JP5811086B2 - クラミジア・トラコマティス検出用プライマー及びプローブ、並びにこれを用いたクラミジア・トラコマティスの検出方法 - Google Patents
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Description
(1)配列番号1又は配列番号2で表される塩基配列に基づいて設計され、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチド。
(2)配列番号1又は配列番号2で表される塩基配列に基づいて設計され、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマー。
(3)配列番号1又は配列番号2で表される塩基配列に基づいて設計され、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブ。
(4)配列番号10で表されるクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子中の、配列番号1で表される塩基配列を持つ塩基番号4133〜塩基番号4277の領域若しくは配列番号2で表される塩基配列を持つ塩基番号32〜塩基番号176の領域、又はこれらの領域内の更に特定の領域を標的とし、試料中にこれらの領域の塩基配列を持つオリゴヌクレオチドが存在するか否かを確認するために、配列番号1又は配列番号2で表される塩基配列に基づいて設計され、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチドをプライマーとして用い、試料中の核酸を鋳型として核酸増幅反応を行い、当該反応の結果生じるものを検出することを特徴とする、クラミジア・トラコマティスの検出方法。
(5)配列番号1又は配列番号2で表される塩基配列に基づいて設計され、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチドをプライマー又は/及びプローブとして含んでなる、クラミジア・トラコマティス検出用試薬キット。
本発明に係るプローブの5'末端を標識するレポーター蛍光物質としては、カルボキシフルオレセイン(FAMTM、Applera Corporation商品名)、ヘキサクロロフルオレセイン(HEX)、テトラクロロフルオレセイン(TET)、Texas RedTM(Molecular Probes社商品名)、Cy5、VIC等が挙げられる。
(1)配列番号3で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号4で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、
(2)配列番号5で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号6で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、
(3)配列番号7で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号6で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー。
以下に、本発明のクラミジア・トラコマティスの検出方法の具体例について説明する。
(A−2)インターカレーター法、
(A−3)核酸増幅反応を行った後、得られたプライマー伸長産物について電気泳動を行い、その結果に基づいて行う方法、
(A−4)標識プライマーを用いた核酸増幅反応を行い、得られたプライマー伸長産物の標識を測定する方法。
(A−1)TaqManTMリアルタイムPCR法(TaqManTMプローブ法)
TaqManTMリアルタイムPCR法は、5'末端を例えばFAM等の蛍光色素(レポーター)で、3'末端を例えばTAMRA等のクエンチャー色素で標識したプローブを用いたリアルタイムPCRを行い、この蛍光強度をリアルタイムでモニタリングする方法であり、目的の微量なDNAを高感度且つ定量的に検出する方法である。
(1)配列番号3で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号4で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号8で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドをレポーター色素とクエンチャー色素で標識した標識プローブを用いて、試料中の核酸を鋳型として核酸増幅反応を行い、該標識プローブから遊離した標識物質を検出する、
公知のインターカレーターを利用してリアルタイムPCR等のリアルタイム核酸増幅反応を行う、通常のインターカレーター法によって、「核酸増幅反応の結果生じるものを検出」することができる。
該方法における核酸増幅反応の具体例は、上記したとおりである。例えば、通常のPCR法等の核酸増幅法や、リアルタイムPCR法等のリアルタイム核酸増幅法等が挙げられる。
(A−3−1)目的とする大きさ(塩基対数)のプライマー伸長産物画分を確認することにより行う方法、
(A−3−2)標識プローブを用いたハイブリダイゼーションにより検出する方法、
(A−3−3)電気泳動画分のインターカレーター由来の蛍光を検出する方法、
等が挙げられる。
例えば、核酸増幅反応を行って得られたプライマー伸長産物について、電気泳動を行う。
例えば核酸増幅反応を行って得られたプライマー伸長産物について、電気泳動を行う。
例えば、下記の方法が挙げられる。
(i)本発明のオリゴヌクレオチドをプライマーとして用い、試料中の核酸を鋳型としてインターカレーター法による核酸増幅反応を行う、
(ii)(i)で得られたプライマー伸長産物について電気泳動を行う。
(iii)電気泳動画分について通常の蛍光検出を行う。
(A−4)の方法としては、本発明のプライマーを上記した方法で標識した標識プライマーを用い、被検試料中の核酸を鋳型として用いてPCR等の核酸増幅反応を行い、得られたプライマー伸長産物の標識を検出・測定し、標識を検出できた場合には、その被検試料はクラミジア・トラコマティス陽性であると判定する方法が挙げられる。
(1)配列番号3で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号4で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、
(2)配列番号5で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号6で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、
(3)配列番号7で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマーと、配列番号6で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー。
(1')配列番号3で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、配列番号4で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、及び配列番号8で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドを標識物質で標識した標識プローブ、
(2')配列番号5で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、配列番号6で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、及び配列番号9で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドを標識物質で標識した標識プローブ、
(3')配列番号7で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、配列番号6で表される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドプライマー、及び配列番号9で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドを標識物質で標識した標識プローブ。
上記(2)で設計されたTcTI_Fw01とTcTI_Rv01のプライマーの組合せを用いたPCRで増幅されると予測される核酸配列から、プローブとして利用するための配列を設計した。設計したオリゴヌクレオチドの塩基配列は配列番号8で表されるものであり、「TcTI_FwRv1」と命名した。
下記表2に示す各クラミジア(クラミジア属:Chlamydia trachomatis, Chlamydia pneumoniae, Chlamydia psittaci, Chlamydia pecorum、クラミドフィラ属:Chlamydophila caviae)を常法に従って培養した後、公知の核酸精製手法を用いて精製ゲノムDNAを取得した。得られたそれぞれの精製DNAを、最終1ng/μl(10mM Tris-HCl緩衝液、pH8.9)になるように調製し、DNA試料とした。
1)PCR用反応液の調製
上記(2)で得られたプライマーTcTI_Fw01及びプライマーTcTI_Rv01各1μM、上記(3)で得られた標識プローブ 195nM、1.5mM MgCl2 、80mM KCl、500μg/ml BSA、0.1% コール酸ナトリウム、0.1%TritonX-100、夫々0.2mM のdATP、dCTP、dGTP、dTTP及びTaq DNA ポリメラーゼ((株)ニッポン・ジーン製)40単位/ml を含有する10mM Tris-HCl緩衝液(pH8.9)を調製し、PCR用反応液とした。
PCR用反応液20μlに上記(4)で調製したDNA試料1μL を加えたものをPCR用試料とし、これを定量PCR反応用ガラスキャピラリーチューブ(ロシュ社製)に入れ、定量PCR 専用サーマルサイクラー・検出器(LightCycler2.0、ロシュ社製)を用いてリアルタイムPCRを行った。反応は、95℃ で10分間保温の後、95℃で15秒間、60℃で1分間の反応を50サイクル繰り返し、1サイクル毎にレポーター色素の由来の蛍光量を測定した。尚、蛍光量は、測定に用いたサーマルサイクラーの、測定に供したガラスキャピラリーチューブ毎に相対的な蛍光強度比を数値化する機能を用いて求めた。
得られたリアルタイムPCRの結果を下記表3にまとめた。表3において判定がpositiveとは、蛍光シグナルが検出されたことを示す。一方、判定がnegativeとは、蛍光シグナルが検出されなかったことを示す。
リアルタイム検出系を利用し、本発明で特定したプライマー配列を用いた遺伝子増幅系での検出感度の検定を行った。
(1)プライマー
実施例1(2)で得られたTcTI_Fw01及びTcTI_Rv01を用いた。
実施例1(3)で作製した、オリゴヌクレオチド「TcTI_FwRv1」の5'末端にレポーター色素Texas RedTMを、3'末端にレポーター消光体のBHQ2TMを化学結合させた標識オリゴヌクレオチドプローブを用いた。
表2のC. trachomatis(D (Serovar)株)を常法に従って培養した後、実施例1(4)と同様の方法で、公知の核酸精製手法を用いて精製ゲノムDNAを取得した。これを10mM Tris-HCl緩衝液に溶解し、吸光度を測定した。得られた吸光度測定値より、モル数を算出することで、DNA試料中のゲノムDNA量(ゲノムコピー数)を決定した。
1)PCR用反応液の調製
上記(1)で得られたプライマーTcTI_Fw01及びプライマーTcTI_Rv01各1μM、上記(2)で得られた標識プローブ 195nM、1.5mM MgCl2 、80mM KCl、500μg/ml BSA、0.1% コール酸ナトリウム、0.1%TritonX-100、夫々0.2mMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP及びTaq DNA ポリメラーゼ((株)ニッポン・ジーン製)40単位/ml を含有する10mM Tris-HCl緩衝液(pH8.9)を調製し、PCR用反応液とした。
配列TcTI_Fw01Rv01をPCRにおける増幅ターゲットとし、PCRの鋳型DNAとして、上記(3)で調製したC.trachomatis(D (Serovar)株)由来のPCR用DNA試料(希釈系列)を用いた。
得られた測定結果から、リアルタイムPCR法において行われている常法に従って、検量線を作成した。
リアルタイム検出系を利用し、本発明で特定したプライマー配列を用いた遺伝子増幅系での検出感度の検定を行った。
実施例1(1)で特定したターゲット配列TcTI_Fw02Rv02の配列(配列番号2)から、PCR増幅検出のためのプライマー、すなわち「5'-cagatttcctttcgcattaaaaa-3'」(以下、「TcTI_Fw02m」と呼ぶ。配列番号5)、及び「5'-tctcccatttctcccacaag-3'」(以下、「TcTI_Rv02」と呼ぶ。配列番号6)を設計した。
オリゴヌクレオチドの合成をシグマジェノシス社に委託し、設計した塩基配列を持つ合成オリゴヌクレオチドを得た。これをプライマーとして用いた。
上記(1)で設計されたTcTI_Fw02mとTcTI_Rv02のプライマーの組合せを用いたPCRで増幅されると予測される核酸配列から、プローブとして利用するための配列を設計した。設計したオリゴヌクレオチドの塩基配列は配列番号9で表されるものであり、「TcTI_FwRv2」と命名した。
表2のC.trachomatis(D (Serovar)株)を常法に従って培養した後、実施例1(4)と同様の方法で、公知の核酸精製手法を用いて精製ゲノムDNAを取得した。これを10mM Tris-HCl緩衝液に溶解し、吸光度を測定した。得られた吸光度測定値より、モル数を算出することで、DNA試料中のゲノムDNA量(ゲノムコピー数)を決定した。
1)PCR用反応液の調製
上記(1)で得られたプライマーTcTI_Fw02m及びプライマーTcTI_Rv02各1μM、上記(3)で得られた蛍光標識プローブ 195nM、1.5mM MgCl2 、80mM KCl、500μg/ml BSA、0.1% コール酸ナトリウム、0.1%TritonX-100、夫々0.2mMのdATP、dCTP、dGTP、dTTP及びTaq DNA ポリメラーゼ((株)ニッポン・ジーン製)40単位/ml を含有する10mM Tris-HCl緩衝液(pH8.9)を調製し、PCR用反応液とした。
配列TcTI_Fw02Rv02をPCRにおける増幅ターゲットとし、PCRの鋳型DNAとして、上記(3)で調製したC.trachomatis(D (Serovar)株)由来のPCR用DNA試料(希釈系列)を用いた。
得られた測定結果から、リアルタイムPCR法において行われている常法に従って、検量線を作成した。
y=−3.421358x+40.971924
R2=0.992401
a:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が106コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
b:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が105コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
c:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が104コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
d:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が103コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
e:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が102コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
f:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が10コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
g:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が5コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
h:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が0コピーで、TcTI_Fw01Rv01をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
図3において、各記号は、それぞれ以下の場合の結果を示す。
a:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が106コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
b:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が105コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
c:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が104コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
d:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が103コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
e:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が102コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
f:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が10コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
g:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が5コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
h:PCR用DNA試料中の初期DNAの濃度が0コピーで、TcTI_Fw02Rv02をターゲットとしてリアルタイムPCRを行った場合。
Claims (14)
- 配列番号3で表される塩基配列からなるフォワードプライマーと配列番号4で表される塩基配列からなるリバースプライマーの組合せからなる、クラミジア・トラコマティス検出用プライマー対。
- フォワードプライマーとリバースプライマーの少なくとも一方が標識物質で標識された、請求項1に記載のプライマー対。
- 標識物質が放射性同位体、酵素、蛍光物質、発光物質又はビオチンから選択されるものである、請求項2に記載のプライマー対。
- 請求項1に記載のプライマー対を用い、試料中の核酸を鋳型として核酸増幅反応を行い、当該反応の結果生じるものを検出することによる、クラミジア・トラコマティスの検出方法。
- 核酸増幅反応がリアルタイムPCRである、請求項4に記載の検出方法
- 更に、配列番号1で表される塩基配列の連続した20〜50塩基の塩基配列若しくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチド部分を含み、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチドをレポーター色素及びクエンチャー蛍光色素で標識した標識プローブを用いる、請求項4又は5に記載の検出方法
- 請求項1に記載のプライマー対と、配列番号8で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドをレポーター色素とクエンチャー蛍光色素で標識した標識プローブを用いて、試料中の核酸を鋳型として核酸増幅反応を行い、該標識プローブから遊離した標識物質を検出する、請求項4〜6のいずれかに記載の検出方法。
- 当該反応の結果生じるものがプライマー伸長産物であり、これをインターカレーターを用いて検出する、請求項4又は5に記載の検出方法。
- 核酸増幅反応を行った後、得られたプライマー伸長産物について電気泳動を行い、その結果に基づいてクラミジア・トラコマティスの有無を判定する、請求項4に記載の検出方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のプライマー対を含んでなる、クラミジア・トラコマティス検出用試薬キット。
- 更に下記から選択されるオリゴヌクレオチドプローブを含んでなる、請求項10に記載のキット:
(1)配列番号1で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチド、
(2)配列番号1で表される塩基配列の連続した100〜145塩基の塩基配列若しくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチド部分を含み、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、
(3)配列番号1で表される塩基配列の連続した20〜50塩基の塩基配列若しくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチド部分を含み、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチド。 - オリゴヌクレオチドプローブが標識物質で標識化されたものである、請求項11に記載のキット。
- 配列番号1で表される塩基配列の連続した20〜50塩基の塩基配列若しくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチド部分を含み、且つクラミジア・トラコマティスの内在性プラスミド遺伝子とハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブが、レポーター色素及びクエンチャー蛍光色素で標識化されたものである、請求項11に記載のキット。
- 請求項1に記載のプライマー対、及び配列番号8で表される塩基配列又はその相補配列からなるオリゴヌクレオチドを標識物質で標識した標識プローブの組合せを含んでなる、請求項10〜13のいずれかに記載のキット。
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