JP6070246B2 - Kit containing test piece - Google Patents

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本発明は、試験片を含むキットに関する。   The present invention relates to a kit including a test piece.

結核菌における薬剤感受性を検出するための試験片(特許文献1および2)、結核菌の薬剤耐性度を判定するための試験片(特許文献3および4)、結核菌および非結核性抗酸菌を検出するための試験片(特許文献5)などが報告されている。これらの試験片は、いずれもターゲット遺伝子とのハイブリダイズの有無を検出することによって、薬剤感受性などを迅速・簡便に判定するための手段であるが、試験環境におけるハイブリダイズ温度が適正でない場合、誤った判定に導く場合がある。   Test pieces for detecting drug susceptibility in Mycobacterium tuberculosis (Patent Documents 1 and 2), test pieces for determining the drug resistance of Mycobacterium tuberculosis (Patent Documents 3 and 4), Mycobacterium tuberculosis and nontuberculous mycobacteria A test piece (Patent Document 5) and the like have been reported. These test pieces are means for quickly and easily determining drug sensitivity by detecting the presence or absence of hybridization with the target gene, but when the hybridization temperature in the test environment is not appropriate, It may lead to wrong judgment.

特開2008−142075号公報JP 2008-142075 A 特開2008−142076号公報JP 2008-142076 A 特開2011−87465号公報JP 2011-87465 A 特開2006−180746号公報JP 2006-180746 A 特開2009−189283号公報JP 2009-189283 A

本発明は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、ハイブリダイズ温度が不適正であることによって生じる誤判定を防止することができる試験片を含むキットを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a kit including a test piece that can prevent erroneous determination caused by an inappropriate hybridization temperature. There is.

本発明者らは、所定の第1部分を含む第1のスタンダード遺伝子および第2部分を含む第2のスタンダード遺伝子を用いることによって、ハイブリダイズ温度が不適正であることによって生じる誤判定を防止することができることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors use the first standard gene including the predetermined first part and the second standard gene including the second part to prevent erroneous determination caused by an inappropriate hybridization temperature. The present invention has been completed.

本発明のターゲット遺伝子を検出するためのキットは、試験片、第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子を含み、該試験片には、該ターゲット遺伝子とTmax℃以下の温度でハイブリダイズ可能な少なくとも第1検出用プローブおよび第2検出用プローブが固定化され、かつTmin℃からTmax℃の温度で該ターゲット遺伝子の変異の有無を判別可能とするものであり、上記第1のスタンダード遺伝子が、第1部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、Tmax℃よりも低い温度において、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分が上記第1検出用プローブとハイブリダイズし、Tmax℃以上の温度において、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分が上記第1検出用プローブとハイブリダイズせず、上記第2のスタンダード遺伝子が、第2部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、Tmin℃よりも低い温度において、上記第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分が上記第2検出用プローブとハイブリダイズし、Tmin℃以上の温度において、上記第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分が上記第2検出用プローブとハイブリダイズしない。 The kit for detecting a target gene of the present invention comprises a test piece, a first standard gene and a second standard gene, and can be hybridized with the target gene at a temperature of T max ° C or lower. In addition, at least the first detection probe and the second detection probe are immobilized, and the presence or absence of mutation of the target gene can be determined at a temperature of T min ° C to T max ° C. The gene is an oligonucleotide having a sequence containing a first portion, wherein the first portion of the first standard gene hybridizes with the first detection probe at a temperature lower than T max ° C, and T At a temperature of max ° C. or higher, the first part of the first standard gene is The second standard gene is an oligonucleotide that does not hybridize and has a sequence containing the second part, and the second part of the second standard gene is the first part at a temperature lower than T min ° C. 2 Hybridizes with the detection probe, and the second portion of the second standard gene does not hybridize with the second detection probe at a temperature of T min ° C or higher.

1つの実施態様では、上記第1のスタンダード遺伝子および上記第2のスタンダード遺伝子は、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分と上記第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分とが連続した1つのオリゴヌクレオチド(以下、「連結スタンダード遺伝子」と称する)を構成する。   In one embodiment, the first standard gene and the second standard gene are one in which the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene are continuous. It constitutes an oligonucleotide (hereinafter referred to as “linked standard gene”).

1つの実施態様では、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分および上記第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分は、それぞれ10ヌクレオチド長から30ヌクレオチド長である。   In one embodiment, the first portion of the first standard gene and the second portion of the second standard gene are each 10 to 30 nucleotides in length.

1つの実施態様では、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分は、上記第1検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列であり、上標第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分は、上記第2検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列であるが、ほぼ中央の位置のみ1つのミスマッチ塩基が導入された配列である。   In one embodiment, the first portion of the first standard gene is a complementary sequence of the oligonucleotide of the first detection probe, and the second portion of the upper second standard gene is the first portion. 2 It is a complementary sequence of the oligonucleotide of the probe for detection, but is a sequence in which one mismatch base is introduced only at a substantially central position.

本発明はまた、ハイブリダイズ温度の判定方法を提供し、該判定方法は、ターゲット遺伝子とTmax℃以下の温度でハイブリダイズ可能な少なくとも第1検出用プローブおよび第2検出用プローブが固定化され、かつTmin℃からTmax℃の温度で該ターゲット遺伝子の変異の有無を判別可能とするものである試験片に、少なくとも第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子を付与する工程、ならびに上記試験片から上記第1検出用プローブと上記第1のスタンダード遺伝子および上記第2検出用プローブと上記第2のスタンダード遺伝子とのハイブリダイズの状態を確認する工程を含み、ここで、上記第1のスタンダード遺伝子が、第1部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、Tmax℃よりも低い温度において、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分が上記第1検出用プローブとハイブリダイズし、Tmax℃以上の温度において、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分が上記第1検出用プローブとハイブリダイズせず、上記第2のスタンダード遺伝子が、第2部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、Tmin℃よりも低い温度において、上記第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分が上記第2検出用プローブとハイブリダイズし、Tmin℃以上の温度において、上記第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分が上記第2検出用プローブとハイブリダイズせず、上記試験片から上記第1検出用プローブと上記第1のスタンダード遺伝子および上記第2検出用プローブと上記第2のスタンダード遺伝子とのハイブリダイズの状態を確認する工程が、(i)上記第1の検出用プローブに上記第1のスタンダード遺伝子がハイブリダイズし、かつ上記第2の検出用プローブに上記第2のスタンダード遺伝子がハイブリダイズした場合、試験環境におけるハイブリダイズ温度が低すぎると判断し、(ii)上記第1の検出用プローブに上記第1のスタンダード遺伝子がハイブリダイズするが、上記第2の検出用プローブに上記第2のスタンダード遺伝子はハイブリダイズしない場合、試験環境におけるハイブリダイズ温度が適正であると判断し、(iii)上記第1の検出用プローブに上記第1のスタンダード遺伝子がハイブリダイズせず、かつ上記第2の検出用プローブに上記第2のスタンダード遺伝子もハイブリダイズしない場合、試験環境におけるハイブリダイズ温度が高すぎると判断する。 The present invention also provides a method for determining a hybridization temperature, wherein at least a first detection probe and a second detection probe that can hybridize with a target gene at a temperature of T max ° C or less are immobilized. And a step of adding at least a first standard gene and a second standard gene to a test piece that enables discrimination of the presence or absence of mutation of the target gene at a temperature of T min ° C to T max ° C, and the above A step of confirming a hybridization state of the first detection probe and the first standard gene and the second detection probe and the second standard gene from a test piece, wherein the first detection probe Standard gene, an oligonucleotide consisting of a sequence comprising a first portion, than the T max ° C. At low temperatures, the said first part of the first standard gene is hybridized with the first probe for detecting at T max ° C. or higher temperatures, the first of said first portion of the standard gene the first The second standard gene is an oligonucleotide that does not hybridize with the detection probe and the second standard gene comprises a sequence containing the second portion, and the second standard gene has a temperature lower than T min ° C. The portion hybridizes with the second detection probe, and the second portion of the second standard gene does not hybridize with the second detection probe at a temperature equal to or higher than T min ° C. First detection probe, first standard gene, second detection probe, and second stander The step of confirming the state of hybridization with the first gene comprises: (i) the first standard gene hybridized to the first detection probe and the second standard to the second detection probe. When the gene is hybridized, it is determined that the hybridization temperature in the test environment is too low, and (ii) the first standard gene hybridizes to the first detection probe, but the second detection probe If the second standard gene does not hybridize, it is determined that the hybridization temperature in the test environment is appropriate, (iii) the first standard gene does not hybridize to the first detection probe, If the second standard gene does not hybridize to the second detection probe, the test is performed. It is determined that the hybridizing temperature in the environment is too high.

1つの実施態様では、上記判定方法において、上記第1のスタンダード遺伝子および上記第2のスタンダード遺伝子は、上記第1のスタンダード遺伝子の上記第1部分と上記第2のスタンダード遺伝子の上記第2部分とが連続した1つのオリゴヌクレオチド(連結スタンダード遺伝子)を構成する。   In one embodiment, in the determination method, the first standard gene and the second standard gene are the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene. Constitutes a continuous oligonucleotide (linked standard gene).

本発明によれば、ハイブリダイズ温度が不適正であることによって生じる誤判定を防止するためのターゲット遺伝子検出用試験片を含むキット、および前記キットを用いた、ハイブリダイズ温度の条件をあらかじめ決定するための方法を提供することができる。本発明のキットは、結核菌をはじめとする病原菌の検出や、それらの菌の薬剤に対する感受性や耐性の確認において、より簡便でより正確な判定を可能にする。特に、東南アジアなど厳しい環境下において技術的に未熟な医療従事者によっても簡単に使用することができる。   According to the present invention, a kit including a target gene detection test piece for preventing an erroneous determination caused by an inappropriate hybridization temperature, and conditions for hybridization temperature using the kit are determined in advance. A method can be provided. The kit of the present invention enables simpler and more accurate determination in detection of pathogenic bacteria including Mycobacterium tuberculosis and confirmation of sensitivity and resistance of these bacteria to drugs. In particular, it can be easily used by medical personnel who are technically immature in harsh environments such as Southeast Asia.

本発明のキットを構成する試験片の一例を説明するための当該試験片の模式図である。It is a schematic diagram of the said test piece for demonstrating an example of the test piece which comprises the kit of this invention. 本発明を構成する、ターゲット遺伝子とハイブリダイズ可能な検出用プローブが固定化された試験片から2つの検出用プローブを選択する際の当該試験片の一例を模式的に表す図である。It is a figure which represents typically an example of the said test piece at the time of selecting two detection probes from the test piece to which the detection probe which can hybridize with a target gene which comprises this invention was fix | immobilized. 本発明を構成する、連結スタンダード遺伝子の作製手順の一例を模式的に表すための図であって、(a1)は、選択された2つの検出用プローブの第1検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列からなる第1部分および第2検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列のほぼ中央の位置にミスマッチ塩基が導入された配列からなる第2部分をそれぞれ調製した状態を示すための図であり、(b1)は、当該調製された連結スタンダード遺伝子を作製した状態を説明するための図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for expressing typically an example of the production procedure of a connection standard gene which comprises this invention, Comprising: (a1) is the complement of the oligonucleotide of the 1st detection probe of the two selected detection probes It is a figure for showing the state which each prepared the 2nd part which consists of the 1st part which consists of a sequence, and the 2nd part which consists of the sequence | arrangement in which the mismatch base was introduce | transduced in the approximate center position of the complementary sequence of the oligonucleotide of a 2nd detection probe, b1) is a diagram for explaining a state in which the prepared linked standard gene is prepared. 本発明を構成する、連結スタンダード遺伝子の作製手順の一例を模式的に表すための図であって、第1検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列(第1部分)と、第2検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列のほぼ中央の位置にミスマッチ塩基が導入された配列(第2部分)とが連続した配列からなる1つのオリゴヌクレオチドを調製して連結スタンダード遺伝子を作製した状態を説明するための図である。It is a figure for expressing typically an example of the preparation procedure of a connection standard gene which constitutes the present invention, Comprising: The complementary sequence (1st part) of the oligonucleotide of the 1st detection probe, and the 2nd detection probe For explaining a state in which one oligonucleotide consisting of a sequence having a sequence (second part) in which a mismatch base is introduced at a position substantially in the middle of a complementary sequence of an oligonucleotide is prepared to produce a linked standard gene FIG. 本発明のキットを用いて、ハイブリダイズに適した温度の判定を行う際の試験片の発色状態の一例を説明するための模式図であって、 (a)は、第1検出用プローブおよび第2検出用プローブに連結スタンダード遺伝子を付与した結果、試験片において選択した2つの検出用プローブのいずれの位置も発色し、ハイブリダイズさせるための試験環境におけるハイブリダイズ温度が低すぎる状態であることを示す図であり、 (b)は、第1検出用プローブおよび第2検出用プローブに連結スタンダード遺伝子を付与した結果、試験片において選択した2つの検出用プローブのうち、第1検出用プローブの位置のみが発色し、試験環境におけるハイブリダイズ温度が適した状態であることを示す図であり、そして (c)は、第1検出用プローブおよび第2検出用プローブに連結スタンダード遺伝子を付与した結果、試験片において選択した2つの検出用プローブのいずれの位置も発色せず、試験環境におけるハイブリダイズ温度が高すぎる状態であることを示す図である。It is a schematic diagram for explaining an example of a color development state of a test piece when determining a temperature suitable for hybridization using the kit of the present invention, wherein (a) shows a first detection probe and a first detection probe; (2) As a result of adding the linking standard gene to the detection probe, any position of the two detection probes selected in the test piece is colored and the hybridization temperature in the test environment for hybridization is too low. (B) shows the position of the first detection probe among the two detection probes selected in the test piece as a result of adding the linked standard gene to the first detection probe and the second detection probe. FIG. 2 shows that only the color develops and the hybridization temperature in the test environment is in a suitable state, and (c) is the first detection probe. As a result of adding the linking standard gene to the second detection probe, the position of the two detection probes selected in the test piece does not develop color, and the hybridization temperature in the test environment is too high. It is. 実施例1のプローブ2に相補的な配列(第1部分)とプローブ4に相補的な配列のほぼ中央の位置のみ1つのミスマッチ塩基が導入された配列(第2部分)とからなる連結スタンダード遺伝子1を示す模式図である。A linked standard gene consisting of a sequence complementary to the probe 2 of Example 1 (first portion) and a sequence in which one mismatch base is introduced only at the approximately central position of the sequence complementary to the probe 4 (second portion). 1 is a schematic diagram showing 1. FIG. 実施例1のプローブ2に相補的な配列(第1部分)とプローブ19に相補的な配列のほぼ中央の位置のみ1つのミスマッチ塩基が導入された配列(第2部分)とからなる連結スタンダード遺伝子2を示す模式図である。A linked standard gene comprising a sequence complementary to the probe 2 of Example 1 (first portion) and a sequence (second portion) into which one mismatch base has been introduced only at approximately the center of the sequence complementary to the probe 19 FIG.

(1.キット)
本発明は、ターゲット遺伝子を検出するためのキットを提供し、上記キットは、試験片および第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子を含む。
(1. Kit)
The present invention provides a kit for detecting a target gene, and the kit includes a test piece, a first standard gene, and a second standard gene.

ターゲット遺伝子としては、特に限定されず、例えば、微生物を同定するための遺伝子、微生物の薬剤感受性または耐性に関する遺伝子が挙げられる。   The target gene is not particularly limited, and examples thereof include a gene for identifying a microorganism and a gene relating to drug sensitivity or resistance of the microorganism.

微生物を同定するための遺伝子としては、特に限定されず、例えば、16SリボソームRNAが挙げられる。   The gene for identifying the microorganism is not particularly limited, and examples thereof include 16S ribosomal RNA.

微生物の薬剤感受性または耐性に関する遺伝子としては、野生型または変異型の遺伝子が挙げられる。薬剤としては、特に限定されず、例えば、結核菌の場合、ピラジナミド(PZA)、イソニアジド(INH)、リファンピシン(RFP)、ストレプトマイシン(SM)、およびエタンブトール(EB)が挙げられる。   Examples of genes relating to drug sensitivity or resistance of microorganisms include wild-type or mutant genes. The drug is not particularly limited and includes, for example, pyrazinamide (PZA), isoniazid (INH), rifampicin (RFP), streptomycin (SM), and ethambutol (EB) in the case of Mycobacterium tuberculosis.

(1.1.試験片)
図1は、本発明のキットを構成する試験片の一例を説明するための当該試験片の模式図である。
(1.1. Test piece)
FIG. 1 is a schematic diagram of the test piece for explaining an example of the test piece constituting the kit of the present invention.

図1に示すように、本発明のキットを構成する試験片10には、複数種の検出用プローブ12がそれぞれ異なる位置に固定化されている。好ましくは、各プローブは一定の間隔で固定化されている。さらに、検出のための発色を確認するためのコントロールまたはマーカーが固定化されていてもよい。   As shown in FIG. 1, a plurality of types of detection probes 12 are immobilized at different positions on a test piece 10 constituting the kit of the present invention. Preferably, each probe is fixed at regular intervals. Furthermore, a control or marker for confirming color development for detection may be immobilized.

(1.1.1.検出用プローブ)
検出用プローブは、ターゲット遺伝子を検出するためのプローブであり、ターゲット遺伝子とTmax℃(ハイブリダイズ温度の上限)以下の温度でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドからなる。好ましくは、ターゲット遺伝子と任意の位置で1塩基異なる(すなわちミスマッチである)遺伝子とはハイブリダイズしないオリゴヌクレオチドからなる。例えば、ターゲット遺伝子の塩基配列に相補的な塩基配列からなるオリゴヌクレオチドからなる。オリゴヌクレオチド長は、特に限定されないが、好ましくは10ヌクレオチド長〜30ヌクレオチド長、より好ましくは12ヌクレオチド長〜26ヌクレオチド長である。
(1.1.1. Detection probe)
The detection probe is a probe for detecting a target gene, and consists of an oligonucleotide that can hybridize with the target gene at a temperature of T max ° C (the upper limit of the hybridization temperature) or lower. Preferably, the target gene consists of an oligonucleotide that does not hybridize with a gene that differs by one base at an arbitrary position (that is, a mismatch). For example, it consists of an oligonucleotide having a base sequence complementary to the base sequence of the target gene. The oligonucleotide length is not particularly limited, but is preferably 10 to 30 nucleotides, more preferably 12 to 26 nucleotides.

検出用プローブは、検出するターゲット遺伝子の塩基配列に基づき、当業者が適宜設計することができる。少なくとも2つの検出用プローブの塩基配列は、ターゲット遺伝子内の異なる領域を標的とするように選択され得る。これらのそれぞれの検出用プローブが標的とする領域は、一部が重複してもよい。   The detection probe can be appropriately designed by those skilled in the art based on the base sequence of the target gene to be detected. The base sequences of at least two detection probes can be selected to target different regions within the target gene. The regions targeted by these detection probes may partially overlap.

検出用プローブのオリゴヌクレオチドは、特に限定されないが、例えば、標準的なプログラムおよびプライマー解析ソフトウェア、例えばPrimer Express(Perkin Elmer社)を用いることによって、当該相補的な塩基配列を適宜設計することができ、自動化オリゴヌクレオチドシンセサイザーなどの標準的な方法を用いて適宜合成することができる。   The oligonucleotide of the detection probe is not particularly limited. For example, the complementary base sequence can be appropriately designed by using a standard program and primer analysis software such as Primer Express (Perkin Elmer). They can be synthesized as appropriate using standard methods such as automated oligonucleotide synthesizers.

検出用プローブは、試験片に固定化するために、好ましくは5’または3’末端のいずれか一方が修飾されている。   The detection probe is preferably modified at either the 5 'or 3' end in order to be immobilized on the test strip.

本発明のキットを構成する試験片は例えば、以下のようにして作製される。   The test piece which comprises the kit of this invention is produced as follows, for example.

(1.1.2.検出用プローブの固定化)
試験片は、上記少なくとも2つの検出用プローブを担体表面上に物理的または化学的に固定化して作製することができる。担体としては、特に限定されず、例えば、ビニル系ポリマー、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ニトロセルロースなどの有機材料;ガラス、シリカなどの無機材料;金、銀などの金属材料が挙げられる。成形加工が容易である点で、有機材料が好ましく、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類がより好ましい。これらの担体は、発色法による検知において、その発色を視認しやすくするために白色であることが好ましい。
(1.1.2. Immobilization of detection probe)
The test piece can be prepared by physically or chemically immobilizing the at least two detection probes on the surface of the carrier. The carrier is not particularly limited, and examples thereof include organic materials such as vinyl polymer, nylon, polyester, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, and nitrocellulose; inorganic materials such as glass and silica; metallic materials such as gold and silver. Is mentioned. An organic material is preferable in terms of easy molding, and polyesters such as polyethylene terephthalate are more preferable. These carriers are preferably white in order to make the color development easily visible in detection by a color development method.

担体表面にプローブを物理的に固定化する方法としては、特に限定されず、公知の種々の方法が挙げられる。例えば、担体表面をポリリジンなどのポリカチオン性の高分子で被覆する方法があり、この方法によれば、ポリアニオンであるプローブとの静電相互作用により、固定化の効率を上げることができる。プローブの末端に無関係な塩基配列(ポリチミン鎖など)を付加し、固定化されるプローブ自体の分子量を増大させることによって、固定化の効率を上げる方法もある。例えば、ポリチミン付加オリゴヌクレオチドプローブを含む溶液をディスペンサからニトロセルロース膜上に吐出して、紫外線を照射することによって、比較的容易に種々のプローブを固定化することができる。具体的には、各プローブをそれぞれ24ゲージの針を備えたディスペンサに入れ、0.5μL/分〜1.0μL/分の量を吐出させながら2.5mm/秒〜8.5mm/秒の塗布速度で、それぞれ一定の間隔をあけてニトロセルロース膜上に塗布すると、各プローブが、一定の間隔で並んだ約1mm〜2mmの幅のストライプとして塗布される。このプローブのストライプが塗布された担体に紫外線を照射することによって、プローブが担体上に固定化される。さらに、必要に応じて、これらのストライプを横断するように細く切断すると、各プローブが順に配置された多数の試験片を一挙に得ることができる。   The method for physically immobilizing the probe on the surface of the carrier is not particularly limited, and various known methods can be mentioned. For example, there is a method of coating the carrier surface with a polycationic polymer such as polylysine. According to this method, the efficiency of immobilization can be increased by electrostatic interaction with a probe that is a polyanion. There is also a method of increasing the efficiency of immobilization by adding an irrelevant base sequence (such as a polythymine chain) to the end of the probe and increasing the molecular weight of the immobilized probe itself. For example, various probes can be immobilized relatively easily by discharging a solution containing a polythymine-added oligonucleotide probe from a dispenser onto a nitrocellulose membrane and irradiating with ultraviolet rays. Specifically, each probe is placed in a dispenser equipped with a 24-gauge needle, and applied at a rate of 2.5 mm / sec to 8.5 mm / sec while discharging an amount of 0.5 μL / min to 1.0 μL / min. When applied on the nitrocellulose membrane at a constant rate, each probe is applied as a stripe having a width of about 1 mm to 2 mm arranged at a constant interval. The probe is immobilized on the carrier by irradiating the carrier coated with the stripe of the probe with ultraviolet rays. Furthermore, if necessary, if a thin cut is made so as to cross these stripes, a large number of test pieces in which the probes are arranged in sequence can be obtained at a time.

担体が金などの金属材料である場合には、2−アミノエタンチオールなどのアミノ基を有するチオールもしくはジスルフィド化合物などで担体表面を処理することによって、ポリアニオンであるプローブとの静電相互作用を介して固定化の効率がよくなることも知られている。   When the support is a metal material such as gold, the surface of the support is treated with a thiol having an amino group, such as 2-aminoethanethiol, or a disulfide compound, thereby causing electrostatic interaction with a probe that is a polyanion. It is also known that the efficiency of immobilization is improved.

プローブに官能基を導入して化学的に固定化する方法としては、特に限定されず、公知の種々の方法が挙げられる。例えば、担体がガラス、シリコンなどの無機材料の場合には、プローブの末端をトリメトキシシラン、トリエトキシシランなどのシランカップリング反応が可能な官能基で修飾する方法があり、修飾プローブを含む溶液に担体を24時間〜48時間浸漬し、取り出した後、洗浄することによって試験片が得られる。あるいは、ガラス、シリコンなどの無機担体をアミノエトキシシランなどのアミノ基を有するシランカップリング剤で処理することによって、担体の表面をアミノ化し、次いで、末端にカルボン酸を導入したプローブとアミノカップリング反応させることによって、プローブを固定化する方法もある。さらに、担体が金、銀などの金属材料の場合には、プローブの末端をチオール基、ジスルフィド基などの金属と結合可能な官能基で修飾し、この修飾プローブを含む溶液に担体を24時間〜48時間浸漬し、取り出した後、洗浄することによって固定化することができる。   The method for chemically immobilizing a probe by introducing a functional group is not particularly limited, and various known methods can be mentioned. For example, when the carrier is an inorganic material such as glass or silicon, there is a method in which the end of the probe is modified with a functional group capable of silane coupling reaction such as trimethoxysilane or triethoxysilane, and a solution containing the modified probe A test piece is obtained by immersing the carrier in the substrate for 24 to 48 hours, removing it, and washing it. Alternatively, an inorganic carrier such as glass or silicon is treated with a silane coupling agent having an amino group such as aminoethoxysilane to aminate the surface of the carrier, and then the amino coupling is performed with a probe having a carboxylic acid introduced at the terminal. There is also a method of immobilizing the probe by reacting. Further, when the carrier is a metal material such as gold or silver, the end of the probe is modified with a functional group capable of binding to a metal such as a thiol group or a disulfide group, and the carrier is added to a solution containing this modified probe for 24 hours to It can be fixed by immersing for 48 hours, taking out, and washing.

また、合成されたプローブを固定化するのでなく、リソグラフィー技術を利用して、所望の配列を有するプローブを担体表面上で直接合成する方法も知られている。   There is also known a method of directly synthesizing a probe having a desired sequence on the surface of a carrier using a lithography technique instead of immobilizing the synthesized probe.

このようにして本発明のキットを構成する試験片が作製される。   In this way, a test piece constituting the kit of the present invention is produced.

本発明においては、図2に示されるように、上記少なくとも2つの検出用プローブが固定化された試験片100から第1検出用プローブ102と第2検出用プローブ104とが選択される。   In the present invention, as shown in FIG. 2, the first detection probe 102 and the second detection probe 104 are selected from the test piece 100 on which the at least two detection probes are immobilized.

試験片100にて選択される第1検出用プローブ102および第2検出用プローブ104の位置関係は特に限定されない。すなわち、第1検出用プローブ102および第2検出用プローブ104は隣接するプローブであってもよく、両者の間に1つ以上の他のプローブを介したものであってもよい。   The positional relationship between the first detection probe 102 and the second detection probe 104 selected by the test piece 100 is not particularly limited. That is, the first detection probe 102 and the second detection probe 104 may be adjacent probes, or may be one or more other probes interposed therebetween.

(1.2.スタンダード遺伝子)
スタンダード遺伝子は、第1のスタンダード遺伝子と第2のスタンダード遺伝子の2つがあり、ターゲット遺伝子と試験片上の検出用プローブとが適正な温度でハイブリダイズしているかどうかを確認するための遺伝子である。第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子は、第1のスタンダード遺伝子の第1部分と第2のスタンダード遺伝子の第2部分とが連続した配列からなるオリゴヌクレオチド(連結スタンダード遺伝子)であってもよい。
(1.2. Standard gene)
There are two standard genes, a first standard gene and a second standard gene, which are genes for confirming whether the target gene and the detection probe on the test piece are hybridized at an appropriate temperature. The first standard gene and the second standard gene may be oligonucleotides (linked standard genes) having a sequence in which the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene are continuous. Good.

第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子を構成するオリゴヌクレオチドの塩基配列は、特に限定されず、ターゲット遺伝子を検出するための第1検出用プローブおよび第2検出用プローブがTmin℃からTmax℃の温度でターゲット遺伝子とハイブリダイズする場合、Tmin℃よりも低い温度において、第1のスタンダード遺伝子の第1部分が第1検出用プローブとハイブリダイズし、かつ第2のスタンダード遺伝子の第2部分が第2検出用プローブとハイブリダイズし、Tmin℃からTmax℃の温度において、第1のスタンダード遺伝子の第1部分が第1検出用プローブとハイブリダイズするが、第2のスタンダード遺伝子の第2部分が第2検出用プローブとハイブリダイズせず、Tmax℃以上の温度において、第1のスタンダード遺伝子の第1部分が第1検出用プローブとハイブリダイズせず、かつ第2のスタンダード遺伝子の第2部分が第2検出用プローブとハイブリダイズしない。換言すれば、第1のスタンダード遺伝子は、Tmax℃よりも低い温度において、第1のスタンダード遺伝子の第1部分が第1検出用プローブとハイブリダイズし、Tmax℃以上の温度において、第1のスタンダード遺伝子の第1部分が第1検出用プローブとハイブリダイズせず、第2のスタンダード遺伝子は、Tmin℃よりも低い温度において、第2のスタンダード遺伝子の第2部分が第2検出用プローブとハイブリダイズし、Tmin℃以上の温度において、第2のスタンダード遺伝子の第2部分が第2検出用プローブとハイブリダイズしない。Tmin℃からTmax℃の温度範囲は、第1のプローブおよび第2のプローブが固定された試験片を用いたターゲット遺伝子の変異の有無の測定において、そのターゲット遺伝子の変異の有無を判別可能とするものである限り、特に限定されず、例えば2〜4℃、好ましくは2℃である。 The nucleotide sequences of the oligonucleotides constituting the first standard gene and the second standard gene are not particularly limited, and the first detection probe and the second detection probe for detecting the target gene are changed from T min ° C to T min. When hybridizing with the target gene at a temperature of max ° C, the first portion of the first standard gene hybridizes with the first detection probe at a temperature lower than T min ° C, and the second standard gene Two portions hybridize with the second detection probe, and the first standard gene hybridizes with the first detection probe at a temperature of T min ° C to T max ° C. The second standard gene the second part is not the second detector probe hybridizes, T max ° C. or more of In time, the first portion of the first standard gene without first detector probe hybridizes, and a second portion of the second standard gene does not hybridize with a second detector probe. In other words, the first standard gene hybridizes to the first detection probe at a temperature lower than T max ° C, and the first standard gene hybridizes with the first detection probe at a temperature lower than T max ° C. The second standard gene does not hybridize with the first detection probe, and the second standard gene does not hybridize with the first detection probe at a temperature lower than T min ° C. And the second part of the second standard gene does not hybridize with the second detection probe at a temperature of T min ° C or higher. The temperature range from T min ° C to T max ° C can be used to determine the presence or absence of the target gene mutation in the measurement of the presence or absence of the target gene mutation using the test piece to which the first probe and the second probe are fixed. As long as it is, it is not specifically limited, For example, 2-4 degreeC, Preferably it is 2 degreeC.

第1のスタンダード遺伝子の第1部分および第2のスタンダード遺伝子の第2部分のオリゴヌクレオチド長は、特に限定されず、例えばそれぞれ10ヌクレオチド長〜40ヌクレオチド長、好ましくは10ヌクレオチド長〜30ヌクレオチド長、より好ましくは15ヌクレオチド長〜25ヌクレオチド長である。   The oligonucleotide lengths of the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene are not particularly limited. For example, the oligonucleotide length is 10 to 40 nucleotides, preferably 10 to 30 nucleotides. More preferably, the length is 15 to 25 nucleotides.

第1のスタンダード遺伝子の第1部分は、好ましくは第1検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列である。第2のスタンダード遺伝子の第2部分は、好ましくは第2検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列であるが、第2部分の塩基配列のほぼ中央に位置する塩基にミスマッチ塩基を有する。ミスマッチ塩基の位置は、ミスマッチ塩基を含む第2部分の配列の長さに依存し得るが、第2部分の全長に対して「ほぼ中央」の位置であればよい。ミスマッチ塩基を含む第2部分のオリゴヌクレオチドの長さが18ヌクレオチドの場合、例えば7〜10位、好ましくは、8〜9位にミスマッチ塩基を導入し得る。   The first part of the first standard gene is preferably a complementary sequence of the oligonucleotide of the first detection probe. The second part of the second standard gene is preferably a complementary sequence of the oligonucleotide of the second detection probe, but has a mismatch base at a base located almost at the center of the base sequence of the second part. The position of the mismatch base may depend on the length of the sequence of the second part including the mismatch base, but may be a position “substantially central” with respect to the entire length of the second part. When the length of the oligonucleotide of the second part containing a mismatch base is 18 nucleotides, a mismatch base can be introduced, for example, at positions 7 to 10, preferably 8 to 9.

ここで、ミスマッチ塩基とは、相補的でない塩基、すなわち、塩基対を形成しない塩基をいう。例えば、対合する塩基Aに対して、相補的な塩基であるT以外の塩基、例えば、C、GまたはAである。好ましくは、対合する塩基と同じ塩基である。例えば、対合する塩基Aに対して、同じ塩基Aが好ましい。   Here, the mismatch base means a base that is not complementary, that is, a base that does not form a base pair. For example, a base other than T which is a complementary base to the base A to be paired, for example, C, G or A. Preferably, it is the same base as the base to be paired. For example, the same base A is preferable with respect to the base A to be paired.

第1のスタンダード遺伝子の第1部分と第2のスタンダード遺伝子の第2部分とが連続した配列からなる1つのオリゴヌクレオチドの作製については、特に限定されないが、例えば、連結スタンダード遺伝子を直接合成してもよく、あるいは、第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子をそれぞれ合成した後で、これらを連結してもよい。スタンダード遺伝子の合成方法については、特に限定されないが、例えば、上記検出用プローブのオリゴヌクレオチドの合成方法を用いてもよい。第1のスタンダード遺伝子の第1部分と第2のスタンダード遺伝子の第2部分とを連結する方法については、特に限定されないが、例えば、DNAリガーゼを用いてもよい。   Although there is no particular limitation on the preparation of one oligonucleotide consisting of a sequence in which the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene are continuous, for example, by directly synthesizing the linked standard gene Alternatively, the first standard gene and the second standard gene may be synthesized and then combined. The method for synthesizing the standard gene is not particularly limited. For example, the method for synthesizing the oligonucleotide of the detection probe may be used. The method for linking the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene is not particularly limited, and for example, DNA ligase may be used.

ミスマッチ塩基が導入されたオリゴヌクレオチド作製方法としては、特に限定されないが、例えば、第2部分のほぼ中央の位置にミスマッチ塩基を導入するように予め設計した塩基配列を適宜設計し、自動化オリゴヌクレオチドシンセサイザーなどの標準的な方法を用いて適宜合成する方法が挙げられる。   The method for preparing an oligonucleotide into which a mismatch base has been introduced is not particularly limited. For example, an automated oligonucleotide synthesizer is designed by appropriately designing a base sequence designed in advance so as to introduce a mismatch base at the approximately central position of the second part. The method of synthesize | combining suitably using standard methods, such as these is mentioned.

本発明のキットを構成する連結スタンダード遺伝子の作製方法の例について説明する。   An example of a method for producing a linked standard gene constituting the kit of the present invention will be described.

図3は、本発明を構成する、連結スタンダード遺伝子の作製手順の一例を模式的に表す図である。   FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a procedure for preparing a linked standard gene constituting the present invention.

図3の(a1)に示すように、連結スタンダード遺伝子は、上記選択された第1検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列からなる第1部分と第2検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列のほぼ中央の位置にミスマッチ塩基208が導入された配列からなる第2部分204とが別々に調製される。次いで、図3の(b1)に示すように、第1のスタンダード遺伝子の第1部分202と第2のスタンダード遺伝子の第2部分204とが連結点206を介して互いに連結される。このような第1のスタンダード遺伝子の第1部分202と第2のスタンダード遺伝子の第2部分204とを連結する手段としては、特に限定されないが、例えば、DNAリガーゼが使用されてもよい。   As shown in FIG. 3 (a1), the ligation standard gene is composed of a first portion composed of the complementary sequence of the oligonucleotide of the selected first detection probe and a complementary sequence of the oligonucleotide of the second detection probe. A second portion 204 having a sequence in which a mismatch base 208 is introduced at the central position is prepared separately. Next, as shown in FIG. 3 (b 1), the first part 202 of the first standard gene and the second part 204 of the second standard gene are connected to each other via a connection point 206. The means for linking the first part 202 of the first standard gene and the second part 204 of the second standard gene is not particularly limited. For example, DNA ligase may be used.

本発明のキットを構成する連結スタンダード遺伝子の作製方法の他の例について説明する。   Another example of a method for producing a linked standard gene constituting the kit of the present invention will be described.

図4は、本発明を構成する、連結スタンダード遺伝子の作製手順の他の例を模式的に表す図である。   FIG. 4 is a diagram schematically showing another example of a procedure for producing a linked standard gene constituting the present invention.

図4に示すように、連結スタンダード遺伝子は、第1検出用プローブの塩基配列に相補的な配列(第1部分)302と、第2検出用プローブのオリゴヌクレオチドの塩基配列に相補的な配列のほぼ中央の位置にミスマッチ塩基308が導入された配列(第2部分)304とが連続した配列からなるオリゴヌクレオチドを調製することによって作製される。   As shown in FIG. 4, the linked standard gene has a sequence (first portion) 302 complementary to the base sequence of the first detection probe and a sequence complementary to the base sequence of the oligonucleotide of the second detection probe. It is produced by preparing an oligonucleotide having a sequence in which a sequence (second portion) 304 having a mismatch base 308 introduced at a substantially central position is continuous.

第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子は、試験片上のプローブとのハイブリダイズを検出するために、好ましくは5’または3’末端のいずれか一方が放射性同位体、蛍光物質、化学発光物質、ビオチンなどで修飾されている。なお、第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子が、連結スタンダード遺伝子である場合は、当該連結スタンダード遺伝子の5’または3’末端のいずれか一方が放射性同位体、蛍光物質、化学発光物質、ビオチンなどで修飾することになる。   In order to detect hybridization with the probe on the test piece, the first standard gene and the second standard gene preferably have either a 5 ′ or 3 ′ end as a radioisotope, a fluorescent substance, and a chemiluminescent substance. It is modified with biotin. In addition, when the first standard gene and the second standard gene are linked standard genes, either the 5 ′ or 3 ′ end of the linked standard gene is a radioisotope, a fluorescent substance, a chemiluminescent substance, It will be modified with biotin.

(1.3.その他の試薬)
試験片上のプローブとのハイブリダイズを検出するための試薬としては、特に限定されず、例えば、アルカリホスファターゼ標識したストレプトアビジンまたはアビジンを用いる場合は、ニトロブルーテトラゾリウム(NBT)/5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスファターゼp−トルイジニル塩(BCIP)発色試薬が挙げられる。
(1.3. Other reagents)
The reagent for detecting hybridization with the probe on the test piece is not particularly limited. For example, when alkaline phosphatase-labeled streptavidin or avidin is used, nitro blue tetrazolium (NBT) / 5-bromo-4- Examples include chloro-3-indolylphosphatase p-toluidinyl salt (BCIP) coloring reagent.

本発明のキットは、上記試験片、上記第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子もしくは連結スタンダード遺伝子以外に、さらに、例えば、検体から遺伝子DNAを抽出するための試薬、遺伝子増幅用試薬、遺伝子変性用試薬、ハイブリダイズ用試薬、プローブと遺伝子とのハイブリダイズを検出するための試薬を含む。   In addition to the test piece, the first standard gene and the second standard gene or the linked standard gene, the kit of the present invention further includes, for example, a reagent for extracting gene DNA from a specimen, a reagent for gene amplification, a gene It includes a denaturing reagent, a hybridization reagent, and a reagent for detecting hybridization between the probe and the gene.

遺伝子DNAを抽出するための方法としては、特に限定されず、例えば、フェノール抽出法、グアニジンチオシナネート抽出法、バナジルリボヌクレオシド複合抽出法が挙げられる。遺伝子DNAを抽出するための試薬は、これらの方法で一般的に用いられる試薬であり得る。   The method for extracting the gene DNA is not particularly limited, and examples thereof include a phenol extraction method, a guanidine thiocinate extraction method, and a vanadyl ribonucleoside complex extraction method. The reagent for extracting gene DNA may be a reagent generally used in these methods.

遺伝子増幅用試薬は、遺伝子増幅用プライマー対を含み、遺伝子増幅用プライマーは、増幅する遺伝子とプローブとのハイブリダイズを検出するために、好ましくは放射性同位体、蛍光物質、化学発光物質、またはビオチンなどで修飾されている。遺伝子増幅法としては、特に限定されず、例えば、PCR法、LAMP法、およびICAN法が挙げられる。   The gene amplification reagent includes a gene amplification primer pair, and the gene amplification primer is preferably a radioisotope, a fluorescent substance, a chemiluminescent substance, or biotin in order to detect hybridization between a gene to be amplified and a probe. Etc. The gene amplification method is not particularly limited, and examples thereof include a PCR method, a LAMP method, and an ICAN method.

遺伝子変性用試薬としては、遺伝子を1本鎖DNAに変性できる限り、特に限定されない。   The reagent for gene denaturation is not particularly limited as long as the gene can be denatured into single-stranded DNA.

ハイブリダイズ用試薬は、相補的な塩基配列からなるオリゴヌクレオチドどうしがハイブリダイズするように塩および界面活性剤を含み、その濃度は適宜設定される。   The hybridization reagent contains a salt and a surfactant so that oligonucleotides having complementary base sequences hybridize with each other, and the concentration thereof is appropriately set.

試験片上のプローブとのハイブリダイズを検出するための試薬としては、特に限定されず、例えば、遺伝子増幅用プライマーがアルカリホスファターゼで修飾されている場合は、ニトロブルーテトラゾリウム(NBT)/5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスファターゼp−トルイジニル塩(BCIP)発色試薬が挙げられる。   The reagent for detecting hybridization with the probe on the test piece is not particularly limited. For example, when the gene amplification primer is modified with alkaline phosphatase, nitro blue tetrazolium (NBT) / 5-bromo- Examples include 4-chloro-3-indolylphosphatase p-toluidinyl salt (BCIP) coloring reagent.

(2.ターゲット遺伝子を検出するための方法)
(2.1.検体)
検体としては、特に限定されず、例えば、喀痰、咽頭ぬぐい液、胃液、気管支肺胞洗浄液、気管内吸引物、喉からの拭取物および/または組織生検物などの体液、およびこれらから培養して得られた培養物ならびにこれらを組み合わせたものが挙げられる。
(2. Method for detecting target gene)
(2.1. Sample)
The specimen is not particularly limited, and examples thereof include body fluids such as sputum, pharyngeal swab, gastric fluid, bronchoalveolar lavage fluid, intratracheal aspirate, throat wipe and / or tissue biopsy, and culture from these And cultures obtained by combining these, and combinations thereof.

(2.2.遺伝子DNAの抽出)
上記検体から遺伝子DNAを抽出する方法としては、特に限定されず、例えば、フェノール抽出法、グアニジンチオシナネート抽出法、バナジルリボヌクレオシド複合抽出法が挙げられる。この工程は省略してもよい。
(2.2. Extraction of gene DNA)
The method for extracting gene DNA from the specimen is not particularly limited, and examples thereof include a phenol extraction method, a guanidine thiocinate extraction method, and a vanadyl ribonucleoside complex extraction method. This step may be omitted.

(2.3.ターゲット遺伝子の増幅)
遺伝子増幅法としては、特に限定されず、例えば、PCR法、LAMP法、ICAN法が挙げられる。遺伝子増幅用プライマーは、プローブと遺伝子とのハイブリダイズを検出するために、好ましくは放射性同位体、蛍光物質、化学発光物質、ビオチンなどで修飾されている。検体から遺伝子DNAを抽出することなく、検体から直接ターゲット遺伝子を増幅してもよい。検出感度を上げるために、例えば、検体から直接ターゲット遺伝子を増幅する場合、PCR法の前にNestedPCR法(特公平6−81600号公報)などでターゲット遺伝子を増幅してもよい。NestedPCR法におけるプライマーには、通常、PCR法で用いるプライマーよりもターゲット遺伝子の上流または下流に位置する塩基配列からなるオリゴヌクレオチドを用いる。
(2.3. Amplification of target gene)
The gene amplification method is not particularly limited, and examples thereof include a PCR method, a LAMP method, and an ICAN method. The gene amplification primer is preferably modified with a radioisotope, a fluorescent substance, a chemiluminescent substance, biotin or the like in order to detect hybridization between the probe and the gene. The target gene may be amplified directly from the sample without extracting the gene DNA from the sample. In order to increase the detection sensitivity, for example, when a target gene is directly amplified from a specimen, the target gene may be amplified by the Nested PCR method (Japanese Patent Publication No. 6-81600) before the PCR method. As a primer in the Nested PCR method, an oligonucleotide having a base sequence located upstream or downstream of the target gene is usually used than the primer used in the PCR method.

(2.4.ターゲット遺伝子を検出するためのハイブリダイズ温度の判定)
ターゲット遺伝子の検出前に、ターゲット遺伝子が試験片上の検出用プローブとハイブリダイズするのに適正な温度(Tmin℃からTmax℃)を決定するために、第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子もしくは連結スタンダード遺伝子を試験片とハイブリダイズ処理させる。
(2.4. Determination of hybridization temperature for detecting target gene)
Prior to the detection of the target gene, the first standard gene and the second standard are used to determine the appropriate temperature (T min ° C to T max ° C) for the target gene to hybridize with the detection probe on the test strip. The gene or linked standard gene is hybridized with the test piece.

第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子もしくは連結スタンダード遺伝子は、試験片上の第1検出用プローブおよび第2検出用プローブの両方ともがアプローチされるように付与される。1片の試験片上の第1検出用プローブおよび第2検出用プローブに対し、2つのスタンダード遺伝子または連結スタンダード遺伝子が付与される。   The first standard gene and the second standard gene or the linked standard gene are provided so that both the first detection probe and the second detection probe on the test piece are approached. Two standard genes or linked standard genes are given to the first detection probe and the second detection probe on one test piece.

ハイブリダイズ処理とは、簡潔には、遺伝子と試験片とを一定条件下で混合することであり、好ましくは上記ハイブリダイズ用試薬存在下で混合することである。ハイブリダイズ処理の結果、例えば、5’または3’末端がビオチンで修飾されている第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子もしくは連結スタンダード遺伝子は、試験片上のプローブとハイブリダイズすると、試験片にアルカリホスファターゼ標識ストレプトアビジンを反応させ、次いでNBT/BCIPを反応させることによって、試験片上のプローブにアルカリホスファターゼが結合し、NBT/BCIPにより発色する。   Briefly, the hybridization treatment is mixing the gene and the test piece under a certain condition, and preferably mixing in the presence of the hybridization reagent. As a result of the hybridization treatment, for example, when the first standard gene and the second standard gene or the linked standard gene whose 5 ′ or 3 ′ end is modified with biotin are hybridized with the probe on the test piece, By reacting with alkaline phosphatase-labeled streptavidin and then with NBT / BCIP, alkaline phosphatase binds to the probe on the test piece, and color develops with NBT / BCIP.

このような各試験片の発色の有無を観察することにより、各試験環境におけるハイブリダイズに適した温度か否かの判定が以下のようにして行われる。   By observing whether or not each test piece is colored, it is determined whether the temperature is suitable for hybridization in each test environment as follows.

すなわち、図5の(a)に示すように、試験片100において、第1検出用プローブ102および第2検出用プローブ104といずれの位置も発色した場合は、ハイブリダイズさせるための当該試験環境のハイブリダイズ温度が低すぎる状態である。このため、当業者は、そのような試験環境下ではターゲット遺伝子のハイブリダイズには適さない温度環境にあると認識することができる。   That is, as shown in FIG. 5 (a), when both the first detection probe 102 and the second detection probe 104 are colored on the test piece 100, the test environment for hybridization is shown. The hybridization temperature is too low. Therefore, those skilled in the art can recognize that the temperature environment is not suitable for hybridization of the target gene under such a test environment.

また、例えば、試験片100において第1検出用プローブ102または第2検出用プローブ104のいずれか一方が発色した場合(図5の(b)では第1検出用プローブ102の位置のみが発色した場合を示し、破線で示される第2検出用プローブ104の位置は発色していないことを示す)、当該試験環境がハイブリダイズに適した状態である。このため、当業者は、そのような試験環境下ではターゲット遺伝子のハイブリダイズに適した温度環境にあると認識することができる。   Further, for example, when one of the first detection probe 102 and the second detection probe 104 is colored on the test piece 100 (when only the position of the first detection probe 102 is colored in FIG. 5B). The position of the second detection probe 104 indicated by a broken line indicates that no color is developed), and the test environment is in a state suitable for hybridization. For this reason, those skilled in the art can recognize that it is in the temperature environment suitable for hybridization of a target gene in such a test environment.

さらに、図5の(c)に示すように、試験片100において破線で示しているように、第1検出用プローブ102および第2検出用プローブ104のいずれの位置も発色しなかった場合は、ハイブリダイズさせるための当該試験環境におけるハイブリダイズ温度が高すぎる状態である。このため、当業者はそのような試験環境下ではターゲット遺伝子のハイブリダイズには適さない温度環境にあると認識することができる。   Further, as shown in FIG. 5 (c), when neither the first detection probe 102 nor the second detection probe 104 is colored as indicated by the broken line in the test piece 100, The hybridization temperature in the test environment for hybridization is too high. For this reason, those skilled in the art can recognize that the temperature environment is not suitable for hybridization of the target gene in such a test environment.

(2.5.ターゲット遺伝子の検出)
増幅したターゲット遺伝子を1本鎖DNAに変性させ、上記で決定した適正なハイブリダイズ温度にて試験片とのハイブリダイズ処理を行う。例えば、ターゲット遺伝子の遺伝子増幅用プライマーがビオチンで修飾されている場合、増幅したビオチン標識ターゲット遺伝子は、試験片に固定された検出用プローブとハイブリダイズすると、試験片にアルカリホスファターゼ標識ストレプトアビジンを反応させ、次いでNBT/BCIPを反応させることによって、試験片上のプローブにアルカリホスファターゼが結合し、NBT/BCIPにより発色する。発色する場合、ターゲット遺伝子が、試験片に固定された検出用プローブとハイブリダイズしているため、ターゲット遺伝子が検出されたことを示す。
(2.5. Detection of target gene)
The amplified target gene is denatured into single-stranded DNA, and hybridized with the test piece at the proper hybridization temperature determined above. For example, if the gene amplification primer of the target gene is modified with biotin, the amplified biotin-labeled target gene will react with alkaline phosphatase-labeled streptavidin when hybridized with the detection probe immobilized on the test strip. Then, by reacting with NBT / BCIP, alkaline phosphatase binds to the probe on the test piece, and color develops with NBT / BCIP. When the color develops, the target gene is hybridized with the detection probe fixed to the test piece, indicating that the target gene has been detected.

上記検出の結果に基づいて、例えば、結核菌をはじめとする病原菌の存在の有無の確認、およびそれらの菌の薬剤に対する感受性や耐性の確認をすることができる。さらにその確認した結果に基づいて、例えば、治療方針を決定することが可能となる。   Based on the results of the detection, for example, the presence or absence of pathogenic bacteria including Mycobacterium tuberculosis can be confirmed, and the sensitivity and resistance of these bacteria to drugs can be confirmed. Furthermore, based on the confirmed result, for example, a treatment policy can be determined.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples.

(実施例1:試験片の作製)
(プローブの選択)
配列表の配列番号1に表されたピラジナミド(PZA)耐性遺伝子(pncA遺伝子)の塩基配列に相補的な配列の、第−11位、第3位、第8位、第11位、第14位、第19位、第20位、第23位、第24位、第26位、第28位、第29位、第35位、第40位、第41位、第42位、第68位、第69位、第74位、第75位、第77位、第78位、第83位、第100位、第102位、第104位、第134位、第137位、第139位、第143位、第146位、第151−230位、第152位、第153位、第157位、第158位、第161位、第162位、第169位、第170位、第172位、第181位、第182位、第185位、第187位、第190位、第199位、第202位、第203位、第212位、第216位、第226位、第227位、第231位、第233位、第254位、第261位、第286位、第287位、第288位、第290位、第295位、第296位、第307位、第308位、第309位、第307−311位、第341位、第351位、第356位、第362位、第363位、第369位、第381−382位、第383位、第382−390位、第386位、第386−389位、第392位、第393位、第403位、第406位、第410位、第412位、第415位、第416位、第421位、第422位、第436位、第442位、第449位、第452位、第464位、第466位、第467位、第476位、第481位、第486−496位、第494位、第515位、第525位、第533位または第538位のいずれかの塩基の変異を検出し得るプローブとして、以下に示すプローブ1〜47(それぞれ、配列番号2〜48に対応)をそれぞれ調製する。
(Example 1: Preparation of test piece)
(Probe selection)
The 11th, 3rd, 8th, 11th and 14th positions of the sequence complementary to the base sequence of the pyrazinamide (PZA) resistance gene (pncA gene) represented by SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing 19th, 20th, 23rd, 24th, 26th, 28th, 29th, 35th, 40th, 41st, 42nd, 68th, 69th, 74th, 75th, 77th, 78th, 78th, 83rd, 100th, 102nd, 104th, 134th, 137th, 139th, 143rd 146, 151-230, 152, 153, 157, 158, 161, 162, 169, 170, 172, 181 182nd, 185th, 187th, 190th, 199th, 199th, 202nd, 203rd, 212th, 216th, 226th, 227th, 231st, 233rd, 233rd, 254th, 261st, 286th, 287th, 288th, 290th, 295th, 296th 307, 308, 309, 307-311, 341, 351, 356, 362, 363, 369, 381-382, 383, 382-390, 386, 386-389, 392, 393, 403, 406, 410, 412, 415, 416 421, 422, 436, 442, 449, 452, 452, 466, 467, 476, 481, 486-496 494th, 515th, 525th, 533th, As a probe capable of detecting any one of the nucleotide mutations of # 538, prepared probe 1-47 (respectively, corresponding to SEQ ID NO: 2-48) shown below, respectively.

プローブ1:5'-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3'(配列番号2)
プローブ2:5'-atgatcaacgcccgcatac-3'(配列番号3)
プローブ3:5'-cacgtcgacgatgatcaacg-3'(配列番号4)
プローブ4:5'-gtcgttctgcacgtcgac-3'(配列番号5)
プローブ5:5'-ccaccctcgcagaagtcgtt-3'(配列番号6)
プローブ6:5'-cgagccaccctcgcagaag-3'(配列番号7)
プローブ7:5'-gttaccgccagcgagccacc-3'(配列番号8)
プローブ8:5'-agcgcggcgccaccggttaccg-3'(配列番号9)
プローブ9:5'-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3'(配列番号10)
プローブ10:5'-gccaggtagtcgctgatggcgc-3'(配列番号11)
プローブ11:5'-tggtagtccgccgcttcggccaggta-3'(配列番号12)
プローブ12:5'-gtatgcgggcgttgatcatgtcgacgtgccgaacgac-3'(配列番号13)
プローブ13:5'-gtatgcgggcgttgatcatcaccgcattgggtcagcg-3'(配列番号14)
プローブ14:5'-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3'(配列番号15)
プローブ15:5'-atgatcaacgcccgcatac-3'(配列番号16)
プローブ16:5'-cacgtcgacgatgatcaacg-3'(配列番号17)
プローブ17:5'-gtcgttctgcacgtcgac-3'(配列番号18)
プローブ18:5'-ccaccctcgcagaagtcgtt-3'(配列番号19)
プローブ19:5'-cgagccaccctcgcagaag-3'(配列番号20)
プローブ20:5'-gttaccgccagcgagccacc-3'(配列番号21)
プローブ21:5'-agcgcggcgccaccggttaccg-3'(配列番号22)
プローブ22:5'-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3'(配列番号23)
プローブ23:5'-gccaggtagtcgctgatggcgc-3'(配列番号24)
プローブ24:5'-tggtagtccgccgcttcggccaggta-3'(配列番号25)
プローブ25:5'-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3'(配列番号26)
プローブ26:5'-atgatcaacgcccgcatac-3'(配列番号27)
プローブ27:5'-cacgtcgacgatgatcaacg-3'(配列番号28)
プローブ28:5'-gtcgttctgcacgtcgac-3'(配列番号29)
プローブ29:5'-ccaccctcgcagaagtcgtt-3'(配列番号30)
プローブ30:5'-cgagccaccctcgcagaag-3'(配列番号31)
プローブ31:5'-gttaccgccagcgagccacc-3'(配列番号32)
プローブ32:5'-agcgcggcgccaccggttaccg-3'(配列番号33)
プローブ33:5'-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3'(配列番号34)
プローブ34:5'-gccaggtagtcgctgatggcgc-3'(配列番号35)
プローブ35:5'-tggtagtccgccgcttcggccaggta-3'(配列番号36)
プローブ36:5'-gtatgcgggcgttgatcatgtcgacgtgccgaacgac-3'(配列番号37)
プローブ37:5'-gtatgcgggcgttgatcatcaccgcattgggtcagcg-3'(配列番号38)
プローブ38:5'-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3'(配列番号39)
プローブ39:5'-atgatcaacgcccgcatac-3'(配列番号40)
プローブ40:5'-cacgtcgacgatgatcaacg-3'(配列番号41)
プローブ41:5'-gtcgttctgcacgtcgac-3'(配列番号42)
プローブ42:5'-ccaccctcgcagaagtcgtt-3'(配列番号43)
プローブ43:5'-cgagccaccctcgcagaag-3'(配列番号44)
プローブ44:5'-gttaccgccagcgagccacc-3'(配列番号45)
プローブ45:5'-agcgcggcgccaccggttaccg-3'(配列番号46)
プローブ46:5'-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3'(配列番号47)
プローブ47:5'-gccaggtagtcgctgatggcgc-3'(配列番号48)
Probe 1: 5'-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3 '(SEQ ID NO: 2)
Probe 2: 5'-atgatcaacgcccgcatac-3 '(SEQ ID NO: 3)
Probe 3: 5'-cacgtcgacgatgatcaacg-3 '(SEQ ID NO: 4)
Probe 4: 5′-gtcgttctgcacgtcgac-3 ′ (SEQ ID NO: 5)
Probe 5: 5'-ccaccctcgcagaagtcgtt-3 '(SEQ ID NO: 6)
Probe 6: 5′-cgagccaccctcgcagaag-3 ′ (SEQ ID NO: 7)
Probe 7: 5'-gttaccgccagcgagccacc-3 '(SEQ ID NO: 8)
Probe 8: 5'-agcgcggcgccaccggttaccg-3 '(SEQ ID NO: 9)
Probe 9: 5'-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3 '(SEQ ID NO: 10)
Probe 10: 5′-gccaggtagtcgctgatggcgc-3 ′ (SEQ ID NO: 11)
Probe 11: 5'-tggtagtccgccgcttcggccaggta-3 '(SEQ ID NO: 12)
Probe 12: 5′-gtatgcgggcgttgatcatgtcgacgtgccgaacgac-3 ′ (SEQ ID NO: 13)
Probe 13: 5′-gtatgcgggcgttgatcatcaccgcattgggtcagcg-3 ′ (SEQ ID NO: 14)
Probe 14: 5′-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3 ′ (SEQ ID NO: 15)
Probe 15: 5′-atgatcaacgcccgcatac-3 ′ (SEQ ID NO: 16)
Probe 16: 5′-cacgtcgacgatgatcaacg-3 ′ (SEQ ID NO: 17)
Probe 17: 5′-gtcgttctgcacgtcgac-3 ′ (SEQ ID NO: 18)
Probe 18: 5′-ccaccctcgcagaagtcgtt-3 ′ (SEQ ID NO: 19)
Probe 19: 5′-cgagccaccctcgcagaag-3 ′ (SEQ ID NO: 20)
Probe 20: 5′-gttaccgccagcgagccacc-3 ′ (SEQ ID NO: 21)
Probe 21: 5′-agcgcggcgccaccggttaccg-3 ′ (SEQ ID NO: 22)
Probe 22: 5′-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3 ′ (SEQ ID NO: 23)
Probe 23: 5′-gccaggtagtcgctgatggcgc-3 ′ (SEQ ID NO: 24)
Probe 24: 5'-tggtagtccgccgcttcggccaggta-3 '(SEQ ID NO: 25)
Probe 25: 5′-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3 ′ (SEQ ID NO: 26)
Probe 26: 5′-atgatcaacgcccgcatac-3 ′ (SEQ ID NO: 27)
Probe 27: 5′-cacgtcgacgatgatcaacg-3 ′ (SEQ ID NO: 28)
Probe 28: 5′-gtcgttctgcacgtcgac-3 ′ (SEQ ID NO: 29)
Probe 29: 5′-ccaccctcgcagaagtcgtt-3 ′ (SEQ ID NO: 30)
Probe 30: 5′-cgagccaccctcgcagaag-3 ′ (SEQ ID NO: 31)
Probe 31: 5′-gttaccgccagcgagccacc-3 ′ (SEQ ID NO: 32)
Probe 32: 5'-agcgcggcgccaccggttaccg-3 '(SEQ ID NO: 33)
Probe 33: 5′-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3 ′ (SEQ ID NO: 34)
Probe 34: 5′-gccaggtagtcgctgatggcgc-3 ′ (SEQ ID NO: 35)
Probe 35: 5'-tggtagtccgccgcttcggccaggta-3 '(SEQ ID NO: 36)
Probe 36: 5′-gtatgcgggcgttgatcatgtcgacgtgccgaacgac-3 ′ (SEQ ID NO: 37)
Probe 37: 5′-gtatgcgggcgttgatcatcaccgcattgggtcagcg-3 ′ (SEQ ID NO: 38)
Probe 38: 5′-cgcatacgtccaccatacgttcgg-3 ′ (SEQ ID NO: 39)
Probe 39: 5′-atgatcaacgcccgcatac-3 ′ (SEQ ID NO: 40)
Probe 40: 5′-cacgtcgacgatgatcaacg-3 ′ (SEQ ID NO: 41)
Probe 41: 5′-gtcgttctgcacgtcgac-3 ′ (SEQ ID NO: 42)
Probe 42: 5′-ccaccctcgcagaagtcgtt-3 ′ (SEQ ID NO: 43)
Probe 43: 5′-cgagccaccctcgcagaag-3 ′ (SEQ ID NO: 44)
Probe 44: 5′-gttaccgccagcgagccacc-3 ′ (SEQ ID NO: 45)
Probe 45: 5′-agcgcggcgccaccggttaccg-3 ′ (SEQ ID NO: 46)
Probe 46: 5′-gtagtcgctgatggcgcgggccagcgcg-3 ′ (SEQ ID NO: 47)
Probe 47: 5′-gccaggtagtcgctgatggcgc-3 ′ (SEQ ID NO: 48)

(プローブの固定化)
上記の配列番号2〜48に示されるオリゴヌクレオチドプローブ1〜47のそれぞれの5’末端にターミナルトランスフェラーゼを用いて、ポリチミンの付加を行う。具体的には、ターミナルトランスフェラーゼ(30unit/μL、Promega社製)を0.4μL、チミジン三リン酸(10pmol/μL)を2μL、オリゴヌクレオチドプローブ(50mM)を2μL、製品添付の反応緩衝液を2μL、精製水3.6μLを添加して反応溶液を調製し、37℃にて4時間反応させ、10×SSC緩衝液90μLを加えることで、ポリチミンが付加された各オリゴヌクレオチドプローブ1pmol/μLを調製する。
(Immobilization of probe)
Polythymine is added to each 5 ′ end of oligonucleotide probes 1 to 47 shown in SEQ ID NOs: 2 to 48 using a terminal transferase. Specifically, 0.4 μL of terminal transferase (30 unit / μL, manufactured by Promega), 2 μL of thymidine triphosphate (10 pmol / μL), 2 μL of oligonucleotide probe (50 mM), 2 μL of reaction buffer attached to the product Then, 3.6 μL of purified water was added to prepare a reaction solution, reacted at 37 ° C. for 4 hours, and 90 μL of 10 × SSC buffer was added to prepare 1 pmol / μL of each oligonucleotide probe to which polythymine was added. To do.

次いで、ポリチミンが付加された各オリゴヌクレオチドプローブをポリエステル膜上に一定間隔でそれぞれ0.5μLずつ塗布し、312nmの紫外線を2分間照射して固定化することで、試験片を作製する。   Next, 0.5 μL of each oligonucleotide probe to which polythymine is added is applied on the polyester film at regular intervals, and fixed by irradiation with 312 nm ultraviolet rays for 2 minutes.

(連結スタンダード遺伝子の調製)
温度確認用遺伝子として、下記配列番号49および50で示される塩基配列のオリゴヌクレオチドからなる連結スタンダード遺伝子1および2を調製する。連結スタンダード遺伝子1および2を表す模式図を、それぞれ図6および図7に示す。図6および7において、大文字で示した塩基はミスマッチ塩基を表す。
(Preparation of linked standard gene)
As temperature confirmation genes, linked standard genes 1 and 2 consisting of oligonucleotides having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 49 and 50 below are prepared. Schematic diagrams representing ligation standard genes 1 and 2 are shown in FIGS. 6 and 7, respectively. 6 and 7, the bases shown in capital letters represent mismatch bases.

連結スタンダード遺伝子1については以下のように調製する。プローブ4の塩基配列に相補的な配列のほぼ中央の位置にミスマッチ塩基が導入された配列(第2部分)からなる第2のスタンダード遺伝子およびプローブ2の塩基配列に相補的な配列(第1部分)からなる第1のスタンダード遺伝子をそれぞれ設計して調製し、第2のスタンダード遺伝子の第2部分の3’末端に第1のスタンダード遺伝子の第1部分を連結させる。次いで、連結スタンダード遺伝子1の5’末端にビオチンを結合させる。   The ligation standard gene 1 is prepared as follows. A sequence complementary to the base sequence of the second standard gene and probe 2 consisting of a sequence (second portion) in which a mismatched base is introduced at a position approximately in the middle of the sequence complementary to the base sequence of probe 4 (first portion) Are designed and prepared, and the first part of the first standard gene is linked to the 3 ′ end of the second part of the second standard gene. Next, biotin is bound to the 5 'end of the ligation standard gene 1.

連結スタンダード遺伝子1:5'-cagcaagCcgtgcagctgtactagttgcgggcgtatg-3'(配列番号49:「C」がミスマッチ塩基)   Ligation standard gene 1: 5′-cagcaagCcgtgcagctgtactagttgcgggcgtatg-3 ′ (SEQ ID NO: 49: “C” is mismatched base)

連結スタンダード遺伝子2については以下のように調製する。プローブ19の塩基配列に相補的な配列のほぼ中央の位置にミスマッチ塩基が導入された配列(第2部分)を含む第2のスタンダード遺伝子と、プローブ2の塩基配列に相補的な配列(第1部分)を含む第1のスタンダード遺伝子とが連続した配列からなるオリゴヌクレオチド(連結スタンダード遺伝子)を設計して調製し、次いで、スタンダード遺伝子の5’末端にビオチンを結合させる。   The ligation standard gene 2 is prepared as follows. A second standard gene including a sequence (second part) in which a mismatch base is introduced at a substantially central position of a sequence complementary to the base sequence of the probe 19, and a sequence complementary to the base sequence of the probe 2 (first sequence) An oligonucleotide (linked standard gene) consisting of a continuous sequence with a first standard gene containing a portion) is designed and prepared, and then biotin is bound to the 5 ′ end of the standard gene.

連結スタンダード遺伝子2:5'-gcgactgGgttacgccactactagttgcgggcgtatg-3'(配列番号50:「G」がミスマッチ塩基)   Linkage standard gene 2: 5′-gcgactgGgttacgccactactagttgcgggcgtatg-3 ′ (SEQ ID NO: 50: “G” is mismatched base)

(実施例2:ピラジナミド耐性を検出するためのハイブリダイズ温度の判定)
(2−1:連結スタンダード遺伝子1を用いたハイブリダイズ温度の判定)
上記連結スタンダード遺伝子1を含有するハイブリダイズ用試薬中に、ドデシル硫酸ナトリウム(0.01w/v%)、塩化ナトリウム(1.8w/v%)、クエン酸ナトリウム(1.0w/v%)の溶液1mLおよび実施例1で作製する検出用試験片1枚を加え、30分間振とうして反応させる。アルカリホスファターゼ標識ストレプトアビジンを加え、さらにニトロブルーテトラゾリウム(NBT)及び5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスファターゼp−トルイジニル塩(BCIP)を加えて、検出用試験片上の各プローブとハイブリダイズした、ビオチンを含む連結スタンダード遺伝子1に結合したアルカリホスファターゼを発色させる。検出用試験片の第1検出用プローブの位置のみが発色することで、試験環境の温度がハイブリダイズに適した状態であると判定することができる。
(Example 2: Determination of hybridization temperature for detecting pyrazinamide resistance)
(2-1: Determination of hybridization temperature using linked standard gene 1)
In the hybridization reagent containing the ligation standard gene 1, sodium dodecyl sulfate (0.01 w / v%), sodium chloride (1.8 w / v%), sodium citrate (1.0 w / v%) 1 mL of the solution and one test specimen for detection prepared in Example 1 are added and reacted by shaking for 30 minutes. Add alkaline phosphatase-labeled streptavidin, and then add nitroblue tetrazolium (NBT) and 5-bromo-4-chloro-3-indolylphosphatase p-toluidinyl salt (BCIP) to hybridize with each probe on the test strip. The alkaline phosphatase bound to the linked standard gene 1 containing biotin is developed. Since only the position of the first detection probe of the detection test piece is colored, it can be determined that the temperature of the test environment is suitable for hybridization.

(2−2:連結スタンダード遺伝子2を用いたハイブリダイズ温度の判定)
上記連結スタンダード遺伝子2を含有するハイブリダイズ用試薬中に、ドデシル硫酸ナトリウム(0.01w/v%)、塩化ナトリウム(1.8w/v%)、クエン酸ナトリウム(1.0w/v%)の溶液1mLおよび実施例1で作製する検出用試験片1枚を加え、30分間振とうして反応させる。アルカリホスファターゼ標識ストレプトアビジンを加え、さらにニトロブルーテトラゾリウム(NBT)及び5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスファターゼp−トルイジニル塩(BCIP)を加えて、検出用試験片上の各プローブとハイブリダイズしたビオチンを含む連結スタンダード遺伝子2に結合したアルカリホスファターゼを発色させる。検出用試験片の第1検出用プローブの位置のみが発色することで、試験環境の温度がハイブリダイズに適した状態であると判定することができる。
(2-2: Determination of hybridization temperature using linked standard gene 2)
In the hybridization reagent containing the ligation standard gene 2, sodium dodecyl sulfate (0.01 w / v%), sodium chloride (1.8 w / v%), sodium citrate (1.0 w / v%) 1 mL of the solution and one test specimen for detection prepared in Example 1 are added and reacted by shaking for 30 minutes. Add alkaline phosphatase-labeled streptavidin, and then add nitroblue tetrazolium (NBT) and 5-bromo-4-chloro-3-indolylphosphatase p-toluidinyl salt (BCIP) to hybridize with each probe on the test strip. The alkaline phosphatase bound to the linked standard gene 2 containing biotin is developed. Since only the position of the first detection probe of the detection test piece is colored, it can be determined that the temperature of the test environment is suitable for hybridization.

(実施例3〜14:ピラジナミド耐性の検出)
(pncA遺伝子の抽出)
本実施例では、結核菌そのものを検体とし、ターゲット遺伝子としてのpncA遺伝子の変異検出を行う。各実施例に用いる検体の結核菌を下記の表1に示す。各検体からフェノール抽出法によりゲノムDNAを抽出精製し、試料とする。
(Examples 3 to 14: Detection of pyrazinamide resistance)
(Extraction of pncA gene)
In this example, the detection of mutations in the pncA gene as a target gene is performed using tuberculosis bacteria as a specimen. Table 1 below shows the tubercle bacillus used as a sample in each example. Genomic DNA is extracted and purified from each specimen by the phenol extraction method, and used as a sample.

Figure 0006070246
Figure 0006070246

(pncA遺伝子の増幅)
配列表の配列番号51に示される塩基配列からなるフォワードプライマー、同様に配列番号52に示される塩基配列からなり、かつ5’末端にビオチンを結合させたリバースプライマー、およびTaqDNAポリメラーゼ(ロシュ・ダイアグノスティクス社製)を用いるPCR法により、試料に含まれるpncA遺伝子の増幅を行う。プライマーの塩基配列は以下に示すとおりである。
(Amplification of pncA gene)
A forward primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 51 of the sequence listing, a reverse primer consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 52 and having biotin bound to the 5 ′ end, and Taq DNA polymerase (Roche Diagnostics) The pncA gene contained in the sample is amplified by a PCR method using a sticky product). The base sequence of the primer is as shown below.

フォワードプライマー:5'-ggcgtcatggaccctatatc-3'(配列番号51)
リバースプライマー:5'-caacagttcatcccggttc-3'(配列番号52)
PCRの反応条件は、変性過程を94℃にて30秒、アニール過程を55℃にて20秒、鎖伸長過程を72℃にて20秒とし、このサイクルを30サイクル行い、増幅を行う。これにより増幅するDNAにはビオチンが結合している。
Forward primer: 5'-ggcgtcatggaccctatatc-3 '(SEQ ID NO: 51)
Reverse primer: 5'-caacagttcatcccggttc-3 '(SEQ ID NO: 52)
PCR reaction conditions include a denaturation process at 94 ° C. for 30 seconds, an annealing process at 55 ° C. for 20 seconds, and a chain extension process at 72 ° C. for 20 seconds. This cycle is repeated 30 times for amplification. As a result, biotin is bound to the DNA to be amplified.

(プローブを用いた検出)
増幅するDNAを含む溶液10μLに、水酸化ナトリウム(5M)、エチレンジアミン四酢酸(0.05M)の溶液10μLを加えてよく攪拌し、5分間放置して、増幅するDNAを1本鎖に変性する。この試料溶液中に、ドデシル硫酸ナトリウム(0.01w/v%)、塩化ナトリウム(1.8w/v%)、クエン酸ナトリウム(1.0w/v%)の溶液1mLおよび実施例1で作製する検出用試験片1枚を加え、実施例2で決定される温度にて30分間振とうして反応させる。次いで、アルカリホスファターゼ標識ストレプトアビジンを加え、さらにニトロブルーテトラゾリウム(NBT)及び5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルホスファターゼp−トルイジニル塩(BCIP)を加えて、検出用試験片上の各プローブとハイブリダイズしたビオチンを含む増幅DNAに結合したアルカリホスファターゼを発色させる。
(Detection using probe)
Add 10 μL of a solution of sodium hydroxide (5 M) and ethylenediaminetetraacetic acid (0.05 M) to 10 μL of the solution containing the DNA to be amplified, stir well and let stand for 5 minutes to denature the DNA to be amplified into a single strand. . In this sample solution, 1 mL of a solution of sodium dodecyl sulfate (0.01 w / v%), sodium chloride (1.8 w / v%), sodium citrate (1.0 w / v%) and prepared in Example 1 One test specimen for detection is added and reacted by shaking for 30 minutes at the temperature determined in Example 2. Next, alkaline phosphatase-labeled streptavidin was added, and further nitroblue tetrazolium (NBT) and 5-bromo-4-chloro-3-indolylphosphatase p-toluidinyl salt (BCIP) were added to each probe on the detection specimen. The color of alkaline phosphatase bound to the amplified DNA containing hybridized biotin is developed.

(検出結果)
実施例3〜15の結果を表2に示す。
(Detection result)
The results of Examples 3 to 15 are shown in Table 2.

Figure 0006070246
Figure 0006070246

本発明のキットを用いると、pncA遺伝子の変異の位置のいずれか少なくとも1つが変異することにより生じるPZA薬剤耐性菌を適正なハイブリダイズ温度にて検出することができる。その結果、結核患者が保有する菌を正確にモニタリングすることができ、PZA耐性菌を保有する結核患者に対して適切な治療方法を提供することができる。このことにより、不要な薬剤投与を防ぐことができ、患者の負担が軽減され、さらに無駄な医療費を削減することができる。   When the kit of the present invention is used, a PZA drug-resistant bacterium produced by mutating at least one of the mutation positions of the pncA gene can be detected at an appropriate hybridization temperature. As a result, bacteria possessed by tuberculosis patients can be accurately monitored, and an appropriate treatment method can be provided for tuberculosis patients possessing PZA-resistant bacteria. Thus, unnecessary drug administration can be prevented, the burden on the patient can be reduced, and unnecessary medical expenses can be reduced.

本発明によれば、ハイブリダイズ温度が不適正であることによって生じる誤判定を防止するためのターゲット遺伝子検出用試験片を含むキットを提供することができる。本発明のキットは、結核菌をはじめとする病原菌の検出や、それらの菌の薬剤に対する感受性や耐性の確認において、より簡便でより正確な判定を可能にする。特に、東南アジアなど厳しい環境下において技術的に未熟な医療従事者によっても簡単に使用することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the kit containing the test piece for target gene detection for preventing the misjudgment produced by the hybridization temperature being improper can be provided. The kit of the present invention enables simpler and more accurate determination in detection of pathogenic bacteria including Mycobacterium tuberculosis and confirmation of sensitivity and resistance of these bacteria to drugs. In particular, it can be easily used by medical personnel who are technically immature in harsh environments such as Southeast Asia.

10,100 試験片
12 検出用プローブ
102 第1検出用プローブ
104 第2検出用プローブ
200,300 連結スタンダード遺伝子
202,302 第1のスタンダード遺伝子の第1部分
204,304 第2のスタンダード遺伝子の第2部分
206 連結点
208,308 ミスマッチ塩基
10,100 Specimen 12 Detection probe 102 First detection probe 104 Second detection probe 200,300 Linked standard gene 202,302 First portion of first standard gene 204,304 Second of second standard gene Part 206 Connection point 208,308 Mismatch base

Claims (6)

ターゲット遺伝子を検出するためのキットであって、
該キットは、試験片、第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子を含み、
該試験片には、該ターゲット遺伝子とTmax℃以下の温度でハイブリダイズ可能な少なくとも第1検出用プローブおよび第2検出用プローブが固定化され、かつTmin℃からTmax℃の温度で該ターゲット遺伝子の変異の有無を判別可能とするものであり、
該第1のスタンダード遺伝子が、第1部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、
max℃よりも低い温度において、該第1のスタンダード遺伝子の該第1部分が該第1検出用プローブとハイブリダイズし、Tmax℃以上の温度において、該第1のスタンダード遺伝子の該第1部分が該第1検出用プローブとハイブリダイズせず、
該第2のスタンダード遺伝子が、第2部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、Tmin℃よりも低い温度において、該第2のスタンダード遺伝子の該第2部分が該第2検出用プローブとハイブリダイズし、Tmin℃以上の温度において、該第2のスタンダード遺伝子の該第2部分が該第2検出用プローブとハイブリダイズしない、
キット。
A kit for detecting a target gene,
The kit includes a test strip, a first standard gene and a second standard gene;
At least a first detection probe and a second detection probe that can hybridize with the target gene at a temperature of T max ° C or less are immobilized on the test piece, and the test piece has a temperature of T min ° C to T max ° C. It is possible to determine the presence or absence of mutations in the target gene,
The first standard gene is an oligonucleotide comprising a sequence containing a first portion,
The first portion of the first standard gene hybridizes with the first detection probe at a temperature lower than T max ° C, and the first portion of the first standard gene at a temperature of T max ° C or higher. The portion does not hybridize to the first detection probe;
The second standard gene is an oligonucleotide composed of a sequence containing a second portion, and the second portion of the second standard gene and the second detection probe are at a temperature lower than T min ° C. Hybridizes, and the second portion of the second standard gene does not hybridize to the second detection probe at a temperature of T min ° C or higher,
kit.
前記第1のスタンダード遺伝子および前記第2のスタンダード遺伝子が、前記第1のスタンダード遺伝子の前記第1部分と前記第2のスタンダード遺伝子の前記第2部分とが連続した1つのオリゴヌクレオチドを構成する、請求項1に記載のキット。   The first standard gene and the second standard gene constitute one oligonucleotide in which the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene are continuous; The kit according to claim 1. 前記第1のスタンダード遺伝子の前記第1部分および前記第2のスタンダード遺伝子の前記第2部分のヌクレオチド長が、それぞれ10ヌクレオチド長から30ヌクレオチド長である、請求項1または2に記載のキット。   The kit according to claim 1 or 2, wherein the nucleotide lengths of the first portion of the first standard gene and the second portion of the second standard gene are each 10 to 30 nucleotides in length. 前記第1のスタンダード遺伝子の前記第1部分が、前記第1検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列であり、
前記第2のスタンダード遺伝子の前記第2部分が、前記第2検出用プローブのオリゴヌクレオチドの相補配列であるが、ほぼ中央の位置のみ1つのミスマッチ塩基が導入された配列である、請求項1から3のいずれかに記載のキット。
The first portion of the first standard gene is an oligonucleotide complementary sequence of the first detection probe;
The second portion of the second standard gene is a complementary sequence of the oligonucleotide of the second detection probe, but is a sequence in which one mismatch base is introduced only at a substantially central position. 4. The kit according to any one of 3.
ハイブリダイズ温度の判定方法であって:
ターゲット遺伝子とTmax℃以下の温度でハイブリダイズ可能な少なくとも第1検出用プローブおよび第2検出用プローブが固定化され、かつTmin℃からTmax℃の温度で該ターゲット遺伝子の変異の有無を判別可能とする試験片に、少なくとも第1のスタンダード遺伝子および第2のスタンダード遺伝子を付与する工程;ならびに
該試験片から該第1検出用プローブと該第1のスタンダード遺伝子および該第2検出用プローブと該第2のスタンダード遺伝子とのハイブリダイズの状態を確認する工程;を含み、
ここで、
該第1のスタンダード遺伝子が、第1部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、Tmax℃よりも低い温度において、該第1のスタンダード遺伝子の該第1部分が該第1検出用プローブとハイブリダイズし、Tmax℃以上の温度において、該第1のスタンダード遺伝子の該第1部分が該第1検出用プローブとハイブリダイズせず、
該第2のスタンダード遺伝子が、第2部分を含む配列からなるオリゴヌクレオチドであって、Tmin℃よりも低い温度において、該第2のスタンダード遺伝子の該第2部分が該第2検出用プローブとハイブリダイズし、Tmin℃以上の温度において、該第2のスタンダード遺伝子の該第2部分が該第2検出用プローブとハイブリダイズせず、
該試験片から該第1検出用プローブと該第1のスタンダード遺伝子および該第2検出用プローブと該第2のスタンダード遺伝子とのハイブリダイズの状態を確認する工程が、
(i)第1の検出用プローブに第1のスタンダード遺伝子がハイブリダイズし、かつ第2の検出用プローブに第2のスタンダード遺伝子がハイブリダイズした場合、試験環境におけるハイブリダイズ温度が低すぎると判断し、
(ii)第1の検出用プローブに第1のスタンダード遺伝子がハイブリダイズするが、第2の検出用プローブに第2のスタンダード遺伝子はハイブリダイズしない場合、試験環境におけるハイブリダイズ温度が適正であると判断し、
(iii)第1の検出用プローブに第1のスタンダード遺伝子がハイブリダイズせず、かつ第2の検出用プローブに第2のスタンダード遺伝子もハイブリダイズしない場合、試験環境におけるハイブリダイズ温度が高すぎると判断する、
方法。
A method for determining a hybridization temperature comprising:
At least a first detection probe and a second detection probe that can hybridize with a target gene at a temperature of T max ° C or less are immobilized, and whether there is a mutation in the target gene at a temperature of T min ° C to T max ° C. A step of providing at least a first standard gene and a second standard gene to a test piece that can be discriminated; and the first detection probe, the first standard gene, and the second detection probe from the test piece; And confirming the state of hybridization between the second standard gene and the second standard gene;
here,
The first standard gene is an oligonucleotide composed of a sequence containing a first portion, and the first portion of the first standard gene and the first detection probe are at a temperature lower than T max ° C. The first portion of the first standard gene does not hybridize with the first detection probe at a temperature of T max ° C or higher;
The second standard gene is an oligonucleotide composed of a sequence containing a second portion, and the second portion of the second standard gene and the second detection probe are at a temperature lower than T min ° C. Hybridizes, and at a temperature of T min ° C or higher, the second part of the second standard gene does not hybridize with the second detection probe;
Confirming the state of hybridization between the first detection probe and the first standard gene and the second detection probe and the second standard gene from the test piece,
(I) When the first standard gene hybridizes to the first detection probe and the second standard gene hybridizes to the second detection probe, it is determined that the hybridization temperature in the test environment is too low. And
(Ii) When the first standard gene hybridizes to the first detection probe, but the second standard gene does not hybridize to the second detection probe, the hybridization temperature in the test environment is appropriate. Judgment
(Iii) When the first standard gene does not hybridize to the first detection probe and the second standard gene does not hybridize to the second detection probe, the hybridization temperature in the test environment is too high. to decide,
Method.
前記第1のスタンダード遺伝子および前記第2のスタンダード遺伝子が、前記第1のスタンダード遺伝子の前記第1部分と前記第2のスタンダード遺伝子の前記第2部分とが連続した1つのオリゴヌクレオチドを構成する、請求項5に記載の方法。   The first standard gene and the second standard gene constitute one oligonucleotide in which the first part of the first standard gene and the second part of the second standard gene are continuous; The method of claim 5.
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