルよりも活性化されたエステル基である。活性エステル基は、アミノ基、チオール基、水酸基等の基に対する反応性を有する。さらに具体的には、フェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、シアノメチルエステル、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等がアルキルエステル等に比べてはるかに高い活性を有する活性エステル基として知られている。   Actually, the ester group has an electron-attracting group on the alcohol side of the ester group and is activated more than the alkyl ester. The active ester group has reactivity with groups such as amino group, thiol group, and hydroxyl group. More specifically, an active ester group in which phenol esters, thiophenol esters, N-hydroxyamine esters, cyanomethyl esters, esters of heterocyclic hydroxy compounds, etc. have much higher activity than alkyl esters etc. Known as.

ここでは、高分子物質中の活性化カルボン酸誘導体基が活性エステル基である場合を例に、説明する。活性エステル基としては、たとえばp−ニトロフェニル基、N−ヒドロキシスクシンイミド基、コハク酸イミド基、フタル酸イミド基、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド基等が挙げられるが、たとえばp−ニトロフェニル基が好ましく用いられる。   Here, the case where the activated carboxylic acid derivative group in the polymer substance is an active ester group will be described as an example. Examples of the active ester group include p-nitrophenyl group, N-hydroxysuccinimide group, succinimide group, phthalimide group, 5-norbornene-2,3-dicarboximide group, and the like. A nitrophenyl group is preferably used.

表面にプライマーが固定化される基板の場合、第一単位と第二単位のさらに具体的な構成の組み合わせとして、たとえば、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を含む第一単位が2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン基を有し、活性エステル基がp−ニトロフェニル基である構成とすることができる。   In the case of a substrate on which a primer is immobilized on the surface, a more specific combination of the first unit and the second unit includes, for example, a group containing a group derived from a phosphate ester that forms the hydrophilic part of the phospholipid. One unit may have a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine group and the active ester group may be a p-nitrophenyl group.

また、本実施形態の基板のコーティング層に使用される高分子物質は、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基およびカルボン酸誘導基以外に他の基を含んでもよい。また、高分子物質は共重合体とすることができる。具体的には、高分子物質がブチルメタクリレート基を含む共重合体であることが好ましい。こうすることにより、高分子物質を適度に疎水化し、この高分子物質の基板表面への吸着性をさらに好適に確保することができる。   In addition, the polymer substance used for the coating layer of the substrate of the present embodiment may contain other groups in addition to the group derived from the phosphate ester and the carboxylic acid derived group constituting the hydrophilic part of the phospholipid. The polymer substance can be a copolymer. Specifically, the polymer substance is preferably a copolymer containing a butyl methacrylate group. By so doing, the polymer substance can be appropriately hydrophobized, and the adsorptivity of the polymer substance to the substrate surface can be more suitably ensured.

具体的には、高分子物質を、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)基を有する第一単量体と、p−ニトロフェニルオキシカルボニルポリエチレングリコールメタクリレート(NPMA)基を有する第二単量体と、ブチルメタリレート(BMA)基を有する第三単量体との共重合体とすることができる。これらの共重合体であるpoly(MPC−co−BMA−co−NPMA)(PMBN)は、模式的に下記一般式(2)で示される。   Specifically, the polymer substance is composed of a first monomer having a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) group and a second monomer having a p-nitrophenyloxycarbonyl polyethylene glycol methacrylate (NPMA) group. , And a copolymer with a third monomer having a butyl metallate (BMA) group. These copolymers, poly (MPC-co-BMA-co-NPMA) (PMBN), are schematically represented by the following general formula (2).

Figure 0004916689
Figure 0004916689

ただし、上記一般式(2)において、a、b、およびcは、それぞれ独立して、正の整数である。また、上記一般式(2)において、第一〜第三単量体がブロック共重合していてもよいし、これらの単量体がランダムに共重合していてもよい。   However, in the said General formula (2), a, b, and c are respectively independently a positive integer. In the general formula (2), the first to third monomers may be block copolymerized, or these monomers may be copolymerized randomly.

上記一般式(2)で示される共重合体は、高分子物質の適度な疎水化と、鋳型DNA断片の非特異吸着を抑制する性質と、プライマーを固定化する性質とのバランスとに、より一層優れた構成である。このため、このような共重合体を用いることにより、基板表面をより一層確実に高分子物質で被覆するとともに、高分子物質がコーティングされた基板上への鋳型DNA断片の非特異的吸着を抑制しつつ、プライマーをさらに確実に共有結合により固定化して基板上に導入することができる。   The copolymer represented by the general formula (2) is more suitable for the balance between moderate hydrophobicity of the polymer substance, the property of suppressing nonspecific adsorption of the template DNA fragment, and the property of immobilizing the primer. It is an even better configuration. For this reason, by using such a copolymer, the surface of the substrate is more reliably coated with the polymer material, and nonspecific adsorption of the template DNA fragment onto the substrate coated with the polymer material is suppressed. However, the primer can be more reliably immobilized by covalent bonding and introduced onto the substrate.

なお、上記一般式(2)で示される共重合体は、MPC、BMA、およびNPMAの各単量体を混合し、ラジカル重合等の公知の重合方法により得ることができる。上記一般式(2)で示される共重合体をラジカル重合により作製する場合、たとえば、Ar等の不活性ガス雰囲気にて、30℃以上90℃以下の温度条件で溶液重合を行うことができる。   The copolymer represented by the general formula (2) can be obtained by mixing MPC, BMA, and NPMA monomers and using a known polymerization method such as radical polymerization. When the copolymer represented by the general formula (2) is prepared by radical polymerization, solution polymerization can be performed, for example, in an inert gas atmosphere such as Ar under a temperature condition of 30 ° C. to 90 ° C.

溶液重合に使用される溶媒は適宜選択されるが、たとえば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコールや、ジエチルエーテル等のエーテル、クロロホルム等の有機溶媒を単独でまたは複数混合して用いることができる。具体的には、ジエチルエーテルとクロロホルムを体積比で8対2とした混合溶媒とすることができる。   The solvent used for the solution polymerization is appropriately selected. For example, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ethers such as diethyl ether, and organic solvents such as chloroform can be used alone or in combination. Specifically, a mixed solvent in which diethyl ether and chloroform are in a volume ratio of 8 to 2 can be obtained.

また、ラジカル重合反応に使用されるラジカル重合開始剤としては、通常使用されるものを用いることができる。たとえば、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスバレロニトリル等のアゾ系開始剤;
過酸化ラウロイル、過酸化ベンゾイル、t−ブチルペルオキシネオデカノエート、t−ブチルペルオキシピバレート等の油溶性の有機過酸化物;
などが用いられる。
Moreover, what is used normally can be used as a radical polymerization initiator used for radical polymerization reaction. For example, azo initiators such as azobisisobutyronitrile (AIBN) and azobisvaleronitrile;
Oil-soluble organic peroxides such as lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxypivalate;
Etc. are used.

さらに具体的には、ジエチルエーテルとクロロホルムを体積比で8対2とした混合溶媒およびAIBNを用い、Ar中、60℃にて2〜6時間程度重合を行うことができる。   More specifically, polymerization can be carried out in Ar at 60 ° C. for about 2 to 6 hours using a mixed solvent of diethyl ether and chloroform in a volume ratio of 8 to 2 and AIBN.

なお、本実施形態では、高分子物質がブチルメタクリレート基を含む第三単位を有する例を説明したが、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を含む第一単位とカルボン酸誘導基を含む第二単位とを有する高分子物質を第一の高分子物質とし、これに加えて、リン脂質の親水部を構成するリン酸エステルより誘導される基を含む第一単位とブチルメタクリレート基を含む第三単位とを有する第二の高分子物質を含んでいてもよい。   In this embodiment, an example in which the high molecular substance has a third unit containing a butyl methacrylate group has been described. However, the first unit containing a group derived from a phosphate ester constituting the hydrophilic part of the phospholipid and a carboxylic acid A polymer substance having a second unit containing an acid-derived group as a first polymer substance, and in addition to this, a first unit containing a group derived from a phosphate ester constituting the hydrophilic part of the phospholipid; A second polymer substance having a third unit containing a butyl methacrylate group may be included.

なお、上記第一の高分子物質の第一単位と上記第二の高分子物質の第一単位とは同一構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。また、上記第一の高分子物質がブチルメタクリレート基を含む第三単位を含むとき、この第一の高分子物質の第三単位と上記第二の高分子物質の第三単位とは同一構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。   The first unit of the first polymer substance and the first unit of the second polymer substance may have the same structure or different structures. In addition, when the first polymer substance includes a third unit containing a butyl methacrylate group, the third unit of the first polymer substance and the third unit of the second polymer substance have the same structure. There may be a different structure.

このような第二の高分子物質は、鋳型DNA断片の非特異的吸着を抑制するポリマーとして用いられる。このようなポリマーとしては、たとえばホスホリルコリン基が30モル%、ブチルメタクリレート基が70モル%の割合で含まれているものであるMPCポリマー(日本油脂社製)を用いることができる。   Such a second polymer substance is used as a polymer that suppresses nonspecific adsorption of the template DNA fragment. As such a polymer, for example, an MPC polymer (manufactured by NOF Corporation) containing 30 mol% phosphorylcholine groups and 70 mol% butyl methacrylate groups can be used.

なお、高分子物質が上記第一の高分子物質、第二の高分子物質からなる場合、これらの高分子物質が混合されている構成とすることができる。各々の高分子物質のポリマーは、たとえばエタノール溶液に溶解できるため、それぞれのポリマー溶液を混合することにより容易に混合ポリマーを得ることができる。   In addition, when a high molecular substance consists of said 1st high molecular substance and 2nd high molecular substance, it can be set as the structure by which these high molecular substances are mixed. Since the polymer of each polymer substance can be dissolved in, for example, an ethanol solution, a mixed polymer can be easily obtained by mixing the respective polymer solutions.

以上のような高分子物質からなるコーティング層を表面に含む基板は、所定の形状に加工された基板の表面に高分子物質を含む液体を塗布し、乾燥することにより得られる。また、高分子物質を含む液体中に基板を浸漬し、乾燥してもよい。   The substrate including the coating layer made of the polymer material as described above can be obtained by applying a liquid containing the polymer material to the surface of the substrate processed into a predetermined shape and drying it. Alternatively, the substrate may be immersed in a liquid containing a polymer substance and dried.

また、基板として、プラスチック材料を用いた場合には、形状やサイズの変更に対する柔軟性が確保される上に、ガラス基板のものに比べて安価で提供することができるという観点から好ましい。このようなプラスチック材料としては、表面処理の容易性および量産性の観点から、熱可塑性樹脂を用いることができる。   In addition, when a plastic material is used as the substrate, flexibility in changing the shape and size is secured, and it is preferable from the viewpoint that it can be provided at a lower cost than that of a glass substrate. As such a plastic material, a thermoplastic resin can be used from the viewpoint of easy surface treatment and mass productivity.

熱可塑性樹脂としては、蛍光発生量の少ないものを用いることができる。蛍光発生量の少ない樹脂を用いることにより、DNA鎖の検出反応におけるバックグランドを低下させることができるため、検出感度をさらに向上させることができる。蛍光発生量の少ない熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の直鎖状ポリオレフィン;
環状ポリオレフィン;
含フッ素樹脂;
等を用いることができる。上記樹脂の中でも、飽和環状ポリオレフィンは、耐熱性、耐薬品性、低蛍光性、透明性および成形性に特に優れるため、光学的な分析に好適であり、基板の材料として好ましく用いられる。
As a thermoplastic resin, a thing with little fluorescence generation amount can be used. By using a resin with a small amount of fluorescence generation, the background in the detection reaction of the DNA strand can be lowered, and therefore the detection sensitivity can be further improved. Examples of the thermoplastic resin with a small amount of generated fluorescence include linear polyolefins such as polyethylene and polypropylene;
Cyclic polyolefin;
Fluorine-containing resin;
Etc. can be used. Among the above resins, saturated cyclic polyolefin is particularly excellent in heat resistance, chemical resistance, low fluorescence, transparency, and moldability, and therefore is suitable for optical analysis and is preferably used as a substrate material.

ここで、飽和環状ポリオレフィンとは、環状オレフィン構造を有する重合体単独または環状オレフィンとα−オレフィンとの共重合体を水素添加した飽和重合体を指す。前者の例としては、たとえばノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセンに代表されるノルボルネン系モノマー、及び、これらのアルキル置換体を開環重合して得られる重合体を水素添加して製造される飽和重合体である。後者の共重合体はエチレンやプロピレン、イソプロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィンと環状オレフィン系モノマーのランダム共重合体を水素添加することにより製造される飽和重合体である。共重合体では、エチレンとの共重合体が最も好ましい。これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種類またはそれ以上の共重合体あるいは混合物であってもよい。また、環状オレフィン構造を有する単量体が開環重合して得られる飽和環状ポリオレフィンだけでなく、環状オレフィン構造を有する単量体の付加重合により得られる飽和環状ポリオレフィンを用いることもできる。   Here, the saturated cyclic polyolefin refers to a saturated polymer obtained by hydrogenating a polymer having a cyclic olefin structure or a copolymer of a cyclic olefin and an α-olefin. Examples of the former are produced by hydrogenating norbornene monomers represented by, for example, norbornene, dicyclopentadiene, and tetracyclododecene, and polymers obtained by ring-opening polymerization of these alkyl-substituted products. It is a saturated polymer. The latter copolymer is an α-olefin such as ethylene, propylene, isopropylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene and the like. It is a saturated polymer produced by hydrogenating a random copolymer of cyclic olefin monomers. As the copolymer, a copolymer with ethylene is most preferable. These resins may be used alone, or two or more copolymers or a mixture may be used. Further, not only a saturated cyclic polyolefin obtained by ring-opening polymerization of a monomer having a cyclic olefin structure, but also a saturated cyclic polyolefin obtained by addition polymerization of a monomer having a cyclic olefin structure can be used.

以上のような高分子物質を表面に含むプラスチック材料からなる基板は、所定の形状に加工された基板の表面に高分子物質を含む液体を塗布し、乾燥することにより得られる。また、高分子物質を含む液体中に基板を浸漬し、乾燥してもよい。   A substrate made of a plastic material including a polymer substance as described above can be obtained by applying a liquid containing the polymer substance to the surface of the substrate processed into a predetermined shape and drying it. Alternatively, the substrate may be immersed in a liquid containing a polymer substance and dried.

なお、基板の材料をプラスチックとした場合、形状は板状には限られず、たとえばフィルム状やシート状であってもよい。具体的には、基板を可とう性のプラスチックフィルムとすることもできる。また、基板は、一つの部材から構成されていてもよいし、複数の部材から構成されていてもよい。   When the substrate material is plastic, the shape is not limited to a plate shape, and may be a film shape or a sheet shape, for example. Specifically, the substrate can be a flexible plastic film. Moreover, the board | substrate may be comprised from one member and may be comprised from the some member.

次に、基板の表面へのプライマーの固定化方法について説明する。
例えば、(i)基板上の高分子物質に含まれる複数の活性エステル基のうち、少なくとも一部の活性エステル基とプライマーとを反応させて共有結合を形成させることにより、基板表面でプライマーを固定化し、続いて(ii)プライマーを固定化した以外の基板表面の活性エステル基を不活性化する、すなわち残りの活性エステル基を不活性化することにより、プライマーを基板の表面に固定することができる。以下、それぞれの工程について説明する。
Next, a method for immobilizing the primer on the surface of the substrate will be described.
For example, (i) among a plurality of active ester groups contained in a polymer substance on a substrate, at least a part of the active ester groups react with a primer to form a covalent bond, thereby fixing the primer on the substrate surface. And (ii) inactivating the active ester group on the substrate surface other than the one on which the primer is immobilized, that is, immobilizing the remaining active ester group, thereby immobilizing the primer on the surface of the substrate. it can. Hereinafter, each process will be described.

上記工程(i)において、鋳型DNA断片とアニールするプライマーを基板上に固定化する際には、プライマーを溶解または分散した液体を点着する方法が好ましい。高分子物質に含まれる活性エステル基の一部がプライマーと反応して、プライマーの間で共有結合が形成される。   In the step (i), when the primer to be annealed with the template DNA fragment is immobilized on the substrate, a method of spotting a liquid in which the primer is dissolved or dispersed is preferable. A part of the active ester group contained in the polymer substance reacts with the primer, and a covalent bond is formed between the primers.

このプライマーを溶解または分散した液体は、例えば中性からアルカリ性、例えばpHが7.6以上とすることができる。   The liquid in which the primer is dissolved or dispersed can be, for example, neutral to alkaline, for example, pH 7.6 or higher.

また、点着後、基板表面に固定化されなかったプライマーを除去するため、純水や緩衝液で洗浄してもよい。   In addition, after the spotting, in order to remove the primer not immobilized on the substrate surface, the primer may be washed with pure water or a buffer solution.

また、上記工程(ii)に示したように、洗浄後はプライマーを固定化した以外のプラスチック基板表面の活性エステルの不活性化処理をアルカリ化合物、あるいは一級アミノ基を有する化合物で行う。   Further, as shown in the above step (ii), after the washing, the inactive treatment of the active ester on the surface of the plastic substrate other than the primer immobilized is performed with an alkali compound or a compound having a primary amino group.

アルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸ナトリウム、水酸化リチウム、リン酸カリウムなどを用いることができる。   Examples of the alkali compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, disodium hydrogen phosphate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium borate, lithium hydroxide, and potassium phosphate. it can.

一級アミノ基を有する化合物としては、グリシン、9−アミノアクアジン、アミノブタノール、4−アミノ酪酸、アミノカプリル酸、アミノエタノール、5−アミノ2,3−ジヒドロー1,4−ペンタノール、アミノエタンチオール塩酸塩、アミノエタンチオール硫酸、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、リン酸二水素2−アミノエチル、硫酸水素アミノエチル、4−(2−アミノエチル)モルホリン、5-アミノフルオレセイン、6−アミノヘキサン酸、アミノヘキシルセルロース、p−アミノ馬尿酸、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、5−アミノイソフタル酸、アミノメタン、アミノフェノール、2−アミノオクタン、2−アミノオクタン酸、1−アミノ2−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、3−アミノプロペン、3−アミノプロピオニトリル、アミノピリジン、11−アミノウンデカン酸、アミノサリチル酸、アミノキノリン、4−アミノフタロニトリル、3−アミノフタルイミド、p−アミノプロピオフェノン、アミノフェニル酢酸、アミノナフタレンなどを用いることができる。これらのうち、アミノエタノール、グリシンを用いることが好ましい。   Examples of the compound having a primary amino group include glycine, 9-amino aquadine, aminobutanol, 4-aminobutyric acid, aminocaprylic acid, aminoethanol, 5-amino2,3-dihydro-1,4-pentanol, aminoethanethiol Hydrochloride, aminoethanethiolsulfuric acid, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, 2-aminoethyl dihydrogen phosphate, aminoethyl hydrogensulfate, 4- (2-aminoethyl) morpholine, 5-aminofluorescein, 6- Aminohexanoic acid, aminohexyl cellulose, p-aminohippuric acid, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 5-aminoisophthalic acid, aminomethane, aminophenol, 2-aminooctane, 2-amino Octanoic acid, 1-amino-2-propanol, 3-amino-1-propyl Lopanol, 3-aminopropene, 3-aminopropionitrile, aminopyridine, 11-aminoundecanoic acid, aminosalicylic acid, aminoquinoline, 4-aminophthalonitrile, 3-aminophthalimide, p-aminopropiophenone, aminophenylacetic acid , Aminonaphthalene and the like can be used. Of these, aminoethanol and glycine are preferably used.

また、基板に固定化するプライマーには、活性エステル基との反応性を高めるため、アミノ基を導入しておくことが好ましい。アミノ基は活性エステル基との反応性に優れるため、アミノ基が導入されたプライマーを用いることにより、効率よくかつ強固に基板の表面上にプライマーを固定化することができる。アミノ基の導入位置はプライマーの分子鎖末端あるいは側鎖であってもよいが、分子鎖末端に導入されていることが、相補的な鋳型DNA断片とのアニーリングをより一層効率よく行うことができるという観点からは、好ましい。   Moreover, it is preferable to introduce an amino group into the primer to be immobilized on the substrate in order to increase the reactivity with the active ester group. Since the amino group is excellent in reactivity with the active ester group, the primer can be efficiently and firmly immobilized on the surface of the substrate by using the primer having the amino group introduced. The amino group may be introduced at the end of the molecular chain or at the side chain of the primer, but it can be annealed with the complementary template DNA fragment more efficiently if it is introduced at the end of the molecular chain. From this point of view, it is preferable.

以上により、基板の表面上にプライマーが固定化されたDNAマイクロアレイが得られる。   As described above, a DNA microarray in which a primer is immobilized on the surface of the substrate is obtained.

上記のように得られるDNAマイクロアレイの基板の表面に固定化されたプライマーにアニールさせるDNA鎖伸長用の鋳型DNA断片およびDNA鎖伸長用酵素系、ヌクレオチドモノマーを含む試料が導入される。また、DNA増幅用に用いる鋳型としてDNA断片の代わりに、鋳型RNA断片を用いても同様の作用効果を有する。   A DNA strand extending template DNA fragment to be annealed to the primer immobilized on the surface of the DNA microarray substrate obtained as described above, a DNA strand extending enzyme system, and a sample containing nucleotide monomers are introduced. Further, the same effect can be obtained by using a template RNA fragment instead of a DNA fragment as a template used for DNA amplification.

この導入された試料からなる反応系としては、鋳型がDNA断片である場合には、DNA鎖伸長用酵素系は、DNAポリメラーゼまたはDNAリガーゼのいずれかを用い、また鋳型がRNA断片である場合には、DNA鎖伸長用酵素系は、逆転写酵素、またはDNAリガーゼおよび逆転写酵素の組合せのいずれかの存在下で、ヌクレオチドモノマー(dATP,dCTP,dGTP,dTTPなど)を含有するMPEC用バッファを用いることができる。   As a reaction system comprising the introduced sample, when the template is a DNA fragment, the enzyme system for DNA chain extension uses either DNA polymerase or DNA ligase, and when the template is an RNA fragment. The DNA chain elongation enzyme system comprises a buffer for MPEC containing nucleotide monomers (dATP, dCTP, dGTP, dTTP, etc.) in the presence of either reverse transcriptase or a combination of DNA ligase and reverse transcriptase. Can be used.

また、DNAポリメラーゼの中でも、特に耐熱性細菌に由来するDNAポリメラーゼであるTaqDNAポリメラーゼ、TthDNAポリメラーゼ、PfuDNAポリメラーゼなどを用いることもできる。   Among DNA polymerases, Taq DNA polymerase, Tth DNA polymerase, Pfu DNA polymerase, and the like, which are DNA polymerases derived from heat-resistant bacteria, can also be used.

また、これらヌクレオチドモノマーの少なくとも一種をラベルしておくことができる。例えば、dTTPの塩基の3位を蛍光ラベルしたCy3−dUTPをヌクレオチドモノマーとして用いることで、鋳型DNA断片のアデニン(A)に対応する伸長(プライマー)側の位置にCy3−dUTPが挿入される。これにより、伸長反応が生じたプライマーから形成されるDNA断片がCy3−dUTPで蛍光染色されて、このDNA断片の検出を行うことができるようになる。
を導入することにより、
In addition, at least one of these nucleotide monomers can be labeled. For example, by using Cy3-dUTP fluorescently labeled at position 3 of the base of dTTP as a nucleotide monomer, Cy3-dUTP is inserted at a position on the extension (primer) side corresponding to adenine (A) of the template DNA fragment. Thereby, the DNA fragment formed from the primer in which the extension reaction has occurred is fluorescently stained with Cy3-dUTP, and this DNA fragment can be detected.
By introducing

なお、他のヌクレオチドモノマーをラベルしてもよく、また複数の種類のヌクレオチドモノマーをラベルしてもよい。また、ラベル方法も蛍光体の導入の他に、光吸収体の導入の方法、放射線ラベルの方法(P32-ATP、P32-dATP)、酵素標識などの非放射性ラベルの方法などによってもDNA鎖を検出することができる。 Other nucleotide monomers may be labeled, and a plurality of types of nucleotide monomers may be labeled. In addition to also label Methods of introduction of the phosphor, a method of introducing light absorbing method of radiolabeled (P 32 -ATP, P 32 -dATP ), by a method of non-radioactive labels such as enzyme labels DNA The strand can be detected.

この酵素標識の方法においては、ビオチン(biotin)化またはジゴキシゲニン(DIG:ステロイド系天然物)を結合した核酸(例えば、biotin-dUTP、DIG-dUTP)を使用してプライマーを伸張させた後、蛍光標識化したり、アルカリフォスファターゼまたはアルカリフォスファターゼ処理しニトロブルーテトラゾリウム(NBT)と5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルリン酸(BCIP)液中で数時間反応させることによってDNAを検出することができる。   In this enzyme labeling method, a nucleic acid (for example, biotin-dUTP, DIG-dUTP) bound to biotin (biotin) or digoxigenin (DIG: steroidal natural product) is used to extend the primer, and then fluorescence. DNA can be detected by labeling or treating with alkaline phosphatase or alkaline phosphatase and reacting in nitroblue tetrazolium (NBT) and 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate (BCIP) for several hours. it can.

試料が導入された反応系の温度を、初めDNA鎖の熱変性温度(melting temperature:Tm)以上、例えば90℃〜95℃まで上昇させる。この熱変性処理により、自己相補鎖などで見られる折れたたみ構造を有する鋳型DNA断片やプライマーが直鎖状の一本鎖になる。 First, the temperature of the reaction system into which the sample has been introduced is raised to a temperature higher than the heat denaturation temperature (Tm) of the DNA strand, for example, 90 ° C. to 95 ° C. By this heat denaturation treatment, a template DNA fragment or primer having a folded structure found in a self-complementary strand or the like becomes a linear single strand.

続いて、反応系の温度をプライマーと鋳型DNA断片とがアニールする温度(アニール温度)、例えば4℃〜65℃、好ましくは35℃〜65℃まで下降させる。このアニール処理により、鋳型DNA断片の一部と相補的な配列を有するプライマーと、この鋳型DNA断片とが二本鎖になる。この反応系に対して、洗浄処理を行わずにそのまま一定温度を保ち、DNA鎖の伸長反応および増幅反応を行う。   Subsequently, the temperature of the reaction system is lowered to a temperature at which the primer and the template DNA fragment anneal (annealing temperature), for example, 4 ° C. to 65 ° C., preferably 35 ° C. to 65 ° C. By this annealing treatment, a primer having a sequence complementary to a part of the template DNA fragment and the template DNA fragment become double stranded. The reaction system is maintained at a constant temperature without washing, and a DNA strand extension reaction and an amplification reaction are performed.

ここで、従来では、アニール処理した後で伸長反応の前に、二本鎖を組まなかったDNA断片(またはRNA断片)を除くための洗浄処理が必要であったが、本実施形態では、基板上に非特異的に吸着するDNA断片(またはRNA断片)がないため、および基板表面環境がDNA鎖伸長にかかる酵素反応に適しているため基板の洗浄処理が不要になる。このようにして、試料導入からDNA鎖の伸長反応までを同一の液相系、すなわち反応系をそのまま用いることができる。   Here, conventionally, a washing process for removing a DNA fragment (or RNA fragment) that did not form a double strand was required after the annealing process and before the extension reaction. Since there is no non-specifically adsorbed DNA fragment (or RNA fragment) and the substrate surface environment is suitable for an enzymatic reaction related to DNA chain elongation, no substrate washing treatment is required. In this way, the same liquid phase system from the sample introduction to the DNA chain extension reaction, that is, the reaction system can be used as it is.

アニール処理を行った反応系の温度を、一定温度に保つように制御する。あるいは、当該反応系の温度を、前記アニール処理温度と前記熱変性処理温度との間の所定の温度、例えば35℃〜75℃の範囲での所定の温度に保つ。一定温度に保つ保持時間は30分から4時間であることが好ましい。このように反応系の温度を一定に保持することにより、MPEC法によるDNA鎖の伸長反応が起こる、DNA鎖の伸長がある長さまで進むと、鋳型DNA断片はまだ伸長していないプライマーへと随時移り、プライマーの伸長反応が起こる。このように従来のようにヒートサイクルを繰り返すことなく、DNA鎖の増幅が可能となる。   The temperature of the reaction system that has been annealed is controlled so as to maintain a constant temperature. Alternatively, the temperature of the reaction system is maintained at a predetermined temperature between the annealing temperature and the heat denaturation temperature, for example, a predetermined temperature in the range of 35 ° C to 75 ° C. The holding time at a constant temperature is preferably 30 minutes to 4 hours. By keeping the temperature of the reaction system constant in this way, a DNA chain elongation reaction by the MPEC method occurs. When the DNA chain proceeds to a certain length, the template DNA fragment is converted to a primer that has not yet been extended as needed. Then, a primer extension reaction occurs. In this way, DNA strands can be amplified without repeating a heat cycle as in the prior art.

ここでは、鋳型DNA断片に対して耐熱性DNAポリメラーゼを用いた例を示したが、DNA鎖を鋳型として新たなDNA鎖を合成する酵素であれば特に限定はされない。このようなDNAポリメラーゼとしては、ポルI型DNAポリメラーゼ(大腸菌DNAポリメラーゼI、クレノウ断片など)、α型DNAポリメラーゼ(ピロコッカス・フリオサス由来DNAポリメラーゼ、VENT DNAポリメラーゼ、KOD DNAポリメラーゼ、DEEP VENT DNAポリメラーゼ)及び非α非ポルI型DNAポリメラーゼ(国際公開第97/24444号パンフレット記載のDNAポリメラーゼ)等が挙げられる。   Here, an example in which a heat-resistant DNA polymerase is used for a template DNA fragment is shown, but there is no particular limitation as long as it is an enzyme that synthesizes a new DNA strand using a DNA strand as a template. Examples of such a DNA polymerase include Pol I type DNA polymerase (E. coli DNA polymerase I, Klenow fragment, etc.), α type DNA polymerase (Pyrococcus furiosus-derived DNA polymerase, VENT DNA polymerase, KOD DNA polymerase, DEEP VENT DNA polymerase) and Non-α non-pol I type DNA polymerase (DNA polymerase described in WO 97/24444 pamphlet) and the like.

DNAポリメラーゼの代わりに、DNAリガーゼを用いてもDNA鎖伸長および増幅を行うことが可能である。   It is possible to perform DNA chain extension and amplification using DNA ligase instead of DNA polymerase.

また、鋳型RNA断片を用いた場合、鋳型RNA断片に直接基板上のプライマーを作用させて、逆転写酵素を用いて、プライマー側にDNA鎖伸長させることが可能である。また、鋳型RNA断片に逆転写酵素を作用させて一旦cDNA(相補的DNA)を合成(第一鎖合成)してから、DNAポリメラーゼまたはDNAリガーゼを作用させても、プライマー側にDNA鎖伸長および増幅させることが可能である。   In addition, when a template RNA fragment is used, a primer on the substrate is allowed to act directly on the template RNA fragment, and the DNA strand can be extended to the primer side using reverse transcriptase. Even if reverse transcriptase is allowed to act on the template RNA fragment to synthesize cDNA (complementary DNA) once (first strand synthesis) and then DNA polymerase or DNA ligase is allowed to act, DNA strand extension and It is possible to amplify.

このDNA鎖増幅のためには、基板上の一定の区画内に複数のスポットを設けておき、各スポットにプライマーを固定化しておき、マイクロアレイを形成しておくことが好ましい。   In order to amplify the DNA strand, it is preferable to provide a plurality of spots in a certain section on the substrate, immobilize a primer on each spot, and form a microarray.

また、基板の表面に固定化させるDNA増幅用プライマーの長さを目的や用途に応じて任意に決定することができ、例えば5〜50塩基とすることができる。   Moreover, the length of the DNA amplification primer to be immobilized on the surface of the substrate can be arbitrarily determined according to the purpose and application, and can be set to 5 to 50 bases, for example.

伸長反応の後に、反応液を捨てて、DNAマイクロアレイを、例えば0.1wt%のSDS溶液を用いて洗浄して、終了する。   After the extension reaction, the reaction solution is discarded, and the DNA microarray is washed with, for example, a 0.1 wt% SDS solution to finish.

以下に、本実施形態のDNA鎖伸長方法の適用例について説明する。   Hereinafter, application examples of the DNA chain extension method of the present embodiment will be described.

(SNP解析)
所定の着目遺伝子の特徴配列を含む塩基配列と相補的な配列を完全マッチ配列とするとき、プライマーをこの完全マッチ配列の一塩基を他の塩基に置き換えることで、SNP解析を行うことが可能になる。なお、プライマーは25塩基以内の長さを有するものを用いることが好ましい。
(SNP analysis)
When a sequence complementary to a base sequence including a characteristic sequence of a predetermined gene of interest is used as a perfect match sequence, SNP analysis can be performed by replacing one base of this perfect match sequence with another base. Become. In addition, it is preferable to use a primer having a length of 25 bases or less.

すなわち、ある着目遺伝子の特徴配列と一塩基だけミスマッチとなるDNA断片をプライマーとして基板の表面に固定化する。このとき、例えば384穴(各穴256スポット)、96穴(各穴1024スポット)のマイクロアレイを用いて、各スポットに固定化されたプライマーの配列を把握しておくようにする。この特徴配列を含むDNA鎖を鋳型DNA断片として用いてサンプル導入を行い、熱変性処理を行って、アニール処理を行う。アニール処理温度を保つことにより、鋳型DNA鎖断片と二本鎖を形成できるプライマーだけ伸長反応が起こり、随時伸長反応起こることにより増幅される。   That is, a DNA fragment that has a mismatch of one base with a characteristic sequence of a certain gene of interest is immobilized on the surface of the substrate as a primer. At this time, for example, by using a microarray of 384 holes (256 spots for each hole) and 96 holes (1024 spots for each hole), the sequence of the primer immobilized on each spot is grasped. A sample is introduced using the DNA strand containing this characteristic sequence as a template DNA fragment, heat denaturation treatment is performed, and annealing treatment is performed. By maintaining the annealing temperature, an extension reaction occurs only for a primer that can form a double strand with a template DNA strand fragment, and amplification is performed by an extension reaction occurring as needed.

また、前述したように導入されるサンプル中にラベルされたヌクレオチドモノマーを含めておくことで、プライマーから伸長反応により得られるDNA断片がラベルされ、反応後、洗浄を行い、基板に残った蛍光DNA断片を含むスポットの検出を行い、各アレイに固定化されたプライマーの配列が把握されていることから、検出されたスポットに固定化されたプライマーの配列を知ることができる。これにより、伸長反応が起こったプライマーの塩基配列がわかり、前記着目遺伝子の特徴配列を含む鋳型DNA断片に対する一塩基多型を解析することが可能になる。   In addition, by including the labeled nucleotide monomer in the sample introduced as described above, the DNA fragment obtained by the extension reaction from the primer is labeled, and after the reaction, the fluorescent DNA remaining on the substrate is washed. By detecting spots containing fragments and knowing the sequences of the primers immobilized on each array, it is possible to know the sequences of the primers immobilized on the detected spots. As a result, the base sequence of the primer in which the extension reaction has occurred can be known, and single nucleotide polymorphisms for the template DNA fragment containing the characteristic sequence of the gene of interest can be analyzed.

(SBH解析)
所定数、例えば6〜10mer、好ましくは8merの塩基配列を有するプライマーを、全組合せ、例えば8merのプライマーを用いた場合には、全組合せである48=65536種類のプライマーを用意して、各々のプライマーがマイクロアレイのひとつのスポットに固定化させることにより、塩基配列決定(SBH)解析を行うことが可能になる。
(SBH analysis)
Primers having a predetermined number, for example, 6 to 10 mer, preferably 8 mer base sequences, all combinations, for example, when 8 mer primers are used, prepare 4 8 = 65536 kinds of primers that are all combinations, The base sequence determination (SBH) analysis can be performed by immobilizing the primers in one spot of the microarray.

すなわち、前記の各プライマーをマイクロアレイの各スポットにそれぞれ固定化する。このとき、各スポットに固定化されたプライマーの配列を把握しておくようにする。未知の塩基配列のDNA断片を鋳型DNA断片として用いてサンプル導入を行い、熱変性処理を行って、アニール処理を行う。アニール処理の温度を保つことにより鋳型DNA鎖断片と二本鎖を形成できるプライマーにだけ伸長、増幅される。   That is, each of the above primers is immobilized on each spot of the microarray. At this time, the sequence of the primer immobilized on each spot is known. A sample is introduced using a DNA fragment of an unknown base sequence as a template DNA fragment, heat denaturation treatment is performed, and annealing treatment is performed. By maintaining the annealing temperature, only the primers that can form double strands with the template DNA strand fragments are extended and amplified.

また、前述したようにサンプル中にラベルされたヌクレオチドモノマーを含めておくことで、プライマーから伸長反応により得られるDNA断片がラベルされ、DNA鎖の伸長増幅後、洗浄を行い、基板に残った蛍光DNA断片を含むスポットの検出を行い、各アレイに固定化されたプライマーの配列が把握されていることから、検出されたスポットに固定化されたプライマーの配列を知ることができる。これにより、伸長反応が起こったプライマーの塩基配列がわかる。   In addition, as described above, by including the labeled nucleotide monomer in the sample, the DNA fragment obtained by the extension reaction from the primer is labeled, and after the DNA chain extension amplification, washing is performed, and the fluorescence remaining on the substrate Since the spots containing the DNA fragments are detected and the sequences of the primers immobilized on each array are known, the sequences of the primers immobilized on the detected spots can be known. Thereby, the base sequence of the primer in which the extension reaction has occurred is known.

ここで、基板上で伸長反応が起こったスポットを検出した後、検出されたスポットに固定化されているプライマーのランダム配列群の各配列を取り出し、配列の前後で一塩基ずらしてオーバーラップするように順番付けして順番付け配列群が得られる。この順番付け配列群に示された順番にしたがって、各プライマーの先頭の塩基を読んで行き、最後のプライマーについては全塩基配列を読んで得られる塩基配列に基づいて、未知の塩基配列を有する鋳型DNA断片の塩基配列を決定することができる。   Here, after detecting a spot where an extension reaction has occurred on the substrate, each sequence of the random sequence group of primers immobilized on the detected spot is taken out and overlapped by shifting by one base before and after the sequence. To obtain an ordered array group. A template having an unknown base sequence based on the base sequence obtained by reading the first base of each primer and reading the entire base sequence for the last primer according to the order shown in this ordered sequence group The base sequence of the DNA fragment can be determined.

なお、プライマーが6塩基長の場合は4096種類のプライマーを用意する必要があり、プライマーが7塩基長の場合は16384種類のプライマーを用意する必要がある。これらのプライマーは、機能未知(nc)RNAおよびマイクロ(mi)RNAなどの20mer〜50merの比較的小分子の探索、遺伝子配列解析に用いることができる。   In addition, when a primer is 6 base length, it is necessary to prepare 4096 types of primers, and when a primer is 7 base length, it is necessary to prepare 16384 types of primers. These primers can be used for searching relatively small molecules of 20 mer to 50 mer such as unknown function (nc) RNA and micro (mi) RNA, and gene sequence analysis.

また、プライマーが8塩基長の場合は65536種類のプライマーを用意する必要があり、プライマーが9塩基長の場合および10塩基長の場合は、それぞれ262144および1048576種類のプライマーを用意する必要がある。これらのプライマーは、通常の遺伝子配列解析に用いることができる。   When the primer is 8 bases long, 65536 types of primers need to be prepared, and when the primer is 9 bases long and 10 bases long, 262144 and 1048576 types of primers need to be prepared, respectively. These primers can be used for normal gene sequence analysis.

(遺伝子発現プロファイル解析)
まず、サンプルを調整および発現プロファイル解析するための従来の方法を示す。
(Gene expression profile analysis)
First, a conventional method for preparing a sample and analyzing an expression profile is shown.

目的に応じた生体組織から全RNA(totalRNA)を抽出する。さらに全RNAからは逆転写酵素を用いた反応によって、cDNAを合成する(第一鎖合成)。逆転写酵素を用いた反応の際にはdNTPとアミノアリルdUTPを一定の割合で混合したものを加えて、アミノアリルdUTPを取り込んだcDNAを合成する。   Total RNA (total RNA) is extracted from the biological tissue according to the purpose. Furthermore, cDNA is synthesized from the total RNA by a reaction using reverse transcriptase (first strand synthesis). In the reaction using reverse transcriptase, a mixture of dNTP and aminoallyl dUTP in a certain ratio is added to synthesize cDNA incorporating aminoallyl dUTP.

なお、組織から得た全RNA量が少ない場合は、逆転写反応によりcDNAを合成した後、2本鎖のcDNA(転写鋳型DNA断片)を合成し(第二鎖合成)、それを鋳型として、RNAポリメラーゼを作用させてアンチセンス鎖のRNA(aRNA)を増幅する。このRNA増幅の際にdNTPとアミノアリルdUTPとを一定の割合で混合したものを加えることで、アミノアリルdUTPを取り込んだaRNAを合成することができる。   If the amount of total RNA obtained from the tissue is small, cDNA is synthesized by reverse transcription reaction, then double-stranded cDNA (transcription template DNA fragment) is synthesized (second-strand synthesis), and it is used as a template. RNA polymerase (aRNA) is amplified by the action of RNA polymerase. By adding a mixture of dNTP and aminoallyl dUTP at a certain ratio during the RNA amplification, aRNA incorporating aminoallyl dUTP can be synthesized.

続いて、上記のcDNAまたはアンチセンスアミノアリルRNA(aRNA)をエタノール沈殿した後、0.2M炭酸ナトリウムバッファー(NaHCO3−Na2CO3(pH9.0))に溶解する。DMSOに溶解しておいた蛍光色素(Cy3またはCy5)を加えて、常法に従い、cDNAまたはaRNAに取り込ませておいたアミノアリルdUTPとカップリング反応させ、cDNAまたはaRNAを蛍光標識する。遊離の蛍光色素をゲルろ過カラムまたはフィルターなどを用い常法の精製により除去した後、aRNAについてはさらにフラグメンテーションバッファー(終濃度0.04M酢酸トリアミノメタン(pH8.1)、0.1M酢酸カリウム、0.03M酢酸マグネシウム)を加えて95℃で15分間反応後、クラッシュアイスで急冷してaRNAを断片化する。ゲル電気泳動などの方法によりフラグメント化を確認した後、ゲルろ過フィルターで精製・濃縮する。 Subsequently, the above cDNA or antisense aminoallyl RNA (aRNA) is ethanol precipitated and then dissolved in 0.2 M sodium carbonate buffer (NaHCO 3 —Na 2 CO 3 (pH 9.0)). Fluorescent dye (Cy3 or Cy5) dissolved in DMSO is added and coupled with aminoallyl dUTP incorporated in cDNA or aRNA according to a conventional method to fluorescently label cDNA or aRNA. After removing the free fluorescent dye by conventional purification using a gel filtration column or a filter, for aRNA, further fragmentation buffer (final concentration 0.04M triaminomethane acetate (pH 8.1), 0.1M potassium acetate, 0.03M magnesium acetate) is added and reacted at 95 ° C. for 15 minutes, and then rapidly cooled with crushed ice to fragment aRNA. After confirming fragmentation by a method such as gel electrophoresis, the solution is purified and concentrated with a gel filtration filter.

次に、調製したcDNAまたはaRNAとマイクロアレイのプライマーとのハイブリダイゼーションを行う。cDNAまたはaRNAにハイブリダイゼーションバッファー(最終濃度5×SSC、0.5(v/v)%SDS、4×Denhardt's solution)及びホルムアミド(Formamide)を適宜混合し、DNAマイクロアレイと45℃〜60℃で一晩ハイブリダイゼーションする。ハイブリダイゼーション後、2×SSC−0.1(v/v)%SDS溶液、2×SSC溶液、1×SSC溶液で5分間ずつ洗浄したのち、蛍光読取装置(例えば、CRBIO(r) IIe;日立ソフトウエアーエンジニアリング製)を用いて画像をスキャンし、解析ソフト(例えば、DNASIS(r)Array;日立ソフトウエアーエンジニアリング製)を用いてシグナル強度を定量化する。
なお、ここでは、aRNAの合成を示しているが、途中の工程で得られるcDNAが解析に十分な量であれば、このcDNAを直接解析してもよい。
Next, hybridization of the prepared cDNA or aRNA and a microarray primer is performed. Hybridization buffer (final concentration 5 × SSC, 0.5 (v / v)% SDS, 4 × Denhardt's solution) and formamide is mixed with cDNA or aRNA as appropriate, and mixed with DNA microarray at 45 ° C. to 60 ° C. Hybridize overnight. After hybridization, after washing with 2 × SSC-0.1 (v / v)% SDS solution, 2 × SSC solution, and 1 × SSC solution for 5 minutes each time, a fluorescence reader (for example, CRBIO (r) IIe; Hitachi The image is scanned using software engineering, and the signal intensity is quantified using analysis software (for example, DNASIS (r) Array; manufactured by Hitachi Software Engineering).
Although the synthesis of aRNA is shown here, this cDNA may be directly analyzed if the amount of cDNA obtained in the intermediate step is sufficient for analysis.

この方法では、複雑な前処理工程を行うため、それぞれの試料で条件選定など設定条件が多くなる上に、全工程で少なくとも5日〜一週間はかかってしまうのが迅速な遺伝子検査の上で問題であった。   In this method, since a complicated pretreatment process is performed, setting conditions such as condition selection increase for each sample, and it takes at least 5 days to 1 week for all processes in terms of rapid genetic testing. It was a problem.

そこで、本実施形態では、基板の表面に、解析対象となる遺伝子の特徴配列に相当する塩基配列を有するDNA断片をプライマーとして用いて、各々のプライマーをマイクロアレイのひとつのスポットに固定化させておく。そこで、全RNAに逆転写酵素を作用させてcDNAを得る第一鎖合成を行った後に、第一鎖合成により得られるcDNA(または必要に応じて増幅させて得られるaRNA)を鋳型DNA断片として用いて、DNAポリメラーゼまたはDNAリガーゼの作用により基板上のプライマー側で伸長反応を行うことで、発現遺伝子を特定することが可能になる。   Therefore, in this embodiment, a DNA fragment having a base sequence corresponding to the characteristic sequence of the gene to be analyzed is used as a primer on the surface of the substrate, and each primer is immobilized on one spot of the microarray. . Therefore, after performing first strand synthesis to obtain cDNA by acting reverse transcriptase on total RNA, cDNA obtained by first strand synthesis (or aRNA obtained by amplification if necessary) is used as a template DNA fragment. By using the DNA polymerase or DNA ligase to perform an extension reaction on the primer side on the substrate, it becomes possible to specify the expressed gene.

また、前述のように、全RNAを鋳型として、前記の基板上に設けられた所定の配列を有するプライマーをハイブリダイズさせて、逆転写酵素を作用させることで、直接基板上のプライマー側で伸長反応を行うことが可能であり、これによっても発現遺伝子を特定することが可能になる。   In addition, as described above, using the total RNA as a template, a primer having a predetermined sequence provided on the substrate is hybridized, and a reverse transcriptase is allowed to act on the primer side on the substrate. It is possible to carry out the reaction, and this also makes it possible to specify the expressed gene.

すなわち、既知の遺伝子が有する特徴配列と相補的な塩基配列を有するプローブが、特定の細胞由来の全RNAから得られる鋳型DNA断片中に存在するか否かが分かる。   That is, it can be seen whether or not a probe having a base sequence complementary to a characteristic sequence of a known gene is present in a template DNA fragment obtained from total RNA derived from a specific cell.

すなわち、全RNAに対するcDNAを鋳型DNA断片として用いる例をとって説明すると、前記の各プライマーをマイクロアレイの各スポットにそれぞれ固定化する。このとき、各スポットに固定化されたプライマーの配列を把握しておくようにする。前述したようにして得られる所定の全RNAから合成されたcDNAを鋳型DNA断片として用いてサンプル導入を行い、熱変性処理を行って、アニール処理を行う。アニール処理温度を保つことにより鋳型DNA鎖断片と二本鎖を形成できるプライマーだけ伸長反応が起こり、かつ増幅される。   That is, taking the example of using cDNA for total RNA as a template DNA fragment, each of the above primers is immobilized on each spot of the microarray. At this time, the sequence of the primer immobilized on each spot is known. Samples are introduced using cDNA synthesized from the predetermined total RNA obtained as described above as a template DNA fragment, heat denaturation treatment is performed, and annealing treatment is performed. By maintaining the annealing temperature, an extension reaction occurs and is amplified only by a primer that can form a double strand with the template DNA strand fragment.

また、前述したように導入されるサンプル中にラベルされたヌクレオチドモノマーを含めておくことで、プライマーから伸長反応により得られるDNA断片がラベルされ、伸長増幅反応後の洗浄で基板に残った蛍光DNA断片を含むスポットの検出を行い、各アレイに固定化されたプライマーの配列が把握されていることから、検出されたスポットに固定化されたプライマーの配列を知ることができる。これにより、伸長反応が起こったプライマーの塩基配列がわかり、全RNAがどの遺伝子から発現されて得られたものであるか、すなわち遺伝子発現プロファイルを解析することが可能になる。   In addition, by including the labeled nucleotide monomer in the sample introduced as described above, the DNA fragment obtained by the extension reaction from the primer is labeled, and the fluorescent DNA remaining on the substrate by washing after the extension amplification reaction By detecting spots containing fragments and knowing the sequences of the primers immobilized on each array, it is possible to know the sequences of the primers immobilized on the detected spots. As a result, the base sequence of the primer in which the extension reaction has occurred can be known, and from which gene the total RNA is expressed can be analyzed, that is, the gene expression profile can be analyzed.

この方法によれば、遺伝子発現プロファイル(gene expression profile)解析を、通常の解析において手間と時間がかかるサンプル調製をほとんど行うことなく、ゲノムDNA又は全RNAからの逆転写産物cDNAを鋳型DNA断片として用い簡便な操作で行うことができるようになる。   According to this method, gene expression profile analysis can be carried out using genomic DNA or reverse transcript cDNA from total RNA as a template DNA fragment, with almost no laborious and time-consuming sample preparation in normal analysis. It becomes possible to carry out by a simple operation.

以上の用途のほかには、
マイクロサテライト解析、染色体異常解析(CGH:Comparative Genomic Hybridization)、機能未知(nc)RNA探索などの遺伝子解析用基本ツールへの適用;
Besides the above uses,
Application to basic tools for gene analysis such as microsatellite analysis, chromosomal aberration analysis (CGH), and unknown function (nc) RNA search;

これらツールを使用した臓器・疾患別遺伝子発現解析チップ、変異原性試験キット(環境ホルモン)、遺伝子組換え食品検査キット、ミトコンドリア遺伝子配列解析キット、親子鑑定・犯罪捜査のための解析キット、先天性疾患解析キット、染色体・遺伝子異常解析キット、遺伝子診断(着床前・出生前)キット、薬物反応関連遺伝子多型解析キット、脂質代謝関連遺伝子多型解析キット、耳鼻科・眼科領域遺伝子多型解析キットなどの用途別カスタムチップへの適用; Gene expression analysis chip for each organ / disease using these tools, mutagenicity test kit (environmental hormone), genetically modified food test kit, mitochondrial gene sequence analysis kit, analysis kit for parentage testing / crime investigation, congenital Disease analysis kit, chromosome / gene abnormality analysis kit, genetic diagnosis (pre-implantation / prenatal) kit, drug reaction-related gene polymorphism analysis kit, lipid metabolism-related gene polymorphism analysis kit, otolaryngology / ophthalmology gene polymorphism analysis Application to custom chips by use such as kits;

ガン予後予測チップ、医薬品開発(臨床・創薬)用チップ、健康食品開発用チップなどの診断・臨床用カスタムチップへの適用;   Application to diagnostic / clinical custom chips such as cancer prognosis prediction chips, pharmaceutical development (clinical / drug discovery) chips, health food development chips;

微生物限度試験や食品飲料水中の微生物検査などの薬品・食品製造工程、およびう蝕・歯周病関連菌の検出、日和見感染菌の検出などの歯科領域の臨床検査、および食品工場・厨房施設環境検査、飲料・公衆浴場、井戸水などの水質検査における環境検査、および感染症・食中毒の予防、会社従業員の衛生管理などの保健衛生、および耐性菌を含む一般細菌同定、肝炎ウイルス、ヘリコバクターピロリ、肝炎クラミジア菌、エイズウイルス、SARSウイルス、ウエストナイルウイルス、ノロウイルス(生カキ由来の食中毒)、インフルエンザウイルス、真菌・カビなどの臨床検査などの微生物同定検査キットへの適用
などが挙げられる。
Drug and food manufacturing processes such as microbiological limit tests and microbiological tests in food and drink water, clinical examinations in the dental field such as detection of caries and periodontal disease-related bacteria, opportunistic infections, and food factory / kitchen facility environment Environmental inspections in water quality inspections such as inspections, drinking and public baths, well water, and prevention of infectious diseases and food poisoning, hygiene such as hygiene management of company employees, and identification of general bacteria including resistant bacteria, hepatitis virus, Helicobacter pylori, Examples include application to microbe identification test kits such as clinical tests for hepatitis chlamydia, AIDS virus, SARS virus, West Nile virus, norovirus (food poisoning derived from raw oysters), influenza virus, fungi and mold.

(実験例1)
以下の手法にて、プライマーを、本実施形態に対応するプラスチックおよびガラス基板、および従来の基板に対応するアルデヒド基板の各基板の表面に固定化して、各基板上でDNA鎖増幅反応を行って、プライマーのDNA鎖増幅反応を検出した。
(Experimental example 1)
The primer is immobilized on the surface of each substrate of a plastic and glass substrate corresponding to this embodiment and an aldehyde substrate corresponding to a conventional substrate by the following method, and DNA strand amplification reaction is performed on each substrate. The DNA strand amplification reaction of the primer was detected.

(プラスチック基板の製造)
飽和環状ポリオレフィン樹脂(5−メチル−2ノルボルネンの開環重合体の水素添加物(MFR(Melt flow rate):21g/10分、水素添加率:実質的に100%、熱変形温度123℃)を用い、射出成形によりスライドガラス形状の基板を得た。基板を2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン−ブチルメタクリレート−p−ニトロフェニルオキシカルボニルポリエチレングリコールメタクリレート(NPMA)共重合体(各基は、モル%で25:74:1)の0.5重量%エタノール溶液に浸漬することにより、基板表面にホスホリルコリン基と活性エステル基とを有する高分子物質を導入して、プラスチック基板を得た。
(Manufacture of plastic substrates)
Saturated cyclic polyolefin resin (hydrogenated ring-opening polymer of 5-methyl-2-norbornene (MFR (Melt flow rate): 21 g / 10 min, hydrogenation rate: substantially 100%, heat distortion temperature 123 ° C.)) A glass substrate was obtained by injection molding, and the substrate was 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine-butyl methacrylate-p-nitrophenyloxycarbonylpolyethylene glycol methacrylate (NPMA) copolymer (each group was 25% by mol). : 74: 1) was immersed in a 0.5 wt% ethanol solution to introduce a polymer substance having a phosphorylcholine group and an active ester group on the substrate surface to obtain a plastic substrate.

(ガラス基板の製造)
通常のガラス基板を、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン−ブチルメタクリレート−p−ニトロフェニルオキシカルボニルポリエチレングリコールメタクリレート(NPMA)共重合体(各基は、モル%で25:74:1)の0.5重量%エタノール溶液に浸漬することにより、基板表面にホスホリルコリン基と活性エステル基とを有する高分子物質を導入して、ガラス基板を得た。
(Manufacture of glass substrates)
An ordinary glass substrate is coated with 0.5 weight of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine-butyl methacrylate-p-nitrophenyloxycarbonylpolyethylene glycol methacrylate (NPMA) copolymer (each group is 25: 74: 1 in mol%). A polymer substrate having a phosphorylcholine group and an active ester group was introduced onto the substrate surface by dipping in a% ethanol solution to obtain a glass substrate.

(アルデヒド基板の製造)
飽和環状ポリオレフィン樹脂5−メチル−2−ノルボルネンの開環重合体の水素添加物(MFR:21g/10分、水素添加率:実質的に100%、熱変形温度温度:123℃)を用い、射出成形によりスライドグラス形状の基板を得た。この成形物に低温酸素プラズマ処理により表面に親水化処理を施した。次に、アミノアルキルシランとしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランをメタノール中に5%の濃度で溶解させたものをアミノ基導入処理液として調製し、この溶液の中に2時間浸漬の後、基板を溶液から取り出し、超純水中に浸漬し放置後基板を取り出し乾燥した。グルタルアルデヒドをPBS(−)中に2%の濃度で溶解させてグルタルアルデヒド溶液を調製し、アミノアルキルシラン処理を行なった基板をグルタルアルデヒド溶液中に浸漬し、4時間放置した後、基板を取り出して超純水中に浸漬し、洗浄乾燥した。これにより、表面にアルデヒド基を有するアルデヒド基板が得られた。
(Manufacture of aldehyde substrates)
Saturated cyclic polyolefin resin 5-methyl-2-norbornene ring-opening polymer hydrogenated product (MFR: 21 g / 10 min, hydrogenation rate: substantially 100%, heat distortion temperature: 123 ° C.), injection A slide glass substrate was obtained by molding. The molded product was subjected to a hydrophilic treatment on the surface by low-temperature oxygen plasma treatment. Next, a solution prepared by dissolving γ-aminopropyltriethoxysilane as an aminoalkylsilane in methanol at a concentration of 5% is prepared as an amino group introduction treatment solution. After being immersed in this solution for 2 hours, the substrate is mounted. The substrate was taken out from the solution, immersed in ultrapure water and allowed to stand, and then the substrate was taken out and dried. Glutaraldehyde is dissolved in PBS (-) at a concentration of 2% to prepare a glutaraldehyde solution. The substrate treated with aminoalkylsilane is immersed in the glutaraldehyde solution and left for 4 hours, and then the substrate is taken out. And then immersed in ultrapure water, washed and dried. Thereby, an aldehyde substrate having an aldehyde group on the surface was obtained.

(プライマー固定)
5’末端がアミノ基で修飾されたオリゴDNA(20塩基鎖)を0.25M炭酸バッファ(pH9.0)を用いて溶解し、10μMのオリゴDNA溶液を調製した。この溶液をスポッタ(日立ソフトウェアーエンジニアリング製Marks-I)を用い、100μm径クロスカットピンでプラスチック基板およびガラス基板、およびアルデヒド基板の表面上に、それぞれスポットした。オリゴDNAをスポットした各基板を、200μlの0.25Mリン酸バッファ(pH8.5)で内部を湿らせた密閉容器(10cm×15cm×3cm)中で一昼夜浸して、オリゴDNA(プライマー)を固定化させた。
(Primer fixation)
Oligo DNA (20 base chain) whose 5 ′ end was modified with an amino group was dissolved using 0.25 M carbonate buffer (pH 9.0) to prepare a 10 μM oligo DNA solution. This solution was spotted on the surface of a plastic substrate, a glass substrate, and an aldehyde substrate using a spotter (Marks-I manufactured by Hitachi Software Engineering Co., Ltd.) with a 100 μm diameter cross cut pin. Each substrate on which oligo DNA was spotted was immersed overnight in a sealed container (10 cm x 15 cm x 3 cm) moistened with 200 µl of 0.25 M phosphate buffer (pH 8.5) to immobilize the oligo DNA (primer). Made it.

(DNA鎖増幅反応)
導入する鋳型DNA断片として、所定の50merの、予め5’末端をCy5にて標識したDNA断片を用いて、鋳型DNA断片の濃度が100pMとなるような反応系とした。また、DNA鎖伸長用酵素系として、DNAポリメラーゼ(タカラバイオ株式会社製Ex Taq)を用いた。
(DNA strand amplification reaction)
As a template DNA fragment to be introduced, a predetermined 50-mer DNA fragment whose 5 ′ end was previously labeled with Cy5 was used, and the reaction system was such that the concentration of the template DNA fragment was 100 pM. In addition, DNA polymerase (Ex Taq manufactured by Takara Bio Inc.) was used as an enzyme system for DNA chain elongation.

続いて、熱変性処理を95℃5分で行い、次いでアニール処理及び伸長増幅反応を37℃で行った。伸長増幅反応時間は30分、60分、90分、120分、150分とした。   Subsequently, heat denaturation treatment was performed at 95 ° C. for 5 minutes, and then annealing treatment and extension amplification reaction were performed at 37 ° C. The extension amplification reaction times were 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, 120 minutes, and 150 minutes.

以下、サンプル中にCy3−dUTPを含めておいて各基板において行ったDNA鎖増幅反応におけるCy3−dUTP由来の蛍光強度を測定した結果を以下に示す。   Hereinafter, the result of measuring the fluorescence intensity derived from Cy3-dUTP in the DNA chain amplification reaction performed on each substrate with Cy3-dUTP included in the sample is shown below.

Figure 0004916689
Figure 0004916689

本実施形態に対応するプラスチック基板およびガラス基板では、伸長増幅時間を長くすることによりシグナルが強くなっており基板上でのDNA鎖伸長増幅が起きており、一方で、従来の基板に対応するアルデヒド基板ではDNA鎖伸長は起きていないと考えられる。また、本実施形態に対応するプラスチック基板およびガラス基板では、ヒートサイクルを行わなくても検出可能なシグナルを得ることが可能である。   In the plastic substrate and the glass substrate corresponding to the present embodiment, the signal is strengthened by extending the extension amplification time, and DNA strand extension amplification occurs on the substrate. On the other hand, the aldehyde corresponding to the conventional substrate It is considered that DNA strand elongation does not occur on the substrate. In addition, in the plastic substrate and the glass substrate corresponding to the present embodiment, it is possible to obtain a detectable signal without performing a heat cycle.

Claims (5)

2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン基を有する第一単位とp−ニトロフェニルオキシカルボニルポリエチレングリコールメタクリレート基を有する第二単位とを含む高分子物質を表面に有する基板に、DNA伸長用のプライマーとなるDNA鎖を固定化させ、所望する配列を有する鋳型DNA断片または鋳型RNA断片、DNA鎖伸長用酵素系、およびヌクレオチドモノマーを含む試料が導入された液相系を、DNA鎖を熱変性する温度(以下、「熱変性処理温度」という)まで引き上げ、
前記液相系の温度をアニール処理する温度(以下、「アニール処理温度」という)まで下げ、一定の処理温度を保ち、基板上に固定化されたプライマーDNA鎖の伸長と増幅を行うことを特徴とする、DNA鎖増幅方法。
A DNA chain that serves as a primer for DNA elongation on a substrate having a polymer substance on the surface thereof, which includes a first unit having a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine group and a second unit having a p-nitrophenyloxycarbonylpolyethylene glycol methacrylate group A liquid phase system in which a sample containing a template DNA fragment or template RNA fragment having a desired sequence, a DNA chain elongation enzyme system, and a nucleotide monomer is introduced, is subjected to heat denaturation of the DNA chain (hereinafter, To "heat denaturation temperature")
The temperature of the liquid phase system is lowered to a temperature for annealing treatment (hereinafter referred to as “annealing temperature”), and the primer DNA strand immobilized on the substrate is extended and amplified while maintaining a constant treatment temperature. A DNA strand amplification method.
請求項1に記載のDNA鎖増幅方法において、
前記液相系で、アニール処理してDNA鎖の伸長反応を行うまでに洗浄処理が介在しないことを特徴とするDNA鎖増幅方法。
In the DNA strand amplification method according to claim 1,
A DNA strand amplification method characterized in that no washing treatment is involved in the liquid phase system before the annealing treatment and the DNA strand elongation reaction.
請求項1に記載のDNA鎖増幅方法において、
前記鋳型がDNA断片である場合に、前記DNA鎖伸長用酵素系は、DNAポリメラーゼまたはDNAリガーゼのいずれかであることを特徴とするDNA鎖増幅方法。
In the DNA strand amplification method according to claim 1,
When the template is a DNA fragment, the DNA chain extending enzyme system is one of DNA polymerase and DNA ligase.
請求項1に記載のDNA鎖増幅方法において、
前記鋳型がRNA断片である場合に、前記DNA鎖伸長用酵素系は、逆転写酵素、またはDNAリガーゼおよび逆転写酵素の組合せのいずれかであることを特徴とするDNA鎖増幅方法。
In the DNA strand amplification method according to claim 1,
When the template is an RNA fragment, the DNA chain extending enzyme system is any one of reverse transcriptase or a combination of DNA ligase and reverse transcriptase.
請求項1に記載のDNA鎖増幅方法において、
前記、ヌクレオチドモノマーの何れかに標識がなされていることを特徴とするDNA鎖増幅方法。
In the DNA strand amplification method according to claim 1,
A DNA strand amplification method, wherein any one of the nucleotide monomers is labeled.
JP2005263988A 2005-09-12 2005-09-12 DNA strand amplification method Expired - Fee Related JP4916689B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005263988A JP4916689B2 (en) 2005-09-12 2005-09-12 DNA strand amplification method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005263988A JP4916689B2 (en) 2005-09-12 2005-09-12 DNA strand amplification method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007074928A JP2007074928A (en) 2007-03-29
JP4916689B2 true JP4916689B2 (en) 2012-04-18

Family

ID=37935857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005263988A Expired - Fee Related JP4916689B2 (en) 2005-09-12 2005-09-12 DNA strand amplification method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4916689B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2007141912A1 (en) * 2006-06-07 2009-10-15 住友ベークライト株式会社 RNA detection method
JP2008278800A (en) * 2007-05-10 2008-11-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method for detection of rna virus
JP2009060859A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method for detecting gene

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4325114B2 (en) * 1997-12-22 2009-09-02 日立化成工業株式会社 Direct RT-PCR on oligonucleotide-immobilized PCR microplates
JP2003325199A (en) * 2002-05-13 2003-11-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of assaying nucleic acid and chip for detecting nucleic acid
JP4411926B2 (en) * 2002-12-02 2010-02-10 住友ベークライト株式会社 Microarray and manufacturing method thereof
US20150005180A9 (en) * 2003-09-19 2015-01-01 Kazuhiko Ishihara Biochip

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007074928A (en) 2007-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3927580B2 (en) DNA chain extension method, DNA chain amplification method, and DNA array extension microarray
US8088580B2 (en) RNA detection method
JP6020164B2 (en) Nucleic acid detection method
CN115181793A (en) Low binding supports for improved solid phase DNA hybridization and amplification
JP2006230335A (en) Method for detecting gene
JP4916689B2 (en) DNA strand amplification method
JP5155660B2 (en) Method for producing cDNA and RNA strand
JP2003510054A (en) A three-dimensional microarray system for parallel genotyping of single nucleotide polymorphisms
JP2003510054A5 (en)
JP2002060671A (en) Novel coating resin plate
JP2007222010A (en) Method for detecting gene and carrier for detecting gene
JP5003484B2 (en) Gene detection method
JP2006246774A (en) Method of extending dna strand, method of amplifying dna strand, and microarray for extending dna strand
JP2007105057A (en) Dna chain elongation method, dna chain amplification method and microarray for dna chain elongation
JP4534818B2 (en) Polymer compound for biomaterial and polymer solution using the same
JP2013102716A (en) Method for determining recurrence of gastric cancer
JP2007289088A (en) Gene detection method
JP2006174788A (en) Method for elongating dna strand, method for amplifying dna strand, and microarray for elongating dna strand
JP4922936B2 (en) Bacteria detection method
JP5157382B2 (en) Method for detecting RNA sequence
JP2009219358A (en) Method for detecting gene and carrier for detecting gene
JP2007330104A (en) Method for elongating dna chain and array for elongating dna chain
JP2006234712A (en) Dna immobilization method
JP2009011247A (en) Method for detecting gene
JP2009124957A (en) METHOD FOR DETECTING microRNA, AND microARRAY AND KIT USABLE THEREFOR

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110427

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20110427

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120123

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120125

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees