JP6460486B2 - ATP or AMP analysis device and analysis method - Google Patents

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Description

本発明は、ATPまたはAMPの分析用核酸センサ、分析用デバイスおよび分析方法に関する。   The present invention relates to a nucleic acid sensor for analysis of ATP or AMP, an analysis device, and an analysis method.

近年、大腸菌、サルモネラ菌等の微生物感染による食中毒の増加が問題となっている。この問題の大きな原因は、洗浄不良である。このため、食品加工場等では、洗浄度検査を行うことが必須となっている。   In recent years, an increase in food poisoning due to microbial infection such as Escherichia coli and Salmonella has been a problem. A major cause of this problem is poor cleaning. For this reason, it is indispensable to perform a cleaning degree inspection in a food processing plant or the like.

このような検査では、近年、ATP(アデノシン三リン酸)またはAMP(アデノシン一リン酸)の測定により、洗浄度を分析する方法が実用化されている。ATPおよびAMPは、あらゆる生物においてエネルギー代謝に必須の成分として知られている。このため、ATPまたはAMPの量は、そこに存在する微生物および食品由来の量に相関すると考えられる。そこで、目的領域におけるATPまたはAMPを測定することで、前記領域に残存する微生物や食品残渣の程度を分析できるため、これによって、洗浄度を評価することができる。   In such examinations, in recent years, a method for analyzing the degree of cleaning by measuring ATP (adenosine triphosphate) or AMP (adenosine monophosphate) has been put into practical use. ATP and AMP are known as essential components for energy metabolism in all living organisms. For this reason, the amount of ATP or AMP is considered to correlate with the amount of microorganisms and foods present therein. Therefore, by measuring ATP or AMP in the target area, the degree of microorganisms and food residues remaining in the area can be analyzed, and thus the degree of cleaning can be evaluated.

AMPを検出するためのツールとして、例えば、AMPに特異的に結合するDNAアプタマーとペルオキシダーゼ活性を生起するDNA(以下、DNAzyme)とを連結した核酸素子が報告されている(非特許文献1)。この核酸素子は、AMP非存在下では、アプタマーとDNAzymeとが自己会合して、DNAzymeの触媒能を阻害し、AMP存在下、AMPと前記アプタマーとが結合することによって、前記自己会合が解除され、DNAzymeの触媒能が生起されるよう、その構造が制御されている。このため、AMPが存在すれば、触媒能が生起されたDNAzymeにより、例えば、ペルオキシダーゼ反応が生じるため、前記反応を測定することによって、間接的にAMP量を測定することができる。また、AMPが存在しない場合には、DNAzymeの触媒能は生起されないため、前記ペルオキシダーゼ反応は起こらない。しかしながら、このような核酸素子については、実用化のために、感度や操作の容易性等について、さらなる向上が求められている。   As a tool for detecting AMP, for example, a nucleic acid element in which a DNA aptamer that specifically binds to AMP and a DNA that causes peroxidase activity (hereinafter, DNAzyme) are linked has been reported (Non-patent Document 1). In this nucleic acid element, in the absence of AMP, the aptamer and DNAzyme self-associate to inhibit the catalytic ability of DNAzyme, and in the presence of AMP, the self-association is released by binding of AMP and the aptamer. The structure is controlled so that the catalytic ability of DNAzyme occurs. For this reason, if AMP is present, for example, a peroxidase reaction occurs due to the DNAzyme in which catalytic ability has been generated. Therefore, the amount of AMP can be indirectly measured by measuring the reaction. In addition, in the absence of AMP, the catalytic ability of DNAzyme is not generated, and thus the peroxidase reaction does not occur. However, for such a nucleic acid element, further improvement in sensitivity, ease of operation, etc. is required for practical use.

Carsten Tellerら、Anal. Chem. 2009, 81, 9114−9119Carsten Teller et al., Anal. Chem. 2009, 81, 9114-9119

そこで、本発明は、ATPまたはAMPを検出するための新たな核酸センサを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a new nucleic acid sensor for detecting ATP or AMP.

本発明の分析用核酸センサは、ATPまたはAMPの分析用核酸センサであり、触媒機能を生起する触媒核酸分子(D)と、ATPまたはAMPに結合する結合核酸分子(A)とを有する下記(I)、(II)、(II’)または(III)の核酸素子を含むことを特徴とする。
(I)第1鎖と第2鎖とから構成される二本鎖の核酸素子であり、
前記第1鎖(ss1)は、前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)および前記触媒核酸分子(D)が、この順序で連結しており、
前記第2鎖(ss2)は、ステム形成配列(S)、ループ形成配列(L2)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結しており、
前記第1鎖(ss1)における前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記第1鎖(ss1)における前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記第1鎖(ss1)における前記ループ形成配列(L1)と、前記第2鎖(ss2)における前記ループ形成配列(L2)とが、非相補的であり、
ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、
ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される核酸素子
(II)一本鎖の核酸素子であり、
前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)、ステム形成配列(S)、前記触媒核酸分子(D)、ループ形成配列(L2)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結しており、
前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、非相補的であり、
ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、
ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される核酸素子
(II’)一本鎖の核酸素子であり、
前記触媒核酸分子(D)、ループ形成配列(L2)、ステム形成配列(S)、前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結しており、
前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、非相補的であり、
ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、
ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される核酸素子
(III)一本鎖の核酸素子であり、
前記触媒核酸分子(D)、介在配列(I)および前記結合核酸分子(A)が、この順序で連結しており、
前記介在配列(I)は、前記触媒核酸分子(D)および前記結合核酸分子(A)と非相補的であり、
ATPまたはAMPの非存在下、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、
ATPまたはAMPの存在下、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される核酸素子
The nucleic acid sensor for analysis of the present invention is a nucleic acid sensor for analysis of ATP or AMP, and has a catalytic nucleic acid molecule (D) that generates a catalytic function and a binding nucleic acid molecule (A) that binds to ATP or AMP ( It comprises a nucleic acid element of I), (II), (II ′) or (III).
(I) a double-stranded nucleic acid element composed of a first strand and a second strand,
In the first strand (ss1), the binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1) and the catalytic nucleic acid molecule (D) are linked in this order,
In the second strand (ss2), a stem forming sequence (S A ), a loop forming sequence (L2) and a stem forming sequence (S D ) are linked in this order,
The terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) in the first strand (ss1) and the stem forming sequence (S A ) in the second strand (ss2) are complementary. Yes,
The terminal region on the loop-forming sequence (L1) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the first strand (ss1) and the stem-forming sequence (S D ) in the second strand (ss2) are complementary. Yes,
The loop forming sequence (L1) in the first strand (ss1) and the loop forming sequence (L2) in the second strand (ss2) are non-complementary,
In the absence of ATP or AMP, the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) inhibits the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D),
In the presence of ATP or AMP, binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A) releases the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ). , A nucleic acid element (II) in which the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) occurs, a single-stranded nucleic acid element,
The binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1), the stem forming sequence (S D ), the catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), and the stem forming sequence (S A ) in this order. Consolidated
The terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem forming sequence (S A ) are complementary,
The terminal region on the loop forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem forming sequence (S D ) are complementary,
The loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) are non-complementary,
In the absence of ATP or AMP, the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) inhibits the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D),
In the presence of ATP or AMP, binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A) releases the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ). , A nucleic acid element (II ′) in which the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) occurs, a single-stranded nucleic acid element,
The catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), the stem forming sequence (S A ), the binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1) and the stem forming sequence (S D ) are in this order. Consolidated
The terminal region on the loop forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem forming sequence (S D ) are complementary,
The terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem forming sequence (S A ) are complementary,
The loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) are non-complementary,
In the absence of ATP or AMP, the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) inhibits the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D),
In the presence of ATP or AMP, binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A) releases the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ). , A nucleic acid element (III) in which the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) occurs, a single-stranded nucleic acid element,
The catalytic nucleic acid molecule (D), the intervening sequence (I) and the binding nucleic acid molecule (A) are linked in this order;
The intervening sequence (I) is non-complementary to the catalytic nucleic acid molecule (D) and the binding nucleic acid molecule (A);
In the absence of ATP or AMP, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited,
A nucleic acid element in which the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) occurs in the presence of ATP or AMP

本発明の分析用デバイスは、ATPまたはAMPの分析用デバイスであり、基材、核酸センサおよび検出部を含み、前記基材に、前記核酸センサおよび前記検出部が配置され、前記核酸センサが、前記本発明の核酸センサであり、前記検出部は、前記核酸センサにおける前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出する検出部であることを特徴とする。   The analysis device of the present invention is an ATP or AMP analysis device, and includes a base material, a nucleic acid sensor, and a detection unit. The nucleic acid sensor and the detection unit are arranged on the base material, and the nucleic acid sensor is In the nucleic acid sensor of the present invention, the detection unit is a detection unit that detects a catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the nucleic acid sensor.

本発明の分析方法は、ATPまたはAMPの分析方法であり、前記本発明のATPまたはAMPの分析用核酸センサに、ATPまたはAMPを含む試料を接触させる工程、および、前記核酸センサにおける前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出することによって、前記試料中のATPまたはAMPを検出する工程を含むことを特徴とする。   The analysis method of the present invention is an analysis method of ATP or AMP, the step of bringing the sample containing ATP or AMP into contact with the nucleic acid sensor for analysis of ATP or AMP of the present invention, and the catalytic nucleic acid in the nucleic acid sensor The method includes detecting ATP or AMP in the sample by detecting the catalytic function of the molecule (D).

本発明の分析方法は、ATPまたはAMPの分析方法であり、前記本発明の分析用デバイスに、ATPまたはAMPを含む試料を接触させる工程、および、前記分析用デバイスの前記検出部において、前記核酸センサにおける前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出することによって、前記試料中のATPまたはAMPを検出する工程を含むことを特徴とする。   The analysis method of the present invention is an ATP or AMP analysis method, the step of bringing a sample containing ATP or AMP into contact with the analysis device of the present invention, and the nucleic acid in the detection unit of the analysis device The method includes detecting ATP or AMP in the sample by detecting a catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) in a sensor.

本発明の核酸センサによれば、前記結合核酸分子(A)とATPまたはAMPとが結合したか否かによって、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能のON−OFFをスイッチでき、且つ、その感度に優れる。このため、前記触媒核酸分子の触媒機能を検出することで、ATPまたはAMPの有無または量を、容易に検出可能である。また、本発明の分析用デバイスは、前述のように、前記核酸センサを使用することから、例えば、デバイスの小型化およびチップ化等も可能であり、多数の検体でも簡便な分析が可能となる。このため、本発明は、例えば、臨床医療、食品、環境等の様々な分野における研究および検査に、極めて有用な技術といえる。本発明において、「分析」は、例えば、定量分析、半定量分析、定性分析を含む概念である。   According to the nucleic acid sensor of the present invention, ON / OFF of the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) can be switched depending on whether the binding nucleic acid molecule (A) is bound to ATP or AMP, and Excellent sensitivity. For this reason, the presence or amount of ATP or AMP can be easily detected by detecting the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule. Moreover, since the analysis device of the present invention uses the nucleic acid sensor as described above, for example, the device can be reduced in size and chipped, and a simple analysis can be performed even for a large number of samples. . For this reason, the present invention can be said to be an extremely useful technique for research and examination in various fields such as clinical medicine, food, and environment. In the present invention, “analysis” is a concept including, for example, quantitative analysis, semi-quantitative analysis, and qualitative analysis.

図1は、本発明の核酸センサにおける核酸素子の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a nucleic acid element in the nucleic acid sensor of the present invention. 図2は、本発明の核酸センサにおける核酸素子の他の例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the nucleic acid element in the nucleic acid sensor of the present invention. 図3は、本発明の核酸センサにおける核酸素子の他の例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the nucleic acid element in the nucleic acid sensor of the present invention. 図4は、本発明の核酸センサにおける核酸素子の他の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of the nucleic acid element in the nucleic acid sensor of the present invention. 図5は、実施例1における吸光度測定の結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the results of absorbance measurement in Example 1. 図6は、実施例2における吸光度測定の結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the results of absorbance measurement in Example 2. 図7は、実施例3における吸光度測定の結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the results of absorbance measurement in Example 3. 図8は、実施例4における吸光度測定の結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the results of absorbance measurement in Example 4.

(核酸センサおよびそれを用いた分析方法)
本発明のATPまたはAMPの分析用核酸センサは、前述のように、触媒機能を生起する触媒核酸分子(D)と、ATPまたはAMPに結合する結合核酸分子(A)とを有する前記(I)、(II)、(II’)または(III)の核酸素子を含むことを特徴とする。
(Nucleic acid sensor and analysis method using the same)
As described above, the nucleic acid sensor for analysis of ATP or AMP of the present invention has the catalytic nucleic acid molecule (D) that generates a catalytic function and the binding nucleic acid molecule (A) that binds to ATP or AMP (I) (II), (II ′) or (III) nucleic acid element.

前記結合核酸分子(A)は、特に制限されず、ATPまたはAMPに結合する核酸分子であればよい。前記結合核酸分子(A)は、例えば、ATPおよびAMPの一方に結合してもよいし、両方に結合してもよい。本発明において、「ATPまたはAMPに結合する」とは、例えば、ATPまたはAMPの他、ATPまたはATPの断片およびATP誘導体、AMP誘導体のいずれに結合可能でもよい。   The binding nucleic acid molecule (A) is not particularly limited as long as it is a nucleic acid molecule that binds to ATP or AMP. For example, the binding nucleic acid molecule (A) may bind to one or both of ATP and AMP. In the present invention, “binding to ATP or AMP” may be capable of binding to any of ATP or ATP, ATP derivative, and AMP derivative, in addition to ATP or AMP.

前記結合核酸分子(A)は、例えば、一本鎖である。前記結合核酸分子(A)の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、18塩基長であり、好ましくは20塩基長であり、より好ましくは24塩基長であり、上限は、例えば、120塩基長であり、好ましくは60塩基長であり、より好ましくは26塩基長である。   The binding nucleic acid molecule (A) is, for example, a single strand. The length of the binding nucleic acid molecule (A) is not particularly limited, and the lower limit is, for example, 18 base length, preferably 20 base length, more preferably 24 base length, and the upper limit is, for example, It is 120 bases long, preferably 60 bases long, more preferably 26 bases long.

前記結合核酸分子(A)は、例えば、下記(a1)、(a2)、(a3)または(a4)のポリヌクレオチドを含むものがあげられる。前記結合核酸分子(A)は、例えば、前記ポリヌクレオチドからなる分子でもよいし、前記ポリヌクレオチドを含む分子でもよい。前記(a1)、(a2)、(a3)または(a3)のポリヌクレオチドを含む前記結合核酸分子(A)は、例えば、結合DNA分子ということもできる。
(a1)配列番号1の塩基配列からなるポリヌクレオチド
配列番号1 CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG
(a2)前記(a1)の前記塩基配列において、1または複数の塩基が、置換、欠失、付加および/または挿入された塩基配列からなり、且つ、ATPまたはAMPに結合するポリヌクレオチド
(a3)前記(a1)の前記塩基配列との同一性が50%以上の塩基配列からなり、且つ、ATPまたはAMPに結合可能なポリヌクレオチド
(a4)前記(a1)の前記塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列に相補的な塩基配列からなり、且つ、ATPまたはAMPに結合可能なポリヌクレオチド
Examples of the binding nucleic acid molecule (A) include those containing the following polynucleotide (a1), (a2), (a3) or (a4). The binding nucleic acid molecule (A) may be, for example, a molecule composed of the polynucleotide or a molecule containing the polynucleotide. The binding nucleic acid molecule (A) containing the polynucleotide (a1), (a2), (a3) or (a3) can also be referred to as a binding DNA molecule, for example.
(A1) a polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 SEQ ID NO: 1 CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG
(A2) a polynucleotide (a3) wherein the base sequence of (a1) comprises a base sequence in which one or more bases are substituted, deleted, added and / or inserted, and which binds to ATP or AMP A polynucleotide comprising a base sequence having 50% or more identity with the base sequence of (a1) and capable of binding to ATP or AMP (a4) under stringent conditions with the base sequence of (a1) A polynucleotide comprising a base sequence complementary to a base sequence hybridizing with ATP and capable of binding to ATP or AMP

前記(a2)において、「1または複数」は、特に制限されず、前記(a2)のポリヌクレオチドが、ATPまたはAMPに結合すればよい。前記置換された塩基の数は、前記塩基配列(a1)において、例えば、1〜5個であり、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1個または2個、特に好ましくは1個である。前記付加または挿入された塩基の数は、前記塩基配列(a1)において、例えば、1〜5個であり、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1個または2個、特に好ましくは1個である。前記欠失された塩基の数は、前記塩基配列(a1)において、例えば、1〜5個であり、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは2個または1個、特に好ましくは1個である。   In the (a2), “one or more” is not particularly limited, and the polynucleotide (a2) may be bound to ATP or AMP. In the base sequence (a1), the number of the substituted bases is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, still more preferably 1 or 2. Particularly preferred is one. The number of added or inserted bases is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, further preferably 1 or 2 in the base sequence (a1). One, particularly preferably one. In the base sequence (a1), the number of deleted bases is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, further preferably 2 or 1. Particularly preferred is one.

前記(a3)において、前記同一性は、前記塩基配列(a1)に対して、例えば、70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、特に好ましくは99%以上である。前記同一性は、例えば、BLAST等を用いてデフォルトの条件で計算することにより、算出できる。   In the above (a3), the identity is, for example, 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, further preferably 95% or more, 96% or more with respect to the base sequence (a1). 97% or more, 98% or more, particularly preferably 99% or more. The identity can be calculated, for example, by calculating under default conditions using BLAST or the like.

前記(a4)において、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする」は、例えば、当該技術分野の当業者において、周知のハイブリダイゼーションの実験条件である。具体的には、「ストリンジェントな条件」は、例えば、0.7〜1mol/LのNaCl存在下、60〜68℃でハイブリダイゼーションを行った後、0.1〜2倍のSSC溶液を用い、65〜68℃で洗浄することにより塩基配列を同定できる条件をいう。1×SSCは、150mmol/LのNaCl、15mmol/Lクエン酸ナトリウムからなる。   In the above (a4), “hybridizes under stringent conditions” is, for example, well-known experimental conditions for hybridization in those skilled in the art. Specifically, the “stringent condition” is, for example, that hybridization is performed at 60 to 68 ° C. in the presence of 0.7 to 1 mol / L NaCl, and then 0.1 to 2 times the SSC solution is used. , The conditions under which the base sequence can be identified by washing at 65-68 ° C. 1 × SSC consists of 150 mmol / L NaCl, 15 mmol / L sodium citrate.

前記結合核酸分子(A)は、これらの例示には限定されず、前述のように、ATPまたはAMPに結合する核酸分子であればよい。   The binding nucleic acid molecule (A) is not limited to these examples, and may be any nucleic acid molecule that binds to ATP or AMP as described above.

前記結合核酸分子(A)は、例えば、ヌクレオチド残基を含む分子であり、ヌクレオチド残基のみからなる分子でもよいし、ヌクレオチド残基を含む分子でもよい。前記ヌクレオチドは、例えば、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドおよびそれらの誘導体である。前記結合核酸分子(A)は、例えば、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドおよびそれらの誘導体のいずれか一種類のみを含んでもよいし、二種類以上を含んでもよいし、全てを含んでもよい。具体的に、前記核酸分子は、例えば、デオキシリボヌクレオチドおよび/またはその誘導体を含むDNAでもよいし、リボヌクレオチドおよび/またはその誘導体を含むRNAでもよいし、前者と後者とを含むキメラ(DNA/RNA)でもよい。   The binding nucleic acid molecule (A) is, for example, a molecule containing a nucleotide residue, and may be a molecule consisting only of a nucleotide residue or a molecule containing a nucleotide residue. The nucleotide is, for example, ribonucleotide, deoxyribonucleotide and derivatives thereof. The binding nucleic acid molecule (A) may contain, for example, only one kind of ribonucleotide, deoxyribonucleotide and derivatives thereof, two kinds or more, or all of them. Specifically, the nucleic acid molecule may be, for example, DNA containing deoxyribonucleotide and / or a derivative thereof, RNA containing ribonucleotide and / or a derivative thereof, or a chimera (DNA / RNA containing the former and the latter )

前記ヌクレオチドは、塩基として、例えば、天然塩基(非人工塩基)および非天然塩基(人工塩基)のいずれを含んでもよい。前記天然塩基は、例えば、A、C、G、T、Uおよびこれらの修飾塩基があげられる。前記修飾は、例えば、メチル化、フルオロ化、アミノ化、チオ化等があげられる。前記非天然塩基は、例えば、2’−フルオロピリミジン、2’−O−メチルピリミジン等があげられ、具体例としては、2’−フルオロウラシル、2’−アミノウラシル、2’−O−メチルウラシル、2−チオウラシル等があげられる。前記ヌクレオチドは、例えば、修飾されたヌクレオチドでもよく、前記修飾ヌクレオチドは、例えば、2’−メチル化−ウラシルヌクレオチド残基、2’−メチル化−シトシンヌクレオチド残基、2’−フルオロ化−ウラシルヌクレオチド残基、2’−フルオロ化−シトシンヌクレオチド残基、2’−アミノ化−ウラシルヌクレオチド残基、2’−アミノ化−シトシンヌクレオチド残基、2’−チオ化−ウラシルヌクレオチド残基、2’−チオ化−シトシンヌクレオチド残基等があげられる。前記結合核酸分子(A)は、例えば、PNA(ペプチド核酸)、LNA(Locked Nucleic Acid)等の非ヌクレオチドを含んでもよい。   The nucleotide may contain, for example, either a natural base (non-artificial base) or a non-natural base (artificial base) as a base. Examples of the natural base include A, C, G, T, U, and modified bases thereof. Examples of the modification include methylation, fluorination, amination, and thiolation. Examples of the non-natural base include 2′-fluoropyrimidine, 2′-O-methylpyrimidine, etc. Specific examples include 2′-fluorouracil, 2′-aminouracil, 2′-O-methyluracil, Examples include 2-thiouracil. The nucleotide may be, for example, a modified nucleotide, and the modified nucleotide may be, for example, a 2′-methylated-uracil nucleotide residue, 2′-methylated-cytosine nucleotide residue, 2′-fluorinated-uracil nucleotide. Residue, 2′-fluorinated-cytosine nucleotide residue, 2′-aminated-uracil nucleotide residue, 2′-aminated-cytosine nucleotide residue, 2′-thiolated-uracil nucleotide residue, 2′- Examples include thiolated-cytosine nucleotide residues. The binding nucleic acid molecule (A) may include non-nucleotides such as PNA (peptide nucleic acid) and LNA (Locked Nucleic Acid).

前記触媒核酸分子(D)は、触媒機能を生起する核酸分子であればよい。前記触媒機能は、例えば、酸化還元反応の触媒機能である。前記酸化還元反応は、例えば、基質から生成物が生成される過程において、二つの基質の間に電子の授受を生じる反応であればよい。前記酸化還元反応の種類は、特に制限されない。前記酸化還元反応の触媒機能は、例えば、酵素と同様の活性があげられ、具体的には、例えば、ペルオキシダーゼと同様の活性(以下、「ペルオキシダーゼ様活性」という)等があげられる。前記ペルオキシダーゼ活性は、例えば、西洋わさび由来ペルオキシダーゼ(HRP)活性があげられる。前記触媒核酸分子(D)は、後述するようなDNAの場合、DNAエンザイムまたはDNAzymeと呼ぶことができ、また、後述するようなRNAの場合、RNAエンザイムまたはRNAzymeと呼ぶことができる。   The catalytic nucleic acid molecule (D) may be a nucleic acid molecule that causes a catalytic function. The catalytic function is, for example, a catalytic function of a redox reaction. The oxidation-reduction reaction may be a reaction that causes transfer of electrons between two substrates in the process of generating a product from the substrates, for example. The kind of the redox reaction is not particularly limited. The catalytic function of the oxidation-reduction reaction includes, for example, the same activity as an enzyme, and specifically includes, for example, the same activity as peroxidase (hereinafter referred to as “peroxidase-like activity”). Examples of the peroxidase activity include horseradish peroxidase (HRP) activity. The catalytic nucleic acid molecule (D) can be referred to as a DNA enzyme or DNAzyme in the case of DNA as described later, and can be referred to as an RNA enzyme or RNAzyme in the case of RNA as described later.

前記触媒核酸分子(D)は、G−カルテット(またはG−tetradという)の構造を形成する核酸が好ましく、より好ましくはグアニン四重鎖(またはG−quadruplexという)の構造を形成する核酸である。前記G−tetradは、例えば、グアニンが四量体となった面の構造であり、G−quadruplexは、例えば、前記G−tetradが複数面重なった構造をいう。前記G−tetradおよび前記G−quadruplexは、例えば、反復してGリッチの構造モチーフを有する核酸において、形成される。前記G−tetradは、例えば、パラレル型およびアンチパラレル型があげられるが、パラレル型が好ましい。前記核酸素子において、前記触媒核酸分子(D)は、例えば、前記結合核酸素子(A)にATPまたはAMPが結合していない状態で、前記ステムが形成されることにより、前記G−tetradの形成が阻害され、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合することにより、前記ステム形成が解除され、前記G−tetradを形成することが好ましい。   The catalytic nucleic acid molecule (D) is preferably a nucleic acid forming a G-quartet (or G-tetrad) structure, more preferably a guanine quadruplex (or G-quadruplex) structure. . The G-tetrad is, for example, a surface structure in which guanine is a tetramer, and the G-quadruplex is, for example, a structure in which a plurality of the G-tetradra are overlapped. The G-tetrad and the G-quadruplex are formed in a nucleic acid having a G-rich structural motif repeatedly, for example. Examples of the G-tetrad include a parallel type and an anti-parallel type, and a parallel type is preferable. In the nucleic acid element, the catalytic nucleic acid molecule (D) forms the G-tetrad by forming the stem in a state in which, for example, ATP or AMP is not bound to the binding nucleic acid element (A). Is inhibited, and binding of ATP or AMP to the binding nucleic acid molecule (A) results in release of the stem formation and formation of the G-tetrad.

前記触媒核酸分子(D)は、ポルフィリンと結合可能な核酸が好ましく、具体的には、前記G−tetradを形成し且つ前記ポルフィリンと結合可能な核酸が好ましい。前記G−tetradを有する核酸は、例えば、前記ポルフィリンと結合して複合体を形成することによって、前述のような酸化還元反応の触媒機能を生起することが知られている。前記核酸素子において、前記触媒核酸分子(D)は、例えば、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合していない状態で、前記ステムが形成されることにより、前記ポルフィリンとの結合が阻害され、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合することにより、前記ステム形成が解除され、前記ポルフィリンと結合することが好ましい。具体的には、前記核酸素子において、前記触媒核酸分子(D)は、例えば、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合していない状態で、前記G−tetradの形成が阻害され且つこれにより前記ポルフィリンとの結合が阻害され、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合することにより、前記G−tetradを形成し且つ前記ポルフィリンと結合することが好ましい。   The catalytic nucleic acid molecule (D) is preferably a nucleic acid that can bind to porphyrin, and specifically, a nucleic acid that forms the G-tetrad and can bind to the porphyrin. It is known that the nucleic acid having G-tetrad causes a catalytic function of the oxidation-reduction reaction as described above, for example, by binding to the porphyrin to form a complex. In the nucleic acid element, the catalytic nucleic acid molecule (D) is bound to the porphyrin by forming the stem in a state where ATP or AMP is not bound to the binding nucleic acid molecule (A), for example. It is preferable that the stem formation is canceled by binding of ATP or AMP to the binding nucleic acid molecule (A) and binding to the porphyrin. Specifically, in the nucleic acid element, the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited from forming the G-tetrad in a state where, for example, ATP or AMP is not bound to the binding nucleic acid molecule (A) and Thereby, the binding to the porphyrin is inhibited, and it is preferable that ATP or AMP binds to the binding nucleic acid molecule (A) to form the G-tetrad and bind to the porphyrin.

前記ポルフィリンは、特に制限されず、例えば、無置換体のポルフィリン、その誘導体があげられる。前記誘導体は、例えば、置換体のポルフィリンおよび金属元素と錯体を形成した金属ポルフィリン等があげられる。前記置換体のポルフィリンは、例えば、N−メチルメソポルフィリン等があげられる。前記金属ポルフィリンは、例えば、三価鉄錯体であるヘミン等があげられる。前記ポルフィリンは、例えば、前記金属ポルフィリンが好ましく、より好ましくはヘミンである。   The porphyrin is not particularly limited, and examples thereof include unsubstituted porphyrin and derivatives thereof. Examples of the derivatives include substituted porphyrins and metal porphyrins complexed with metal elements. Examples of the substituted porphyrin include N-methylmesoporphyrin. Examples of the metal porphyrin include hemin, which is a trivalent iron complex. The porphyrin is, for example, preferably the metal porphyrin, more preferably hemin.

前記触媒核酸分子(D)は、例えば、一本鎖である。前記触媒核酸分子(D)の長さは、特に制限されず、下限は、例えば、11塩基長であり、好ましくは13塩基長であり、より好ましくは15塩基長であり、上限は、例えば、60塩基長であり、好ましくは36塩基長であり、より好ましくは18塩基長である。   The catalyst nucleic acid molecule (D) is, for example, a single strand. The length of the catalyst nucleic acid molecule (D) is not particularly limited, and the lower limit is, for example, 11 bases, preferably 13 bases, more preferably 15 bases, and the upper limit is, for example, It is 60 bases long, preferably 36 bases long, more preferably 18 bases long.

前記触媒核酸分子(D)は、例えば、ペルオキシダーゼ活性を有するDNAとして、下記論文(1)〜(4)等に開示されているDNAzymeが例示できる。
(1)Travascioら, Chem. Biol., 1998年, vol.5, p.505-517
(2)Chengら, Biochimistry, 2009年, vol.48, p.7817-7823
(3)Tellerら, Anal. Chem., 2009年, vol.81, p.9114-9119
(4)Taoら, Anal. Chem., 2009年, vol.81, p.2144-2149
Examples of the catalytic nucleic acid molecule (D) include DNAzymes disclosed in the following papers (1) to (4) as DNA having peroxidase activity.
(1) Travascio et al., Chem. Biol., 1998, vol.5, p.505-517
(2) Cheng et al., Biochimistry, 2009, vol.48, p.7817-7823
(3) Teller et al., Anal. Chem., 2009, vol.81, p.9114-9119
(4) Tao et al., Anal. Chem., 2009, vol.81, p.2144-2149

前記触媒核酸分子(D)は、具体例として、下記(d1)、(d2)、(d3)または(d4)のポリヌクレオチドを含むものがあげられる。前記触媒核酸分子(D)は、例えば、前記ポリヌクレオチドからなる分子でもよいし、前記ポリヌクレオチドを含む分子でもよい。前記(d1)、(d2)、(d3)または(d4)のポリヌクレオチドを含む前記触媒核酸分子(D)は、例えば、触媒DNA分子、DNAzymeということもできる。   Specific examples of the catalytic nucleic acid molecule (D) include those containing the following polynucleotide (d1), (d2), (d3) or (d4). The catalytic nucleic acid molecule (D) may be, for example, a molecule composed of the polynucleotide or a molecule containing the polynucleotide. The catalytic nucleic acid molecule (D) containing the polynucleotide (d1), (d2), (d3) or (d4) can also be referred to as, for example, a catalytic DNA molecule or DNAzyme.

(d1)配列番号11〜31および66〜85のいずれかの塩基配列からなるポリヌクレオチド
(d2)前記(d1)の前記塩基配列において、1または複数の塩基が、置換、欠失、付加および/または挿入された塩基配列からなり、且つ、前記酸化還元反応の触媒機能を生起するポリヌクレオチド
(d3)前記(d1)の前記塩基配列との同一性が50%以上の塩基配列からなり、且つ、前記酸化還元反応の触媒機能を生起するポリヌクレオチド
(d4)前記(d1)の前記塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする塩基配列に相補的な塩基配列からなり、且つ、前記酸化還元反応の触媒機能を生起するポリヌクレオチド
(D1) A polynucleotide comprising any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 11 to 31 and 66 to 85 (d2) In the nucleotide sequence of (d1), one or more bases are substituted, deleted, added and / or Or consisting of an inserted base sequence, and a polynucleotide (d3) that causes a catalytic function of the oxidation-reduction reaction (d3) consisting of a base sequence having 50% or more identity with the base sequence, and The polynucleotide (d4) that causes the catalytic function of the redox reaction, the base sequence complementary to the base sequence that hybridizes with the base sequence of the (d1) under stringent conditions, and the redox reaction Polynucleotides that cause the catalytic function of

EAD2(配列番号11)
CTGGGAGGGAGGGAGGGA
c−Myc(配列番号12)
TGAGGGTGGGGAGGGTGGGGAA
m_c−Myc−0527 (配列番号13)
TGAGGGGAGGGAGGGCGGGGAA
m_c−Myc−0579(配列番号14)
TGAGGGGTGGGAGGGAGGGGAA
m_c−Myc−0580(配列番号15)
TGAGGGGTGGGAGGGACGGGAA
m_c−Myc−0583(配列番号16)
TGAGGGGTGGGAGGGTGGGGAA
m_c−Myc−0584(配列番号17)
TGAGGGGTGGGAGGGTCGGGAA
neco0584(配列番号18)
GGGTGGGAGGGTCGGG
m_c−Myc−0586(配列番号19)
TGAGGGGTGGGAGGGGTGGGAA
m_c−Myc−0588(配列番号20)
TGAGGGGTGGGAGGGGCGGGAA
m_c−Myc−0605(配列番号21)
TGAGGGGTGGGTGGGCAGGGAA
m_c−Myc−0608(配列番号22)
TGAGGGGTGGGTGGGCCGGGAA
m_c−Myc−0627(配列番号23)
TGAGGGGTGGGCGGGAGGGGAA
m_c−Myc−0632(配列番号24)
TGAGGGGTGGGCGGGTCGGGAA
m_c−Myc−0706(配列番号25)
TGAGGGGCGGGAGGGATGGGAA
m_c−Myc−0711(配列番号26)
TGAGGGGCGGGAGGGTGGGGAA
m_c−Myc−0712(配列番号27)
TGAGGGGCGGGAGGGTCGGGAA
m_EAD2−0032(配列番号28)
CTGGGTGGGCGGGCGGGA
m_c−Myc−0520(配列番号29)
TGAGGGGAGGGAGGGTCGGGAA
m_c−Myc−0714(配列番号30)
TGAGGGGCGGGAGGGGTGGGAA
m_TA−0420(配列番号31)
GGGCGGGAGGGAGGG
EAD2 (SEQ ID NO: 11)
CTGGGAGGGAGGGAGGGA
c-Myc (SEQ ID NO: 12)
TGAGGGTGGGGAGGGTGGGGAA
m_c-Myc-0527 (SEQ ID NO: 13)
TGAGGGGAGGGAGGGCGGGGAA
m_c-Myc-0579 (SEQ ID NO: 14)
TGAGGGGTGGGAGGGAGGGGAA
m_c-Myc-0580 (SEQ ID NO: 15)
TGAGGGGTGGGAGGGACGGGAA
m_c-Myc-0583 (SEQ ID NO: 16)
TGAGGGGTGGGAGGGTGGGGAA
m_c-Myc-058 (SEQ ID NO: 17)
TGAG GGGTGGGAGGGTCGGG AA
neco0584 (SEQ ID NO: 18)
GGGTGGGAGGGTCGGG
m_c-Myc-0586 (SEQ ID NO: 19)
TGAGGGGTGGGAGGGGTGGGAA
m_c-Myc-0588 (SEQ ID NO: 20)
TGAGGGGTGGGAGGGGCGGGAA
m_c-Myc-0605 (SEQ ID NO: 21)
TGAGGGGTGGGTGGGCAGGGAA
m_c-Myc-0608 (SEQ ID NO: 22)
TGAGGGGTGGGTGGGCCGGGAA
m_c-Myc-0627 (SEQ ID NO: 23)
TGAGGGGTGGGCGGGAGGGGAA
m_c-Myc-0632 (SEQ ID NO: 24)
TGAGGGGTGGGCGGGTCGGGAA
m_c-Myc-0706 (SEQ ID NO: 25)
TGAGGGGCGGGAGGGATGGGAA
m_c-Myc-0711 (SEQ ID NO: 26)
TGAGGGGCGGGAGGGTGGGGAA
m_c-Myc-0712 (SEQ ID NO: 27)
TGAGGGGCGGGAGGGTCGGGAA
m_EAD2-0032 (SEQ ID NO: 28)
CTGGGTGGGCGGGCGGGA
m_c-Myc-0520 (SEQ ID NO: 29)
TGAGGGGAGGGAGGGTCGGGAA
m_c-Myc-0714 (SEQ ID NO: 30)
TGAGGGGCGGGAGGGGTGGGAA
m_TA-0420 (SEQ ID NO: 31)
GGGCGGGAGGGAGGG

配列番号66 GTGGGTCATTGTGGGTGGGTGTGG
配列番号67 GTGGGTAGGGCGGGTTGG
配列番号68 GGTTGGTGTGGTTGG
配列番号69 GGGGTTGGGGTGTGGGGTTGGGG
配列番号70 AGGGTTAGGGTTAGGGTTAGGG
配列番号71 GGGGTTTTGGGGTTTTGGGGTTTTGGGG
配列番号72 GGGCGCGGGAGGAAGGGGGCGGG
配列番号73 GTGGGTAGGGCGGTTGG
配列番号74 CGAGGTGGGTGGGTGGGA
配列番号75 CTGGGTGGGTGGGTGGGA
配列番号76 CTGGGAGGGAGGGAGGGA
配列番号77 CTGGGCGGGCGGGCGGGA
配列番号78 CTGGGTTGGGTTGGGTTGGGA
配列番号79 CTGGGGTGGGGTGGGGTGGGGA
配列番号80 GGGCGGGCCGGGGGCGGG
配列番号81 TGAGGGTGGGGAGGGTGGGGAA
配列番号82 CGGGCGGGCGCGAGGGAGGGG
配列番号83 GGGAGGGAGAGGGGGCGGG
配列番号84 GGGCGGGCGCGGGCGGG
配列番号85 GGGTAGGGCGGGTTGGG
SEQ ID NO: 66 GTGGGTCATTGTGGGTGGGTGTGG
SEQ ID NO: 67 GTGGGTAGGGCGGGTTGG
SEQ ID NO: 68 GGTTGGTGTGGTTGG
SEQ ID NO: 69 GGGGTTGGGGTGTGGGGTTGGGG
SEQ ID NO: 70 AGGGTTAGGGTTAGGGTTAGGG
SEQ ID NO: 71 GGGGTTTTGGGGTTTTGGGGTTTTGGGG
SEQ ID NO: 72 GGGCGCGGGAGGAAGGGGGCGGG
SEQ ID NO: 73 GTGGGTAGGGCGGTTGG
SEQ ID NO: 74 CGAGGTGGGTGGGTGGGA
SEQ ID NO: 75 CTGGGTGGGTGGGTGGGA
SEQ ID NO: 76 CTGGGAGGGAGGGAGGGA
SEQ ID NO: 77 CTGGGCGGGCGGGCGGGA
SEQ ID NO: 78 CTGGGTTGGGTTGGGTTGGGA
SEQ ID NO: 79 CTGGGGTGGGGTGGGGTGGGGA
SEQ ID NO: 80 GGGCGGGCCGGGGGCGGG
SEQ ID NO: 81 TGAGGGTGGGGAGGGTGGGGAA
SEQ ID NO: 82 CGGGCGGGCGCGAGGGAGGGG
SEQ ID NO: 83 GGGAGGGAGAGGGGGCGGG
SEQ ID NO: 84 GGGCGGGCGCGGGCGGG
SEQ ID NO: 85 GGGTAGGGCGGGTTGGG

前記(d2)において、「1または複数」は、特に制限されず、前記(d2)のポリヌクレオチドが、前記酸化還元反応の触媒機能を生起すればよい。前記置換された塩基の数は、前記塩基配列(d1)において、例えば、1〜5個であり、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1個または2個、特に好ましくは1個である。前記付加または挿入された塩基の数は、前記塩基配列(d1)において、例えば、1〜5個であり、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1個または2個、特に好ましくは1個である。前記欠失された塩基の数は、前記塩基配列(d1)において、例えば、1〜5個であり、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個、さらに好ましくは2個または1個、特に好ましくは1個である。   In (d2), “one or more” is not particularly limited as long as the polynucleotide of (d2) causes a catalytic function of the redox reaction. The number of the substituted bases is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, further preferably 1 or 2, in the base sequence (d1). Particularly preferred is one. The number of added or inserted bases is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, further preferably 1 or 2 in the base sequence (d1). One, particularly preferably one. The number of the deleted bases is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, further preferably 2 or 1 in the base sequence (d1). Particularly preferred is one.

前記(d3)において、前記同一性は、前記塩基配列(d1)に対して、例えば、70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、特に好ましくは99%以上である。前記同一性は、例えば、BLAST等を用いてデフォルトの条件で計算することにより、算出できる。   In (d3), the identity is, for example, 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, further preferably 95% or more, 96% or more with respect to the base sequence (d1). 97% or more, 98% or more, particularly preferably 99% or more. The identity can be calculated, for example, by calculating under default conditions using BLAST or the like.

前記(d4)において、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする」は、前述と同様である。   In the above (d4), “hybridizes under stringent conditions” is the same as described above.

前記触媒核酸分子(D)は、例えば、前記(d1)〜(d4)の例示には限定されず、前述のように、前記触媒機能を生起する核酸分子であればよい。   The catalyst nucleic acid molecule (D) is not limited to the examples of (d1) to (d4), for example, and may be a nucleic acid molecule that causes the catalyst function as described above.

前記触媒核酸分子(D)は、例えば、ヌクレオチド残基を含む分子であり、ヌクレオチド残基のみからなる分子でもよいし、ヌクレオチド残基を含む分子でもよい。前記ヌクレオチドは、前述と同様である。前記触媒核酸分子(D)は、例えば、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドおよびそれらの誘導体のいずれか一種類のみを含んでもよいし、二種類以上を含んでもよいし、全てを含んでもよい。具体的に、前記核酸分子は、例えば、デオキシリボヌクレオチドおよび/またはその誘導体を含むDNAでもよいし、リボヌクレオチドおよび/またはその誘導体を含むRNAでもよいし、前者と後者とを含むキメラ(DNA/RNA)でもよい。   The catalytic nucleic acid molecule (D) is, for example, a molecule containing a nucleotide residue, and may be a molecule consisting only of a nucleotide residue or a molecule containing a nucleotide residue. The nucleotide is the same as described above. The catalytic nucleic acid molecule (D) may contain, for example, only one kind of ribonucleotide, deoxyribonucleotide and derivatives thereof, two kinds or more, or all of them. Specifically, the nucleic acid molecule may be, for example, DNA containing deoxyribonucleotide and / or a derivative thereof, RNA containing ribonucleotide and / or a derivative thereof, or a chimera (DNA / RNA containing the former and the latter )

前記ヌクレオチドは、前記結合核酸分子(A)における例示を援用できる。また、前記触媒核酸分子(D)は、例えば、PNA(ペプチド核酸)、LNA(Locked Nucleic Acid)等の非ヌクレオチドを含んでもよい。   For the nucleotide, the examples in the binding nucleic acid molecule (A) can be used. The catalytic nucleic acid molecule (D) may contain non-nucleotides such as PNA (peptide nucleic acid) and LNA (Locked Nucleic Acid).

本発明において、前記核酸素子は、前述のように、前記(I)、(II)、(II’)および(III)があげられる。以下に、これらの3つの形態について説明するが、特に示さない限り、各形態は、それぞれの説明を援用できる。   In the present invention, examples of the nucleic acid element include (I), (II), (II ′) and (III) as described above. These three forms will be described below, but each form can incorporate the description unless otherwise indicated.

前記核酸素子(I)は、前述のように、第1鎖と第2鎖とから構成される二本鎖の核酸素子である。前記第2鎖は、ブロック鎖ともいう。前記第1鎖(ss1)は、前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)および前記触媒核酸分子(D)が、この順序で連結しており、前記第2鎖(ss2)は、ステム形成配列(S)、ループ形成配列(L2)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結している。前記第1鎖(ss1)における前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記第1鎖(ss1)における前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記第1鎖(ss1)における前記ループ形成配列(L1)と、前記第2鎖(ss2)における前記ループ形成配列(L2)とが、非相補的である。そして、ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害される。前記触媒機能の阻害は、例えば、このステム形成で、前記触媒核酸分子がケージ化されて起こる。つまり、ステム形成により、前記触媒核酸分子(D)が、触媒機能を生起する本来の構造をとれないことで、触媒機能が阻害される。他方、ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される。前記触媒機能の生起は、例えば、ステム形成が解除され、前記触媒核酸分子のケージ化が解除されて起こる。つまり、ステム形成の解除により、前記触媒核酸分子(D)が、触媒機能を生起する本来の構造をとることで、触媒機能が生起される。なお、本発明は、これらのメカニズムには制限されない。 As described above, the nucleic acid element (I) is a double-stranded nucleic acid element composed of a first strand and a second strand. The second chain is also called a block chain. In the first strand (ss1), the binding nucleic acid molecule (A), the loop-forming sequence (L1) and the catalytic nucleic acid molecule (D) are linked in this order, and the second strand (ss2) is The stem forming sequence (S A ), the loop forming sequence (L2) and the stem forming sequence (S D ) are linked in this order. The terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) in the first strand (ss1) and the stem forming sequence (S A ) in the second strand (ss2) are complementary. Yes, the terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the first strand (ss1) and the stem forming sequence (S D ) in the second strand (ss2) are complementary. The loop forming sequence (L1) in the first strand (ss1) and the loop forming sequence (L2) in the second strand (ss2) are non-complementary. Then, in the absence of ATP or AMP, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited by the respective stem formation in the stem forming sequence (S A ) and the stem forming sequence (S D ). The inhibition of the catalytic function occurs, for example, when the catalytic nucleic acid molecule is caged by this stem formation. That is, due to the formation of the stem, the catalytic nucleic acid molecule (D) cannot take the original structure that causes the catalytic function, thereby inhibiting the catalytic function. On the other hand, in the presence of ATP or AMP, due to the binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A), the respective stem formation in the stem forming sequence (S A ) and the stem forming sequence (S D ) The catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is generated. The occurrence of the catalytic function occurs, for example, when stem formation is released and cage formation of the catalytic nucleic acid molecule is released. In other words, the catalytic function is generated by releasing the formation of the stem so that the catalytic nucleic acid molecule (D) has an original structure that generates the catalytic function. Note that the present invention is not limited to these mechanisms.

前記核酸素子(I)は、このように、ATPまたはAMPが非存在の場合、前記ステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され(スイッチOFF)、ATPまたはAMPが存在の場合、前記ステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される(スイッチON)。前記核酸素子(I)は、具体的には、例えば、ATPまたはAMPの非存在下、前記第1鎖(ss1)における前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、前記第1鎖(ss1)における前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、2つの前記ステムの間で内部ループを形成する。本発明において、「相補的」とは、例えば、アライメントする2つの領域間が、完全に相補であってもよいし、ステム形成可能な程度に相補であってもよい(以下、同様)。また、本発明において、「非相補的」とは、例えば、アライメントする2つの領域間が、完全に非相補であってもよいし、内部ループを形成可能な程度に非相補であってもよい(以下、同様)。 Thus, in the nucleic acid element (I), in the absence of ATP or AMP, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited by the stem formation (switch OFF), and ATP or AMP is present. In this case, the formation of the stem is released, and the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is generated (switch ON). Specifically, the nucleic acid element (I) includes, for example, a terminal region on the loop-forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) in the first strand (ss1) in the absence of ATP or AMP. , The stem-forming sequence (S A ) in the second strand (ss2) forms a stem, and the end of the catalytic nucleic acid molecule (D) on the loop-forming sequence (L1) side in the first strand (ss1) The region and the stem-forming sequence (S D ) in the second strand (ss2) form a stem, and the loop-forming sequence (L1) and the loop-forming sequence (L2) are the two stems An internal loop is formed between them. In the present invention, “complementary” means, for example, that two regions to be aligned may be completely complementary, or may be complementary to the extent that a stem can be formed (hereinafter the same). In the present invention, “non-complementary” means, for example, that the two regions to be aligned may be completely non-complementary or non-complementary to the extent that an internal loop can be formed. (The same applies hereinafter).

前記ATPまたはAMPの非存在下における前記核酸素子(I)の状態を、図1の模式図に示す。図1(A)および(B)は、互いに、前記第1鎖(ss1)と前記第2鎖(ss2)の向きが逆となっている形態を示す。図1において、矢印は、5’側から3’側への方向を示す(以下、同様)。   The state of the nucleic acid element (I) in the absence of the ATP or AMP is shown in the schematic diagram of FIG. 1A and 1B show a form in which the directions of the first chain (ss1) and the second chain (ss2) are opposite to each other. In FIG. 1, an arrow indicates a direction from the 5 'side to the 3' side (hereinafter the same).

図1において、上側の鎖が、前記第1鎖(ss1)であり、Aは、前記結合核酸分子(A)、L1は、前記ループ形成配列(L1)、Dは、前記触媒核酸分子(D)を示し、下側の鎖が、前記第2鎖(ss2)であり、Sは、前記ステム形成配列(S)、L2は、前記ループ形成配列(L2)、Sは、前記ステム形成配列(S)を示す。図1に示すように、ATPまたはAMPが非存在下では、前記第1鎖(ss1)と前記第2鎖(ss2)との間で、二カ所にステムが形成され、前記ステムの間に内部ループが形成される。具体的には、前記結合核酸分子(A)の、ループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)との間でステムが形成され、前記触媒核酸分子(D)の、前記ループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)との間でステムが形成され、前記ループ形成配列(L1)と前記ループ形成配列(L2)との間で内部ループが形成される。そして、ATPまたはAMPが存在すると、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合することによって、前記2つのステム形成が解除され、これによって、前記触媒核酸分子(D)の触媒活性が生起される。 In FIG. 1, the upper strand is the first strand (ss1), A is the binding nucleic acid molecule (A), L1 is the loop-forming sequence (L1), and D is the catalytic nucleic acid molecule (D ), The lower strand is the second strand (ss2), S A is the stem-forming sequence (S A ), L2 is the loop-forming sequence (L2), and S D is the stem The forming sequence (S D ) is indicated. As shown in FIG. 1, in the absence of ATP or AMP, a stem is formed at two locations between the first strand (ss1) and the second strand (ss2), and an internal space is formed between the stems. A loop is formed. Specifically, a stem is formed between the terminal region of the binding nucleic acid molecule (A) on the loop-forming sequence (L1) side and the stem-forming sequence (S A ), and the catalytic nucleic acid molecule (D) A stem is formed between the terminal region on the loop-forming sequence (L1) side and the stem-forming sequence (S D ), and between the loop-forming sequence (L1) and the loop-forming sequence (L2). An internal loop is formed. When ATP or AMP is present, the two stem formations are released by binding of ATP or AMP to the binding nucleic acid molecule (A), thereby causing catalytic activity of the catalytic nucleic acid molecule (D). Is done.

前記核酸素子(I)において、前記各構成の方向は、特に制限されない。図1(A)に示すように、前記第1鎖(ss1)は、例えば、5’側から、前記結合核酸分子(A)、前記ループ形成配列(L1)および前記触媒核酸分子(D)が、この順序で連結し、前記第2鎖(ss2)は、3’側から、前記ステム形成配列(S)、前記ループ形成配列(L2)および前記ステム形成配列(S)が、この順序で連結していることが好ましい。この場合、前記第1鎖(ss1)における前記結合核酸分子(A)の3’末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記第1鎖(ss1)における前記触媒核酸分子(D)の5’末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であることが好ましい。また、図1(B)に示すように、前記第1鎖(ss1)は、例えば、3’側から、前記結合核酸分子(A)、前記ループ形成配列(L1)および前記触媒核酸分子(D)が、この順序で連結し、前記第2鎖(ss2)は、5’側から、前記ステム形成配列(S)、前記ループ形成配列(L2)および前記ステム形成配列(S)が、この順序で連結してもよい。この場合、前記第1鎖(ss1)における前記結合核酸分子(A)の5’末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記第1鎖(ss1)における前記触媒核酸分子(D)の3’末端領域と、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)とが、相補的であることが好ましい。前記核酸素子(I)は、このように内部ループを形成することによって、優れた感度の検出が可能になると推測されるが、本発明は、この推測には制限されない。 In the nucleic acid element (I), the direction of each component is not particularly limited. As shown in FIG. 1 (A), the first strand (ss1) includes, for example, the binding nucleic acid molecule (A), the loop-forming sequence (L1), and the catalytic nucleic acid molecule (D) from the 5 ′ side. The second strand (ss2) is linked in this order, and the stem-forming sequence (S A ), the loop-forming sequence (L2) and the stem-forming sequence (S D ) are arranged in this order from the 3 ′ side. It is preferable to connect with. In this case, the 3 ′ terminal region of the binding nucleic acid molecule (A) in the first strand (ss1) and the stem-forming sequence (S A ) in the second strand (ss2) are complementary, The 5 ′ terminal region of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the first strand (ss1) and the stem-forming sequence (S D ) in the second strand (ss2) are preferably complementary. As shown in FIG. 1B, the first strand (ss1) is, for example, from the 3 ′ side, the binding nucleic acid molecule (A), the loop-forming sequence (L1) and the catalytic nucleic acid molecule (D ) Are linked in this order, and the second strand (ss2), from the 5 ′ side, the stem-forming sequence (S A ), the loop-forming sequence (L2) and the stem-forming sequence (S D ) You may connect in this order. In this case, the 5 ′ end region of the binding nucleic acid molecule (A) in the first strand (ss1) and the stem-forming sequence (S A ) in the second strand (ss2) are complementary, It is preferable that the 3 ′ terminal region of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the first strand (ss1) and the stem-forming sequence (S D ) in the second strand (ss2) are complementary. The nucleic acid element (I) is presumed to be able to detect excellent sensitivity by forming an internal loop in this way, but the present invention is not limited to this assumption.

前記核酸素子(I)において、前記内部ループの長さは、特に制限されない。前記第1鎖(ss1)における前記ループ形成配列(L1)と、前記第2鎖(ss2)における前記ループ形成配列(L2)は、それぞれ、例えば、0〜30塩基長であり、好ましくは1〜30塩基長であり、より好ましくは1〜15塩基長であり、さらに好ましくは、1〜6塩基長である。また、前記ループ形成配列(L1)と前記ループ形成配列(L2)の長さは、例えば、同じでも、異なってもよい。後者の場合、長さの差は、特に制限されず、例えば、1〜10塩基、好ましくは1または2塩基、より好ましくは1塩基である。また、前記核酸素子(I)は、前記ループ形成配列(L1)および前記ループ形成配列(L2)のいずれか一方のみを有してもよい。前記核酸素子(I)は、このように内部ループを形成することによって、優れた感度の検出が可能になると推測されるが、本発明は、この推測には制限されない。   In the nucleic acid element (I), the length of the inner loop is not particularly limited. The loop forming sequence (L1) in the first strand (ss1) and the loop forming sequence (L2) in the second strand (ss2) are each, for example, 0 to 30 bases long, preferably 1 to It is 30 bases long, More preferably, it is 1-15 bases long, More preferably, it is 1-6 bases long. In addition, the lengths of the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) may be the same or different, for example. In the latter case, the difference in length is not particularly limited, and is, for example, 1 to 10 bases, preferably 1 or 2 bases, more preferably 1 base. The nucleic acid element (I) may have only one of the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2). The nucleic acid element (I) is presumed to be able to detect excellent sensitivity by forming an internal loop in this way, but the present invention is not limited to this assumption.

前記核酸素子(I)において、前記各ステムの長さは、特に制限されない。前記ステムの長さは、例えば、前記第2鎖(ss2)における前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)の長さで調節できる。前記ステム形成配列(S)の長さは、例えば、0〜60塩基長であり、好ましくは0〜10塩基長であり、より好ましくは、1〜6塩基長である。前記ステム形成配列(S)の長さは、例えば、0〜30塩基長、1〜30塩基長でありであり、好ましくは0〜10塩基長、1〜10塩基長でありであり、より好ましくは、1〜6塩基長である。 In the nucleic acid element (I), the length of each stem is not particularly limited. The length of the stem can be adjusted by, for example, the length of the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) in the second strand (ss2). The stem-forming sequence (S A ) has a length of, for example, 0 to 60 bases, preferably 0 to 10 bases, and more preferably 1 to 6 bases. The length of the stem-forming sequence (S D ) is, for example, 0 to 30 bases and 1 to 30 bases, preferably 0 to 10 bases and 1 to 10 bases, and more Preferably, it is 1 to 6 bases in length.

前記核酸素子(I)において、前記第1鎖(ss1)および前記第2鎖(ss2)の長さは、特に制限されない。前記第1鎖(ss1)の長さは、例えば、40〜200塩基長であり、好ましくは42〜100塩基長であり、より好ましくは、45〜60塩基長である。前記第2鎖(ss2)の長さは、例えば、4〜120塩基長であり、好ましくは5〜25塩基長であり、より好ましくは、10〜15塩基長である。   In the nucleic acid element (I), the lengths of the first strand (ss1) and the second strand (ss2) are not particularly limited. The length of the first strand (ss1) is, for example, 40 to 200 bases, preferably 42 to 100 bases, and more preferably 45 to 60 bases. The length of the second strand (ss2) is, for example, 4 to 120 bases, preferably 5 to 25 bases, and more preferably 10 to 15 bases.

前記核酸素子(I)の具体例を以下に示すが、本発明は、これには制限されない。まず、前記第1鎖(ss1)を、以下に例示する。下記配列において、5’側の下線部が、配列番号1のAMPアプタマー(図1においてA)、ポリdTが、前記ループ形成配列(図1においてL1)、3’側の下線部が、配列番号18(neco0584)のDNAzyme(図1においてD)である。
AMP.neco.D0.A0 (配列番号2)
5’-CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGGTTTTTTTTGGGTGGGAGGGTCGGG-3’
Specific examples of the nucleic acid element (I) are shown below, but the present invention is not limited thereto. First, the first strand (ss1) is exemplified below. In the following sequences, the underlined portion on the 5 ′ side is the AMP aptamer of SEQ ID NO: 1 (A in FIG. 1), poly dT is the loop-forming sequence (L1 in FIG. 1), and the underlined portion on the 3 ′ side is SEQ ID NO: 18 (neco0584) DNAzyme (D in FIG. 1).
AMP.neco.D0.A0 (SEQ ID NO: 2)
5'- CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG TTTTTTTT GGGTGGGAGGGTCGGG -3 '

つぎに、前記第1鎖(ss1)に対する第2鎖(ss2)を、以下に例示する。下記配列において、5’側の下線部が、前記第1鎖(ss1)のDNAzymeの5’側領域と相補な前記ステム形成配列(図1においてS)であり、ポリdTが、前記ループ形成配列(図1においてL2)であり、3’側の下線部が、前記第1鎖(ss1)のAMPアプタマーの3’側領域と相補な前記ステム形成配列(図1においてS)である。
AMP.neco.D5.A5 (配列番号3)
5’-CACCCTTTTTTTTCCTTC-3’
AMP.neco.D5.A6 (配列番号4)
5’-CACCCTTTTTTTTCCTTCC-3’
AMP.neco.D5.A7 (配列番号5)
5’-CACCCTTTTTTTTCCTTCCT-3’
AMP.neco.D5.A8 (配列番号6)
5’-CACCCTTTTTTTTCCTTCCTC-3’
AMP.neco.D6.A5 (配列番号7)
5’-CCACCCTTTTTTTTCCTTC-3’
AMP.neco.D6.A6 (配列番号8)
5’-CCACCCTTTTTTTTCCTTCC-3’
AMP.neco.D6.A7 (配列番号9)
5’-CCACCCTTTTTTTTCCTTCCT-3’
AMP.neco.D6.A8 (配列番号10)
5’-CCACCCTTTTTTTTCCTTCCTC-3’
AMP.neco.D7.A5 (配列番号32)
5’-CCCACCCTTTTTTTTCCTTC-3’
AMP.neco.D7.A6 (配列番号33)
5’-CCCACCCTTTTTTTTCCTTCC-3’
AMP.neco.D7.A7 (配列番号34)
5’-CCCACCCTTTTTTTTCCTTCCT-3’
AMP.neco.D7.A8 (配列番号35)
5’-CCCACCCTTTTTTTTCCTTCCTC-3’
AMP.neco.D8.A5 (配列番号36)
5’-TCCCACCCTTTTTTTTCCTTC-3’
AMP.neco.D8.A6 (配列番号37)
5’-TCCCACCCTTTTTTTTCCTTCC-3’
AMP.neco.D8.A7 (配列番号38)
5’-TCCCACCCTTTTTTTTCCTTCCT-3’
AMP.neco.D8.A8 (配列番号39)
5’-TCCCACCCTTTTTTTTCCTTCCTC-3’
Next, the second chain (ss2) with respect to the first chain (ss1) is exemplified below. In the following sequence, the underlined portion on the 5 ′ side is the stem forming sequence ( SD in FIG. 1) complementary to the 5 ′ side region of the DNAzyme of the first strand (ss1), and poly dT is the loop formation This is a sequence (L2 in FIG. 1), and the underlined portion on the 3 ′ side is the stem-forming sequence (S A in FIG. 1) complementary to the 3 ′ side region of the AMP aptamer of the first strand (ss1).
AMP.neco.D5.A5 (SEQ ID NO: 3)
5'- CACCC TTTTTTTT CCTTC -3 '
AMP.neco.D5.A6 (SEQ ID NO: 4)
5'- CACCC TTTTTTTT CCTTCC -3 '
AMP.neco.D5.A7 (SEQ ID NO: 5)
5'- CACCC TTTTTTTT CCTTCCT -3 '
AMP.neco.D5.A8 (SEQ ID NO: 6)
5'- CACCC TTTTTTTT CCTTCCTC -3 '
AMP.neco.D6.A5 (SEQ ID NO: 7)
5'- CCACCC TTTTTTTT CCTTC -3 '
AMP.neco.D6.A6 (SEQ ID NO: 8)
5'- CCACCC TTTTTTTT CCTTCC -3 '
AMP.neco.D6.A7 (SEQ ID NO: 9)
5'- CCACCC TTTTTTTT CCTTCCT -3 '
AMP.neco.D6.A8 (SEQ ID NO: 10)
5'- CCACCC TTTTTTTT CCTTCCTC -3 '
AMP.neco.D7.A5 (SEQ ID NO: 32)
5'- CCCACCC TTTTTTTT CCTTC -3 '
AMP.neco.D7.A6 (SEQ ID NO: 33)
5'- CCCACCC TTTTTTTT CCTTCC -3 '
AMP.neco.D7.A7 (SEQ ID NO: 34)
5'- CCCACCC TTTTTTTT CCTTCCT -3 '
AMP.neco.D7.A8 (SEQ ID NO: 35)
5'- CCCACCC TTTTTTTT CCTTCCTC -3 '
AMP.neco.D8.A5 (SEQ ID NO: 36)
5'- TCCCACCC TTTTTTTT CCTTC -3 '
AMP.neco.D8.A6 (SEQ ID NO: 37)
5'- TCCCACCC TTTTTTTT CCTTCC -3 '
AMP.neco.D8.A7 (SEQ ID NO: 38)
5'- TCCCACCC TTTTTTTT CCTTCCT -3 '
AMP.neco.D8.A8 (SEQ ID NO: 39)
5'- TCCCACCC TTTTTTTT CCTTCCTC -3 '

つぎに、前記核酸素子(II)は、前述のように、一本鎖の核酸素子であり、前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)、ステム形成配列(S)、前記触媒核酸分子(D)、ループ形成配列(L2)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結している。前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、非相補的である。 Next, as described above, the nucleic acid element (II) is a single-stranded nucleic acid element, and the binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1), the stem forming sequence (S D ), the catalyst The nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2) and the stem forming sequence (S A ) are linked in this order. The terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem forming sequence (S A ) are complementary, and the loop forming sequence (L2) of the catalytic nucleic acid molecule (D) The terminal region on the side and the stem forming sequence (S D ) are complementary, and the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) are non-complementary.

そして、前記核酸素子(II)は、ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害される。前記触媒機能の阻害は、例えば、このような自己会合によるステム形成で、前記触媒核酸分子がケージ化されて起こる。つまり、ステム形成により、前記触媒核酸分子(D)が、触媒機能を生起する構造をとれないことで、触媒機能が阻害される。他方、ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される。前記触媒機能の生起は、例えば、自己会合によるステム形成が解除され、前記触媒核酸分子のケージ化が解除されて起こる。つまり、ステム形成の解除により、前記触媒核酸分子(D)が、触媒機能を生起する本来の構造をとることで、触媒機能が生起される。なお、本発明は、これらのメカニズムには制限されない。 Then, the nucleic acid element (II) can form the catalytic nucleic acid molecule (D) by forming each stem in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) in the absence of ATP or AMP. The catalytic function of is inhibited. The inhibition of the catalytic function occurs, for example, when the catalytic nucleic acid molecule is caged by such self-association stem formation. That is, due to the formation of the stem, the catalytic nucleic acid molecule (D) cannot take a structure that causes a catalytic function, thereby inhibiting the catalytic function. On the other hand, in the presence of ATP or AMP, due to the binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A), the respective stem formation in the stem forming sequence (S A ) and the stem forming sequence (S D ) The catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is generated. The occurrence of the catalytic function occurs, for example, when the stem formation due to self-association is released and the catalytic nucleic acid molecule is released from the cage. In other words, the catalytic function is generated by releasing the formation of the stem so that the catalytic nucleic acid molecule (D) has an original structure that generates the catalytic function. Note that the present invention is not limited to these mechanisms.

前記核酸素子(II)は、前記核酸素子(I)と同様に、ATPまたはAMPが非存在の場合、前記ステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され(スイッチOFF)、ATPまたはAMPが存在の場合、前記ステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される(スイッチON)。前記核酸素子(II)は、具体的には、例えば、ATPまたはAMPの非存在下、前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、2つの前記ステムの間で内部ループを形成する。 In the nucleic acid element (II), similarly to the nucleic acid element (I), when ATP or AMP is absent, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited by the stem formation (switch OFF), When ATP or AMP is present, the stem formation is released and the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is generated (switch ON). Said nucleic acid element (II), specifically, for example, the absence of ATP or AMP, a distal region of the loop-forming sequence (L1) side of the combined nucleic acid molecule (A), the stem forming sequence (S A ) Form a stem, the terminal region on the loop forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem forming sequence (S D ) form a stem, and the loop forming sequence (S L1) and the loop forming sequence (L2) form an internal loop between the two stems.

前記ATPまたはAMPの非存在下における前記核酸素子(II)の状態を、図2の模式図に示す。図2(A)および(B)は、互いに、向きが逆となっている形態を示す。   The state of the nucleic acid element (II) in the absence of the ATP or AMP is shown in the schematic diagram of FIG. 2A and 2B show a form in which the directions are opposite to each other.

図2において、Aは、前記結合核酸分子(A)、L1は、前記ループ形成配列(L1)、Sは、前記ステム形成配列(S)、Dは、前記触媒核酸分子(D)、L2は、前記ループ形成配列(L2)、Sは、前記ステム形成配列(S)を示す。図2に示すように、ATPまたはAMPが非存在下では、前記核酸素子(II)の自己アニーリングによって、二カ所にステムが形成され、前記ステムの間に内部ループが形成される。具体的には、前記結合核酸分子(A)の、ループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)との間でステムが形成され、前記触媒核酸分子(D)の、前記ループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)との間でステムが形成され、前記ループ形成配列(L1)と前記ループ形成配列(L2)との間で内部ループが形成される。そして、ATPまたはAMPが存在すると、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合することによって、前記2つのステム形成が解除され、これによって、前記触媒核酸分子(D)の触媒活性が生起される。 In FIG. 2, A is the binding nucleic acid molecule (A), L1 is the loop-forming sequence (L1), SD is the stem-forming sequence (S D ), D is the catalytic nucleic acid molecule (D), L2 represents the loop forming sequence (L2), and S A represents the stem forming sequence (S A ). As shown in FIG. 2, in the absence of ATP or AMP, a self-annealing of the nucleic acid element (II) forms stems at two locations, and an internal loop is formed between the stems. Specifically, a stem is formed between the terminal region of the binding nucleic acid molecule (A) on the loop-forming sequence (L1) side and the stem-forming sequence (S A ), and the catalytic nucleic acid molecule (D) A stem is formed between the terminal region on the loop-forming sequence (L1) side and the stem-forming sequence (S D ), and between the loop-forming sequence (L1) and the loop-forming sequence (L2). An internal loop is formed. When ATP or AMP is present, the two stem formations are released by binding of ATP or AMP to the binding nucleic acid molecule (A), thereby causing catalytic activity of the catalytic nucleic acid molecule (D). Is done.

前記核酸素子(II)において、前記各構成の方向は、特に制限されない。図2(B)に示すように、前記核酸素子(II)は、例えば、3’側から、前記結合核酸分子(A)、前記ループ形成配列(L1)、前記ステム形成配列(S)、前記触媒核酸分子(D)、前記ループ形成配列(L2)および前記ステム形成配列(S)が、この順序で連結していることが好ましい。この場合、前記結合核酸分子(A)の5’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記触媒核酸分子(D)の5’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であることが好ましい。また、図2(A)に示すように、前記核酸素子(II)は、例えば、5’側から、前記結合核酸分子(A)、前記ループ形成配列(L1)、前記ステム形成配列(S)、前記触媒核酸分子(D)、前記ループ形成配列(L2)および前記ステム形成配列(S)が、この順序で連結してもよい。この場合、前記結合核酸分子(A)の3’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記触媒核酸分子(D)の3’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であることが好ましい。 In the nucleic acid element (II), the direction of each component is not particularly limited. As shown in FIG. 2 (B), the nucleic acid element (II) is, for example, from the 3 ′ side, the binding nucleic acid molecule (A), the loop-forming sequence (L1), the stem-forming sequence (S D ), The catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2) and the stem forming sequence (S A ) are preferably linked in this order. In this case, the 5 ′ end region of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem-forming sequence (S A ) are complementary, and the 5 ′ end region of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem formation The sequence (S D ) is preferably complementary. As shown in FIG. 2A, the nucleic acid element (II) has, for example, the binding nucleic acid molecule (A), the loop-forming sequence (L1), and the stem-forming sequence ( SD ) from the 5 ′ side. ), The catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2) and the stem forming sequence (S A ) may be linked in this order. In this case, the 3 ′ end region of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem-forming sequence (S A ) are complementary, and the 3 ′ end region of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem formation The sequence (S D ) is preferably complementary.

前記核酸素子(II)において、前記内部ループの長さは、特に制限されない。前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)は、それぞれ、例えば、0〜30塩基長であり、好ましくは1〜30塩基長であり、より好ましくは、1〜15塩基長であり、さらに好ましくは、1〜6塩基長である。また、前記ループ形成配列(L1)と前記ループ形成配列(L2)の長さは、例えば、同じでも、異なってもよい。後者の場合、長さの差は、特に制限されず、例えば、1〜10塩基、好ましくは1または2塩基、より好ましくは1塩基である。また、前記核酸素子(II)は、前記ループ形成配列(L1)および前記ループ形成配列(L2)のいずれか一方のみを有してもよい。前記核酸素子(II)は、このように内部ループを形成することによって、優れた感度の検出が可能になると推測されるが、本発明は、この推測には制限されない。   In the nucleic acid element (II), the length of the inner loop is not particularly limited. The loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) are each, for example, 0 to 30 bases long, preferably 1 to 30 bases long, more preferably 1 to 15 bases long. Yes, more preferably 1 to 6 bases in length. In addition, the lengths of the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) may be the same or different, for example. In the latter case, the difference in length is not particularly limited, and is, for example, 1 to 10 bases, preferably 1 or 2 bases, more preferably 1 base. The nucleic acid element (II) may have only one of the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2). The nucleic acid element (II) is presumed to be able to detect excellent sensitivity by forming an internal loop in this way, but the present invention is not limited to this assumption.

前記核酸素子(II)において、前記各ステムの長さは、特に制限されない。前記ステムの長さは、例えば、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)の長さで調節できる。前記ステム形成配列(S)の長さは、例えば、0〜60塩基長、1〜60塩基長であり、好ましくは1〜10塩基長であり、より好ましくは1〜7塩基長である。前記ステム形成配列(S)の長さは、例えば、0〜30塩基長、1〜30塩基長であり、好ましくは0〜10塩基長、1〜10塩基長であり、より好ましくは、0〜7塩基長、1〜7塩基長である。 In the nucleic acid element (II), the length of each stem is not particularly limited. The length of the stem can be adjusted by, for example, the length of the stem forming sequence (S A ) and the stem forming sequence (S D ). The stem-forming sequence (S A ) has a length of, for example, 0 to 60 bases and 1 to 60 bases, preferably 1 to 10 bases, and more preferably 1 to 7 bases. The length of the stem-forming sequence (S D ) is, for example, 0 to 30 bases or 1 to 30 bases, preferably 0 to 10 bases or 1 to 10 bases, more preferably 0 It is -7 base length and 1-7 base length.

前記核酸素子(II)の長さは、特に制限されない。前記核酸素子(II)の長さは、例えば、40〜120塩基長であり、好ましくは45〜100塩基長であり、より好ましくは、50〜80塩基長である。   The length of the nucleic acid element (II) is not particularly limited. The length of the nucleic acid element (II) is, for example, 40 to 120 bases, preferably 45 to 100 bases, and more preferably 50 to 80 bases.

前記核酸素子(II)の具体例を以下に示すが、本発明は、これには制限されない。下記配列において、5’側から3’側に向かって、小文字配列が、前記ステム形成配列(S)、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L2)、5’側の下線部が、配列番号11(EAD2)のDNAzyme(D)、小文字配列が、前記ステム形成配列(S)、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L1)、3’側の下線部が、配列番号1のAMPアプタマー(A)である。 Specific examples of the nucleic acid element (II) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the following sequence, from 5 ′ side to 3 ′ side, the lower case sequence is the stem formation sequence (S A ), the upper case poly dT is the loop formation sequence (L2), and the underlined portion on the 5 ′ side is The DNAzyme (D) of SEQ ID NO: 11 (EAD2), the lower case sequence is the stem forming sequence (S D ), the upper case poly dT is the loop forming sequence (L1), and the underlined portion on the 3 ′ side is SEQ ID NO: 1. AMP aptamer (A).

AMP.D3.A2 (配列番号40)
5’-ggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D3.A3 (配列番号41)
5’-aggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D3.A4 (配列番号42)
5’-caggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D3.A5 (配列番号43)
5’-ccaggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D4.A2 (配列番号44)
5’-ggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D4.A3 (配列番号45)
5’-aggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D4.A4 (配列番号46)
5’-caggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D4.A5 (配列番号47)
5’-ccaggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D5.A2 (配列番号48)
5’-ggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D5.A3 (配列番号49)
5’-aggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D5.A4 (配列番号50)
5’-caggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D5.A5 (配列番号51)
5’-ccaggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcccagTTTCTGGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D3.A2 (SEQ ID NO: 40)
5'-ggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D3.A3 (SEQ ID NO: 41)
5'-aggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D3.A4 (SEQ ID NO: 42)
5'-caggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D3.A5 (SEQ ID NO: 43)
5'-ccaggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D4.A2 (SEQ ID NO: 44)
5'-ggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA ccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D4.A3 (SEQ ID NO: 45)
5'-aggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA ccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D4.A4 (SEQ ID NO: 46)
5'-caggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA ccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D4.A5 (SEQ ID NO: 47)
5'-ccaggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA ccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D5.A2 (SEQ ID NO: 48)
5'-ggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D5.A3 (SEQ ID NO: 49)
5'-aggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D5.A4 (SEQ ID NO: 50)
5'-caggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D5.A5 (SEQ ID NO: 51)
5'-ccaggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cccagTTT CTGGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '

下記配列において、5’側から3’側に向かって、小文字配列が前記ステム形成配列(S)、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L2)、5’側の下線部が、配列番号18(neco0584)のDNAzyme(D)、小文字配列が、前記ステム形成配列(S)、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L1)、3’側の下線部が、配列番号1のAMPアプタマー(A)である。 In the following sequence, from 5 ′ side to 3 ′ side, the lower case sequence is the stem formation sequence (S A ), the upper case poly dT is the loop formation sequence (L2), and the 5 ′ side underline is the sequence DNAzyme (D) of No. 18 (neco0584), the lower case sequence is the stem forming sequence (S D ), the upper case poly dT is the loop forming sequence (L1), and the underlined portion on the 3 ′ side is the SEQ ID No. 1. AMP aptamer (A).

AMP.neco.D3.A2 (配列番号52)
5’-ggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D3.A3 (配列番号53)
5’-aggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D3.A4 (配列番号54)
5’-caggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D3.A5 (配列番号55)
5’-ccaggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D4.A2 (配列番号56)
5’-ggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D4.A3 (配列番号57)
5’-aggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D4.A4 (配列番号58)
5’-caggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D4.A5 (配列番号59)
5’-ccaggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D5.A2 (配列番号60)
5’-ggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D5.A3 (配列番号61)
5’-aggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D5.A4 (配列番号62)
5’-caggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D5.A5 (配列番号63)
5’-ccaggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D6.A2 (配列番号64)
5’-ggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGccacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D3.A2 (SEQ ID NO: 52)
5'-ggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D3.A3 (SEQ ID NO: 53)
5'-aggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D3.A4 (SEQ ID NO: 54)
5'-caggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D3.A5 (SEQ ID NO: 55)
5'-ccaggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D4.A2 (SEQ ID NO: 56)
5'-ggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG acccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D4.A3 (SEQ ID NO: 57)
5'-aggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG acccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D4.A4 (SEQ ID NO: 58)
5'-caggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG acccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D4.A5 (SEQ ID NO: 59)
5'-ccaggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG acccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D5.A2 (SEQ ID NO: 60)
5'-ggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cacccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D5.A3 (SEQ ID NO: 61)
5'-aggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cacccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D5.A4 (SEQ ID NO: 62)
5'-caggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cacccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D5.A5 (SEQ ID NO: 63)
5'-ccaggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cacccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D6.A2 (SEQ ID NO: 64)
5'-ggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG ccacccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '

つぎに、前記核酸素子(II’)は、前記核酸素子(II)に対して、前記結合核酸分子(A)と前記触媒核酸分子(D)、前記ステム形成配列(S)と前記ステム形成配列(S)、前記ループ形成配列(L1)と前記ループ形成配列(L2)とが、それぞれ入れ替わった位置関係にある一本鎖の核酸素子である。なお、前記核酸素子(II’)は、特に説明しない限り、前記核酸素子(II)の記載を援用できる。 Next, the nucleic acid element (II ′) is different from the nucleic acid element (II) in the binding nucleic acid molecule (A), the catalytic nucleic acid molecule (D), the stem-forming sequence (S A ), and the stem formation. The sequence (S D ), the loop-forming sequence (L1), and the loop-forming sequence (L2) are single-stranded nucleic acid elements in a positional relationship in which they are interchanged. The nucleic acid element (II ′) can be referred to the description of the nucleic acid element (II) unless otherwise specified.

前記核酸素子(II’)は、前述のように、前記触媒核酸分子(D)、ループ形成配列(L2)、ステム形成配列(S)、前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結している。前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的である。 As described above, the nucleic acid element (II ′) includes the catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), the stem forming sequence (S A ), the binding nucleic acid molecule (A), and the loop forming sequence (L1). ) And stem-forming sequence (S D ) are linked in this order. The terminal region on the loop forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem forming sequence (S D ) are complementary, and the loop forming sequence (L1) of the binding nucleic acid molecule (A) The terminal region on the side and the stem-forming sequence (S A ) are complementary.

そして、前記核酸素子(II’)は、ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害される。前記触媒機能の阻害は、例えば、このような自己会合によるステム形成で、前記触媒核酸分子がケージ化されて起こる。つまり、ステム形成により、前記触媒核酸分子(D)が、触媒機能を生起する本来の構造をとれないことで、触媒機能が阻害される。他方、ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される。前記触媒機能の生起は、例えば、自己会合によるステム形成が解除され、前記触媒核酸分子のケージ化が解除されて起こる。つまり、ステム形成の解除により、前記触媒核酸分子(D)が、触媒機能を生起する本来の構造をとることで、触媒機能が生起される。なお、本発明は、これらのメカニズムには制限されない。 The nucleic acid element (II ′) can form the catalytic nucleic acid molecule (D) by forming each stem in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) in the absence of ATP or AMP. ) Is inhibited. The inhibition of the catalytic function occurs, for example, when the catalytic nucleic acid molecule is caged by such self-association stem formation. That is, due to the formation of the stem, the catalytic nucleic acid molecule (D) cannot take the original structure that causes the catalytic function, thereby inhibiting the catalytic function. On the other hand, in the presence of ATP or AMP, due to the binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A), the respective stem formation in the stem forming sequence (S A ) and the stem forming sequence (S D ) The catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is generated. The occurrence of the catalytic function occurs, for example, when the stem formation due to self-association is released and the catalytic nucleic acid molecule is released from the cage. In other words, the catalytic function is generated by releasing the formation of the stem so that the catalytic nucleic acid molecule (D) has an original structure that generates the catalytic function. Note that the present invention is not limited to these mechanisms.

前記核酸素子(II’)は、前記核酸素子(II)と同様に、ATPまたはAMPが非存在の場合、前記ステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され(スイッチOFF)、ATPまたはAMPが存在の場合、前記ステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される(スイッチON)。前記核酸素子(II’)は、具体的には、例えば、ATPまたはAMPの非存在下、前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、2つの前記ステムの間で内部ループを形成する。 In the nucleic acid element (II ′), as in the case of the nucleic acid element (II), when ATP or AMP is absent, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited by the stem formation (switch OFF). In the presence of ATP or AMP, the stem formation is canceled and the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is caused (switch ON). Specifically, the nucleic acid element (II ′) specifically includes, for example, a terminal region on the loop-forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) in the absence of ATP or AMP, and the stem-forming sequence (S A ) forms a stem, the terminal region on the loop forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem forming sequence (S D ) form a stem, and the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) form an internal loop between the two stems.

前記ATPまたはAMPの非存在下における前記核酸素子(II’)の状態を、図3の模式図に示す。図3(A)および(B)は、互いに、向きが逆となっている形態を示す。   The state of the nucleic acid element (II ') in the absence of the ATP or AMP is shown in the schematic diagram of FIG. 3A and 3B show a form in which the directions are opposite to each other.

図3において、Aは、前記結合核酸分子(A)、L1は、前記ループ形成配列(L1)、Dは、前記触媒核酸分子(D)、L2は、前記ループ形成配列(L2)、Sは、前記ステム形成配列(S)、Sは、前記ステム形成配列(S)を示す。図3に示すように、ATPまたはAMPが非存在下では、前記核酸素子(II’)の自己アニーリングによって、二カ所にステムが形成され、前記ステムの間に内部ループが形成される。具体的には、前記結合核酸分子(A)の、ループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)との間でステムが形成され、前記触媒核酸分子(D)の、前記ループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)との間でステムが形成され、前記ループ形成配列(L1)と前記ループ形成配列(L2)との間で内部ループが形成される。そして、ATPまたはAMPが存在すると、前記結合核酸分子(A)にATPまたはAMPが結合することによって、前記2つのステム形成が解除され、これによって、前記触媒核酸分子(D)の触媒活性が生起される。 In FIG. 3, A is the binding nucleic acid molecule (A), L1 is the loop forming sequence (L1), D is the catalytic nucleic acid molecule (D), L2 is the loop forming sequence (L2), S A Indicates the stem-forming sequence (S A ), and SD indicates the stem-forming sequence (S D ). As shown in FIG. 3, in the absence of ATP or AMP, a self-annealing of the nucleic acid element (II ′) forms stems at two locations, and an internal loop is formed between the stems. Specifically, a stem is formed between the terminal region of the binding nucleic acid molecule (A) on the loop-forming sequence (L1) side and the stem-forming sequence (S A ), and the catalytic nucleic acid molecule (D) A stem is formed between the terminal region on the loop-forming sequence (L2) side and the stem-forming sequence (S D ), and between the loop-forming sequence (L1) and the loop-forming sequence (L2). An internal loop is formed. When ATP or AMP is present, the two stem formations are released by binding of ATP or AMP to the binding nucleic acid molecule (A), thereby causing catalytic activity of the catalytic nucleic acid molecule (D). Is done.

前記核酸素子(II’)において、前記各構成の方向は、特に制限されない。図3(B)に示すように、前記核酸素子(II’)は、例えば、3’側から、前記触媒核酸分子(D)、前記ループ形成配列(L2)、前記ステム形成配列(S)、前記結合核酸分子(A)、前記ループ形成配列(L1)および前記ステム形成配列(S)が、この順序で連結していることが好ましい。この場合、前記結合核酸分子(A)の5’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記触媒核酸分子(D)の5’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であることが好ましい。また、図3(A)に示すように、前記核酸素子(II’)は、例えば、5’側から、前記触媒核酸分子(D)、前記ループ形成配列(L2)、前記ステム形成配列(S)、前記結合核酸分子(A)、前記ループ形成配列(L1)および前記ステム形成配列(S)が、この順序で連結してもよい。この場合、前記結合核酸分子(A)の3’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、前記触媒核酸分子(D)の3’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であることが好ましい。 In the nucleic acid element (II ′), the direction of each component is not particularly limited. As shown in FIG. 3 (B), the nucleic acid element (II ′) is, for example, from the 3 ′ side, the catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), and the stem forming sequence (S A ). The binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1), and the stem forming sequence (S D ) are preferably linked in this order. In this case, the 5 ′ end region of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem-forming sequence (S A ) are complementary, and the 5 ′ end region of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem formation The sequence (S D ) is preferably complementary. Further, as shown in FIG. 3A, the nucleic acid element (II ′) has, for example, the catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), and the stem forming sequence (S A ), the binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1), and the stem forming sequence (S D ) may be linked in this order. In this case, the 3 ′ end region of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem-forming sequence (S A ) are complementary, and the 3 ′ end region of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem formation The sequence (S D ) is preferably complementary.

つぎに、前記核酸素子(III)は、前述のように、一本鎖の核酸素子であり、前記触媒核酸分子(D)、前記介在配列(I)および前記結合核酸分子(A)が、この順序で連結しており、前記介在配列(I)は、前記触媒核酸分子(D)および前記結合核酸分子(A)と非相補的である。そして、ATPまたはAMPの非存在下、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、他方、ATPまたはAMPの存在下、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される。   Next, as described above, the nucleic acid element (III) is a single-stranded nucleic acid element, and the catalytic nucleic acid molecule (D), the intervening sequence (I), and the binding nucleic acid molecule (A) Linked in order, the intervening sequence (I) is non-complementary to the catalytic nucleic acid molecule (D) and the binding nucleic acid molecule (A). In the absence of ATP or AMP, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited. On the other hand, in the presence of ATP or AMP, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) occurs.

前記核酸素子(III)は、前記核酸素子(I)、(II)および(II’)と同様に、ATPまたはAMPが非存在の場合、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され(スイッチOFF)、ATPまたはAMPが存在の場合、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起される(スイッチON)。   The nucleic acid element (III), like the nucleic acid elements (I), (II) and (II ′), inhibits the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) when ATP or AMP is absent ( In the presence of ATP or AMP, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is generated (switch ON).

前記ATPまたはAMPの非存在下における前記核酸素子(III)の状態を、図4の模式図に示す。図4において、Aは、前記結合核酸分子(A)、Iは、前記介在配列(I)、Dは、前記触媒核酸分子(D)を示す。図4(A)および(B)は、互いに、向きが逆となっている形態を示す。   The state of the nucleic acid element (III) in the absence of the ATP or AMP is shown in the schematic diagram of FIG. In FIG. 4, A indicates the binding nucleic acid molecule (A), I indicates the intervening sequence (I), and D indicates the catalytic nucleic acid molecule (D). 4A and 4B show a form in which the directions are opposite to each other.

前記核酸素子(III)について、ATPまたはAMPの非存在下で、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、ATPまたはAMPの存在下で、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起されるのは、例えば、以下の理由が推測される。なお、本発明は、これらの推測には制限されない。前記核酸素子(III)は、ATPまたはAMP非存在下において、前記触媒核酸分子(D)の一部と前記結合核酸分子(A)の一部とが相互作用し、前記触媒核酸分子(D)が、非Gカルテット構造を形成していると推測される。そして、ATPまたはAMPが存在すると、前記核酸素子(III)のメインフォームが、前記結合核酸素子(A)の本来の構造、すなわちATPまたはAMPに結合する三次元構造に傾き、全体の構造変化が生じ、結果として、前記触媒核酸分子(D)がGカルテット構造を形成し、その触媒機能が生起されると考えられる。   Regarding the nucleic acid element (III), the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited in the absence of ATP or AMP, and the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is inhibited in the presence of ATP or AMP. For example, the following reasons are presumed. The present invention is not limited to these assumptions. In the nucleic acid element (III), in the absence of ATP or AMP, a part of the catalytic nucleic acid molecule (D) and a part of the binding nucleic acid molecule (A) interact, and the catalytic nucleic acid molecule (D) Is presumed to form a non-G quartet structure. When ATP or AMP is present, the main form of the nucleic acid element (III) is tilted to the original structure of the binding nucleic acid element (A), that is, a three-dimensional structure that binds to ATP or AMP, and the overall structural change occurs. As a result, it is considered that the catalytic nucleic acid molecule (D) forms a G quartet structure, and its catalytic function occurs.

前記核酸素子(III)において、前記各構成の方向は、特に制限されない。図4(A)に示すように、前記核酸素子(III)は、例えば、5’側から、前記触媒核酸分子(D)、前記介在配列(I)および前記結合核酸分子(A)が、この順序で連結していることが好ましい。また、図4(B)に示すように、前記核酸素子(III)は、例えば、3’側から、前記触媒核酸分子(D)、前記介在配列(I)および前記結合核酸分子(A)が、この順序で連結してもよい。   In the nucleic acid element (III), the direction of each component is not particularly limited. As shown in FIG. 4 (A), the nucleic acid element (III) includes, for example, the catalytic nucleic acid molecule (D), the intervening sequence (I) and the binding nucleic acid molecule (A) from the 5 ′ side. It is preferable to connect in order. As shown in FIG. 4B, the nucleic acid element (III) includes, for example, the catalytic nucleic acid molecule (D), the intervening sequence (I), and the binding nucleic acid molecule (A) from the 3 ′ side. These may be connected in this order.

前記核酸素子(III)において、前記介在配列(I)の長さは、特に制限されない。前記介在配列(I)の長さは、例えば、例えば、0〜30塩基長、1〜30塩基長であり、好ましくは、0〜25塩基長、1〜25塩基長であり、より好ましくは、0〜20塩基長、1〜20塩基長であり、さらに好ましくは、0〜10塩基長、1〜10塩基長であり、特に好ましくは、0〜8塩基長、1〜8塩基長である。   In the nucleic acid element (III), the length of the intervening sequence (I) is not particularly limited. The length of the intervening sequence (I) is, for example, 0 to 30 bases or 1 to 30 bases, preferably 0 to 25 bases or 1 to 25 bases, more preferably It is 0-20 base length and 1-20 base length, More preferably, it is 0-10 base length, 1-10 base length, Most preferably, it is 0-8 base length, 1-8 base length.

前記核酸素子(III)の長さは、特に制限されない。前記核酸素子(III)の長さは、例えば、30〜120塩基長であり、好ましくは35〜80塩基長であり、より好ましくは、40〜60塩基長である。   The length of the nucleic acid element (III) is not particularly limited. The length of the nucleic acid element (III) is, for example, 30 to 120 bases, preferably 35 to 80 bases, and more preferably 40 to 60 bases.

前記核酸素子(III)の具体例を以下に示すが、本発明は、これには制限されない。下記AMP.neco.D0.A0において、5’側の下線部が、配列番号18(neco0584)のDNAzyme(図4においてD)であり、3’側の下線部が、配列番号1のATPまたはAMPアプタマー(図4においてA)であり、両者間のポリdTが介在配列(図4においてI)である。
AMP.neco.D0.A0 (配列番号65)
5’-GGGTGGGAGGGTCGGGTTTTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
Specific examples of the nucleic acid element (III) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the following AMP.neco.D0.A0, the underlined portion on the 5 ′ side is the DNAzyme of SEQ ID NO: 18 (neco0584) (D in FIG. 4), and the underlined portion on the 3 ′ side is the ATP or AMP of SEQ ID NO: 1. It is an aptamer (A in FIG. 4), and poly dT between them is an intervening sequence (I in FIG. 4).
AMP.neco.D0.A0 (SEQ ID NO: 65)
5'- GGGTGGGAGGGTCGGG TTTTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '

前記核酸素子(I)、(II)、(II’)および(III)において、各領域は、例えば、それぞれ、直接的な連結でも、間接的な連結でもよい。前記直接的な連結の場合、例えば、各領域がホスホジエステル結合により連結する。また、前記間接的な連結の場合、例えば、介在リンカーを介して、各領域が連結する。前記介在リンカーは、例えば、前述のようなヌクレオチドおよび/または非ヌクレオチドで構成される核酸分子があげられる。前記介在リンカーは、例えば、一本鎖が好ましい。   In the nucleic acid elements (I), (II), (II ') and (III), each region may be, for example, either directly linked or indirectly linked. In the case of the direct connection, for example, each region is connected by a phosphodiester bond. Moreover, in the case of the said indirect connection, each area | region connects through an intervening linker, for example. Examples of the intervening linker include nucleic acid molecules composed of nucleotides and / or non-nucleotides as described above. The intervening linker is preferably, for example, a single chain.

本発明の核酸センサは、例えば、前記核酸素子のみからなるセンサでもよいし、さらに他の構成要素を含むセンサでもよい。本発明の核酸センサは、例えば、SAを検出するためのデバイスということもできる。前記他の構成要素は、例えば、前記核酸素子を配置する基材があげられる。前記基材は、例えば、基板、ビーズ、チューブ等の容器等があげられる。前記他の構成要素は、この他に、例えば、リンカーがあげられる。前記リンカーは、例えば、前記核酸素子を前記基材に固定化する際、前記核酸素子と前記基材との連結に使用できる。前記核酸センサの前記基材への配置は、例えば、後述する本発明の分析用デバイスを参照できる。   The nucleic acid sensor of the present invention may be, for example, a sensor composed only of the nucleic acid element, or may be a sensor including other components. The nucleic acid sensor of the present invention can also be referred to as a device for detecting SA, for example. Examples of the other component include a base material on which the nucleic acid element is disposed. Examples of the base material include substrates such as substrates, beads, and tubes. Other examples of the other component include a linker. The linker can be used, for example, for linking the nucleic acid element and the base material when the nucleic acid element is immobilized on the base material. For the arrangement of the nucleic acid sensor on the substrate, for example, the analytical device of the present invention described later can be referred to.

前記核酸素子において、前記リンカーとの連結部位は、特に制限されず、例えば、前記核酸素子のいずれかの末端が好ましい。前記二本鎖の核酸素子(I)は、例えば、前記結合核酸分子(A)および前記触媒核酸分子(D)を有する前記第1鎖(ss1)のいずれかの末端、および/または、前記第2鎖(ss2)のいずれかの末端が好ましい。前記一本鎖の核酸素子(II)、(II’)および(III)は、例えば、いずれかの末端が好ましい。この場合、前記リンカーは、末端リンカーともいう。前記リンカーは、例えば、前述のようなヌクレオチドおよび/または非ヌクレオチドで構成される核酸分子があげられる。前記末端リンカーは、例えば、一本鎖が好ましい。   In the nucleic acid element, the connection site with the linker is not particularly limited, and for example, any end of the nucleic acid element is preferable. The double-stranded nucleic acid element (I) includes, for example, either end of the first strand (ss1) having the binding nucleic acid molecule (A) and the catalytic nucleic acid molecule (D), and / or the first strand. Either end of the two strands (ss2) is preferred. The single-stranded nucleic acid elements (II), (II ′) and (III) are preferably at either end, for example. In this case, the linker is also referred to as a terminal linker. Examples of the linker include nucleic acid molecules composed of nucleotides and / or non-nucleotides as described above. The terminal linker is preferably a single chain, for example.

本発明の核酸センサは、例えば、前記核酸素子を遊離状態で使用してもよいし、前記核酸素子を固定化した状態で使用してもよい。後者の場合、例えば、前記基材に固定化し、デバイスとして使用できる。   In the nucleic acid sensor of the present invention, for example, the nucleic acid element may be used in a free state, or may be used in a state where the nucleic acid element is immobilized. In the latter case, for example, it can be immobilized on the substrate and used as a device.

本発明の核酸センサの使用方法は、特に制限されず、以下のように、本発明のATPまたはAMPの分析方法に使用できる。   The method for using the nucleic acid sensor of the present invention is not particularly limited, and can be used for the ATP or AMP analysis method of the present invention as follows.

本発明の分析方法は、前述のように、ATPまたはAMPの分析方法であり、前記本発明の核酸センサに、ATPまたはAMPを含む試料を接触させる接触工程、および、前記核酸センサにおける前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出することによって、前記試料中のATPまたはAMPを検出する検出工程を含むことを特徴とする。   As described above, the analysis method of the present invention is an ATP or AMP analysis method, wherein the nucleic acid sensor of the present invention is contacted with a sample containing ATP or AMP, and the catalytic nucleic acid in the nucleic acid sensor. The method includes a detection step of detecting ATP or AMP in the sample by detecting the catalytic function of the molecule (D).

前記試料は、特に制限されない。前記試料は、例えば、ATPまたはAMPを含む試料、ATPまたはAMPを含有するか否かが不明な試料のいずれでもよい。前記試料は、例えば、液体試料が好ましい。   The sample is not particularly limited. The sample may be, for example, a sample containing ATP or AMP, or a sample in which it is unknown whether or not it contains ATP or AMP. The sample is preferably a liquid sample, for example.

本発明の核酸センサとして、前記核酸素子を遊離状態で使用する際は、例えば、チューブ等の容器内で、前記核酸素子と前記試料とを接触させることが好ましい。また、本発明の核酸センサとして、前記核酸素子を前記基材に配置した状態で使用する際は、例えば、前記基材上の前記核酸素子に、前記試料を接触させることができる。   When the nucleic acid element is used in a free state as the nucleic acid sensor of the present invention, it is preferable that the nucleic acid element and the sample are brought into contact with each other in a container such as a tube. When the nucleic acid element of the present invention is used in a state where the nucleic acid element is disposed on the base material, for example, the sample can be brought into contact with the nucleic acid element on the base material.

前記検出工程は、例えば、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能により生成されるシグナルを検出することが好ましい。前記シグナルは、例えば、光学的シグナルおよび電気化学的シグナル等があげられる。前記光学的シグナルは、例えば、発色シグナル、発光シグナル、蛍光シグナル等があげられる。   In the detection step, for example, it is preferable to detect a signal generated by the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D). Examples of the signal include an optical signal and an electrochemical signal. Examples of the optical signal include a color development signal, a luminescence signal, and a fluorescence signal.

前記シグナルは、例えば、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能により、基質から生成されることが好ましい。そこで、前記検出工程は、例えば、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能に応じた基質の存在下で、行うことが好ましい。   The signal is preferably generated from a substrate by, for example, the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D). Therefore, the detection step is preferably performed, for example, in the presence of a substrate corresponding to the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D).

前記基質は、例えば、前記触媒機能によって、発色、発光もしくは蛍光の生成物を生成する基質、発色、発光もしくは蛍光の基質であり、且つ、前記触媒機能によって、発色、発光もしくは蛍光が消失する生成物を生成する基質、また、前記触媒機能によって、異なる発色、発光もしくは蛍光の生成物を生成する基質等があげられる。このような基質によれば、例えば、発色、発光もしくは蛍光の有無、または、発色、発光もしくは蛍光の変化や強度等をシグナルとして、目視で確認することにより、前記触媒機能を検出できる。また、例えば、吸光度、反射率、蛍光強度等をシグナルとして、光学的な手法で測定することにより、前記触媒機能を検出することもできる。前記触媒機能は、例えば、前述のような酸化還元反応の触媒機能があげられる。   The substrate is, for example, a substrate that generates a colored, luminescent, or fluorescent product by the catalytic function, a colored, luminescent, or fluorescent substrate, and a generation in which the colored, luminescent, or fluorescent light is lost by the catalytic function. Examples of the substrate that generates a product, and a substrate that generates a product of different color, luminescence, or fluorescence depending on the catalytic function. According to such a substrate, the catalytic function can be detected by visually confirming, for example, the presence or absence of color development, luminescence or fluorescence, or the change or intensity of color development, luminescence or fluorescence as a signal. In addition, for example, the catalytic function can be detected by measuring the absorbance, reflectance, fluorescence intensity, and the like as signals using an optical technique. Examples of the catalytic function include the catalytic function of the oxidation-reduction reaction as described above.

また、前記触媒核酸分子(D)が、前記酸化還元反応の触媒機能を有する場合、例えば、電子の授受が可能な基質があげられる。この場合、前記触媒核酸分子(D)により、例えば、前記基質から生成物が生成され、その過程において、電子の授受が生じる。この電子授受は、例えば、電極への印加により、電気シグナルとして、電気化学的に検出できる。前記電気シグナルの検出は、例えば、電流等のような、前記電気シグナルの強度を測定することにより行える。   In addition, when the catalytic nucleic acid molecule (D) has a catalytic function for the oxidation-reduction reaction, for example, a substrate capable of transferring electrons can be mentioned. In this case, for example, a product is generated from the substrate by the catalytic nucleic acid molecule (D), and electrons are transferred in the process. This electron transfer can be detected electrochemically as an electrical signal by application to an electrode, for example. The electric signal can be detected by measuring the intensity of the electric signal such as an electric current.

前記基質は、特に制限されず、例えば、過酸化水素、3,3’,5,5’−Tetramethylbenzidine(TMB)、1,2−Phenylenediamine(OPD)、2,2’−Azinobis(3−ethylbenzothiazoline−6−sulfonic Acid Ammonium Salt(ABTS)、3,3’−Diaminobenzidine (DAB)、3,3’−Diaminobenzidine Tetrahydrochloride Hydrate(DAB4HCl)、3−Amino−9−ethylcarbazole(AEC)、4−Chloro−1−naphthol(4C1N)、2,4,6−Tribromo−3−hydroxybenzoic Acid、2,4−Dichlorophenol、4−Aminoantipyrine、4−Aminoantipyrine Hydrochloride、ルミノール等があげられる。   The substrate is not particularly limited, and for example, hydrogen peroxide, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine (TMB), 1,2-phenylenediamine (OPD), 2,2′-Azinobis (3-ethylbenzothiazole- 6-sulfonic Acid Ammonium Salt (ABTS), 3,3′-Diaminobenzodinine (DAB), 3,3′-Diaminobenzoidine Tetrahhydrochloridate Hydrate (DAB4HCl), 3-Amino-9-EC, Amino-9-EC (4C1N), 2,4,6-Tribromo-3-hydroxybenzoic Ac d, 2,4-Dichlorophenol, 4-Aminoantipyrine, 4-Aminoantipyrine Hydrochloride, luminol and the like.

前記検出工程において、前記基質は、例えば、前記核酸センサに前記試料を接触させる前に、予め、前記核酸センサに供給してもよいし、前記試料の接触と同時または前記試料を接触させた後、前記核酸センサに供給してもよい。前記基質は、例えば、液体に混合した基質液として、前記核酸センサに供給することが好ましい。前記基質を混合する液体は、例えば、Tris−HCl等の緩衝液が好ましい。前記基質液における前記基質の濃度は、特に制限されず、例えば、0.1〜5mmol/Lであり、好ましくは0.5〜2mmol/Lである。また、前記基質液のpHは、例えば、6〜9であり、好ましくは6.8〜9である。   In the detection step, the substrate may be supplied to the nucleic acid sensor in advance, for example, before contacting the sample with the nucleic acid sensor, or at the same time as contacting the sample or after contacting the sample. The nucleic acid sensor may be supplied. The substrate is preferably supplied to the nucleic acid sensor, for example, as a substrate solution mixed with a liquid. The liquid for mixing the substrate is preferably a buffer such as Tris-HCl. The concentration of the substrate in the substrate solution is not particularly limited, and is, for example, 0.1 to 5 mmol / L, preferably 0.5 to 2 mmol / L. Moreover, pH of the said substrate liquid is 6-9, for example, Preferably it is 6.8-9.

前記検出工程において、前記触媒核酸分子(D)による反応条件は、特に制限されない。温度は、例えば、15〜37℃であり、時間は、例えば、10〜900秒である。   In the detection step, the reaction conditions for the catalyst nucleic acid molecule (D) are not particularly limited. The temperature is, for example, 15 to 37 ° C., and the time is, for example, 10 to 900 seconds.

また、前記検出工程において、前記基質の他に、例えば、ポルフィリンを共存させてもよい。公知のDNAzymeには、例えば、ポルフィリンと複合体を形成することによって、さらに高い酸化還元活性を示すものがある。そこで、本発明においても、例えば、ポルフィリンを共存させて、前記触媒核酸分子(D)とポルフィリンとの複合体として、酸化還元活性を検出してもよい。前記ポルフェリンの供給は、特に制限されず、前記基質と同様に行うことができる。   Further, in the detection step, for example, porphyrin may coexist in addition to the substrate. Some known DNAzymes exhibit higher redox activity by forming a complex with porphyrin, for example. Therefore, in the present invention, for example, redox activity may be detected as a complex of the catalytic nucleic acid molecule (D) and porphyrin in the presence of porphyrin. The supply of porferin is not particularly limited and can be performed in the same manner as the substrate.

前記ポルフィリンは、特に制限されず、例えば、無置換体のポルフィリン、その誘導体があげられる。前記誘導体は、例えば、置換体のポルフィリンおよび金属元素と錯体を形成した金属ポルフィリン等があげられる。前記置換体のポルフィリンは、例えば、N−メチルメソポルフィリン等があげられる。前記金属ポルフィリンは、例えば、三価鉄錯体であるヘミン等があげられる。前記ポルフィリンは、例えば、前記金属ポルフィリンが好ましく、より好ましくはヘミンである。   The porphyrin is not particularly limited, and examples thereof include unsubstituted porphyrin and derivatives thereof. Examples of the derivatives include substituted porphyrins and metal porphyrins complexed with metal elements. Examples of the substituted porphyrin include N-methylmesoporphyrin. Examples of the metal porphyrin include hemin, which is a trivalent iron complex. The porphyrin is, for example, preferably the metal porphyrin, more preferably hemin.

本発明の核酸センサによれば、前述のようにATPまたはAMPを検出できる。また、本発明の核酸センサによれば、例えば、前述のように、ATPまたはAMPの検出から、間接的に、対象物に残存する微生物が食品残渣等の汚れを検出できる。   According to the nucleic acid sensor of the present invention, ATP or AMP can be detected as described above. In addition, according to the nucleic acid sensor of the present invention, for example, as described above, the microorganisms remaining on the target can detect dirt such as food residues indirectly from the detection of ATP or AMP.

(分析用デバイスおよびそれを用いた分析方法)
本発明の分析用デバイスは、ATPまたはAMPの分析用デバイスであり、基材、核酸センサおよび検出部を含み、前記基材に、前記核酸センサおよび前記検出部が配置され、前記核酸センサは、前記本発明の核酸センサであり、前記検出部は、前記核酸センサにおける前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出する検出部であることを特徴とする。
(Analytical device and analytical method using the same)
The analysis device of the present invention is an ATP or AMP analysis device, and includes a base material, a nucleic acid sensor, and a detection unit, and the nucleic acid sensor and the detection unit are disposed on the base material, In the nucleic acid sensor of the present invention, the detection unit is a detection unit that detects a catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the nucleic acid sensor.

本発明の分析用デバイスは、前記本発明の核酸センサを使用することが特徴であって、その他の構成に関しては何ら制限されない。特に説明しない限り、本発明の分析用デバイスは、例えば、前記本発明の核酸センサの説明を援用できる。   The analytical device of the present invention is characterized by using the nucleic acid sensor of the present invention, and the other configurations are not limited at all. Unless specifically described, the analysis device of the present invention can use, for example, the description of the nucleic acid sensor of the present invention.

本発明の分析用デバイスにおいて、前記核酸センサの配置方法は、特に制限されず、例えば、前記核酸センサにおける前記核酸素子が、前記基材に固定化されてもよいし、固定化されていなくてもよい。前者の場合、前記核酸素子は、例えば、前記基材に、直接的に固定化されてもよいし、間接的に固定化されてもよい。前記固定化は、例えば、化学的結合による連結が例示できる。前記間接的な固定化は、例えば、前記核酸素子が、リンカーを介して、前記基材に固定化される形態があげられる。前記リンカーは、例えば、前述の末端リンカーがあげられる。前記核酸素子の配置に関しては、例えば、前記本発明の核酸センサにおける説明を援用できる。   In the analytical device of the present invention, the arrangement method of the nucleic acid sensor is not particularly limited. For example, the nucleic acid element in the nucleic acid sensor may or may not be immobilized on the base material. Also good. In the former case, the nucleic acid element may be directly fixed or indirectly fixed to the base material, for example. Examples of the immobilization include linking by chemical bonding. Examples of the indirect immobilization include a form in which the nucleic acid element is immobilized on the base material via a linker. Examples of the linker include the terminal linkers described above. Regarding the arrangement of the nucleic acid element, for example, the description of the nucleic acid sensor of the present invention can be cited.

前記核酸素子の固定化は、この他に、例えば、公知の核酸固定化方法が採用できる。前記方法としては、例えば、フォトリソグラフィーを利用する方法があげられ、具体例として、米国特許5,424,186号明細書等を参照できる。また、前記固定化方法としては、例えば、前記基材上で前記核酸素子を合成する方法があげられる。この方法は、例えば、いわゆるスポット法があげられ、具体例として、米国特許5,807,522号明細書、特表平10−503841号公報等を参照できる。   For the immobilization of the nucleic acid element, for example, a known nucleic acid immobilization method can be adopted. Examples of the method include a method using photolithography, and specific examples thereof can be referred to US Pat. No. 5,424,186. Examples of the immobilization method include a method of synthesizing the nucleic acid element on the base material. As this method, for example, a so-called spot method can be mentioned, and as specific examples, US Pat. No. 5,807,522, JP-T-10-503841 and the like can be referred to.

前記基材における前記核酸素子の配置部位は、特に制限されず、例えば、前記検出部に配置されている形態があげられる。   The arrangement site | part of the said nucleic acid element in the said base material is not restrict | limited in particular, For example, the form arrange | positioned at the said detection part is mention | raise | lifted.

本発明の分析用デバイスは、例えば、さらに、試薬部を有してもよい。前記試薬部は、例えば、前記検出部に配置してもよい。前記試薬部は、例えば、予め試薬が配置されてもよいし、使用時に試薬を供給してもよい。前記試薬としては、例えば、前述のような基質、前記ポルフィリン等があげられる。   The analysis device of the present invention may further have a reagent part, for example. For example, the reagent unit may be disposed in the detection unit. For example, a reagent may be arranged in advance in the reagent unit, or the reagent may be supplied at the time of use. Examples of the reagent include the aforementioned substrate and the porphyrin.

本発明の分析用デバイスにおいて、前記検出部は、前述のように、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出する検出部である。前記検出部は、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能として、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能により生成されるシグナルを検出する検出部であることが好ましい。前記シグナルは、前述のように、例えば、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能による、基質からのシグナルがあげられる。前記シグナルは、例えば、前述のような、光学的シグナルまたは電気化学的シグナルがあげられる。   In the analytical device of the present invention, as described above, the detection unit is a detection unit that detects the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D). The detection unit is preferably a detection unit that detects a signal generated by the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) as the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D). Examples of the signal include a signal from a substrate due to the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D), as described above. Examples of the signal include an optical signal and an electrochemical signal as described above.

前記シグナルが光学的シグナルの場合、前記検出部は、例えば、光学的シグナルの検出部であり、吸光度、反射率、蛍光強度等の検出部が例示できる。   When the signal is an optical signal, the detection unit is, for example, an optical signal detection unit, and examples include a detection unit such as absorbance, reflectance, and fluorescence intensity.

前記シグナルが前記電気化学的シグナルの場合、前記検出部は、例えば、電極系を有する。この場合、前記検出部は、例えば、前記基材の表面に、前記電極系を配置することによって形成できる。前記電極の配置方法は、特に制限されず、例えば、公知の方法が採用でき、具体例は、蒸着法、スパッタリング法、スクリーン印刷法、メッキ法等の薄膜形成方法があげられる。前記電極は、例えば、前記基材に、直接配置してもよいし、間接的に配置してもよい。間接的な配置は、例えば、他の部材を介した配置があげられる。   When the signal is the electrochemical signal, the detection unit includes, for example, an electrode system. In this case, the said detection part can be formed by arrange | positioning the said electrode system on the surface of the said base material, for example. The arrangement method of the electrodes is not particularly limited, and for example, a known method can be adopted. Specific examples include thin film forming methods such as vapor deposition, sputtering, screen printing, and plating. For example, the electrode may be disposed directly or indirectly on the substrate. An indirect arrangement includes, for example, an arrangement through another member.

前記電極系は、例えば、作用極および対極を含んでもよいし、作用極、対極および参照極を含んでもよい。前記電極の材料は、特に制限されず、例えば、白金、銀、金、カーボン等があげられる。前記作用極および前記対極は、例えば、白金電極、銀電極、金電極、カーボン電極等があげられ、前記参照極は、例えば、銀/塩化銀の電極があげられる。前記銀/塩化銀の電極は、例えば、銀電極への塩化銀電極の積層により形成できる。   The electrode system may include, for example, a working electrode and a counter electrode, or may include a working electrode, a counter electrode, and a reference electrode. The material of the electrode is not particularly limited, and examples thereof include platinum, silver, gold, and carbon. Examples of the working electrode and the counter electrode include a platinum electrode, a silver electrode, a gold electrode, and a carbon electrode, and examples of the reference electrode include a silver / silver chloride electrode. The silver / silver chloride electrode can be formed, for example, by laminating a silver chloride electrode on a silver electrode.

本発明の分析用デバイスが、前記電極系を有する場合、前記核酸素子は、例えば、前記電極系に配置すること好ましく、前記電極の中でも前記作用極に配置することが好ましい。本発明の分析用デバイスが、前記電極系と前記試薬部とを有する場合、例えば、前記電極系の上に、前記試薬部を配置することが好ましい。   When the analytical device of the present invention has the electrode system, the nucleic acid element is preferably disposed in the electrode system, for example, and is preferably disposed in the working electrode among the electrodes. When the analytical device of the present invention includes the electrode system and the reagent part, for example, the reagent part is preferably disposed on the electrode system.

本発明の分析用デバイスは、例えば、複数の検出部を備えてもよい。この場合、前記分析用デバイスは、例えば、前記基材の表面をマトリックスに分画し、各分画領域に、前述のような検出部を備えることが好ましい。本発明の分析用デバイスにおいて、1つの検出部に配置する核酸センサの数は、特に制限されない。   The analysis device of the present invention may include, for example, a plurality of detection units. In this case, for example, it is preferable that the analytical device fractionates the surface of the base material into a matrix, and includes a detection unit as described above in each fractionation region. In the analysis device of the present invention, the number of nucleic acid sensors arranged in one detection unit is not particularly limited.

前記基材は、特に制限されない。前記基材は、例えば、表面が絶縁性の基板が好ましい。前記基材は、例えば、絶縁材料からなる基板でもよいし、表面に絶縁材料からなる絶縁層を有する基材でもよい。前記絶縁材料は、特に制限されず、例えば、ガラス、セラミック、絶縁性プラスチック、紙等の公知の材料があげられる。前記絶縁性プラスチックは、特に制限されず、例えば、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等があげられる。   The base material is not particularly limited. The substrate is preferably a substrate having an insulating surface, for example. The substrate may be, for example, a substrate made of an insulating material, or a substrate having an insulating layer made of an insulating material on the surface. The insulating material is not particularly limited, and examples thereof include known materials such as glass, ceramic, insulating plastic, and paper. The insulating plastic is not particularly limited, and examples thereof include silicone resin, polyimide resin, epoxy resin, and fluorine resin.

本発明の分析方法は、前述のように、ATPまたはAMPの分析方法であり、前記本発明の分析用デバイスに試料を接触させる接触工程、および、前記分析用デバイスの前記検出部において、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出することによって、前記試料中のATPまたはAMPを検出する検出工程を含むことを特徴とする。   As described above, the analysis method of the present invention is an ATP or AMP analysis method, in which the sample is brought into contact with the analysis device of the present invention, and in the detection unit of the analysis device, the catalyst It includes a detection step of detecting ATP or AMP in the sample by detecting the catalytic function of the nucleic acid molecule (D).

本発明の分析方法は、前記本発明の核酸センサを備える前記分析用デバイスを使用することが特徴であって、その他の条件は、何ら制限されない。本発明の分析方法は、例えば、前記本発明の核酸センサにおける分析方法の説明を援用できる。   The analysis method of the present invention is characterized in that the analysis device including the nucleic acid sensor of the present invention is used, and other conditions are not limited at all. For the analysis method of the present invention, for example, the description of the analysis method in the nucleic acid sensor of the present invention can be cited.

(分析用試薬)
本発明の分析用試薬は、前記本発明の分析用核酸センサを含むことを特徴とする。本発明の分析用試薬は、前記核酸センサを含むことが特徴であり、その他の構成は何ら制限されない。
(Analytical reagent)
The analytical reagent of the present invention includes the analytical nucleic acid sensor of the present invention. The analytical reagent of the present invention is characterized by including the nucleic acid sensor, and other configurations are not limited at all.

本発明の分析用試薬は、例えば、前記核酸センサの他に、例えば、前記基質、前記ポルフェリン、前記緩衝液、および/または前記基材等の構成成分を含んでもよい。   The analytical reagent of the present invention may include, for example, components such as the substrate, the porferrin, the buffer solution, and / or the substrate in addition to the nucleic acid sensor.

また、本発明の分析用試薬は、例えば、分析用キットであってもよい。この場合、例えば、前記核酸センサと、前述したその他の構成成分とを含み、それぞれ別個に収容されてもよい。前記分析用キットは、例えば、さらに、使用説明書を含んでもよい。   The analytical reagent of the present invention may be, for example, an analytical kit. In this case, for example, the nucleic acid sensor and the other components described above may be included and separately accommodated. The analysis kit may further include instructions for use, for example.

(実施例1) 結合核酸分子(A)としてAMPアプタマー、触媒核酸分子(D)としてEAD2と備える一本鎖の前記核酸素子(II)を作製し、核酸センサとしての性能を確認した。 Example 1 A single-stranded nucleic acid element (II) provided with an AMP aptamer as a binding nucleic acid molecule (A) and EAD2 as a catalytic nucleic acid molecule (D) was prepared, and the performance as a nucleic acid sensor was confirmed.

前記核酸素子として、下記配列のDNAを合成した(図2参照)。前記配列において、5’側から3’側に向かって、小文字配列が、前記ステム形成配列(S)であり、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L2)であり、5’側の下線部が、配列番号11のEAD2(D)であり、小文字配列が、前記ステム形成配列(S)であり、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L1)であり、3’側の下線部が、配列番号1のAMPアプタマー(A)である。 As the nucleic acid element, DNA having the following sequence was synthesized (see FIG. 2). From the 5 ′ side to the 3 ′ side in the sequence, the lower case sequence is the stem formation sequence (S A ), the upper case poly dT is the loop formation sequence (L2), and the 5 ′ side The underlined portion is EAD2 (D) of SEQ ID NO: 11, the lower case sequence is the stem forming sequence (S D ), the upper case poly dT is the loop forming sequence (L1), and the 3 ′ side The underlined part is the AMP aptamer (A) of SEQ ID NO: 1.

AMP.D4.A4 (配列番号46)
5’-caggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D4.A5 (配列番号47)
5’-ccaggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D5.A4 (配列番号50)
5’-caggTTTCTGGGAGGGAGGGAGGGAcccagTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.D4.A4 (SEQ ID NO: 46)
5'-caggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA ccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D4.A5 (SEQ ID NO: 47)
5'-ccaggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA ccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.D5.A4 (SEQ ID NO: 50)
5'-caggTTT CTGGGAGGGAGGGAGGGA cccagTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '

エッペンドルフチューブに、下記組成の反応液100μLを調製し、25℃で60秒反応させた後、前記反応液について、吸光度の測定(波長415nm)を行った。測定は、吸光度測定装置(商品名TECAN infinite、TECAN社)を使用した。前記反応液において、前記DNAzymeバッファーの組成は、50mmol/L Tris−HCl(pH7.4)、20mmol/L KCl、0.05% TritonX−100とした。基質は、ABTS(2,2'-Azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic Acid Ammonium Salt)を使用した。   In an Eppendorf tube, 100 μL of a reaction solution having the following composition was prepared and reacted at 25 ° C. for 60 seconds, and then the absorbance of the reaction solution was measured (wavelength 415 nm). The measurement used the light absorbency measuring apparatus (Brand name TECAN infinite, TECAN company). In the reaction solution, the composition of the DNAzyme buffer was 50 mmol / L Tris-HCl (pH 7.4), 20 mmol / L KCl, 0.05% Triton X-100. ABTS (2,2′-Azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid ammonium salt) was used as a substrate.

Figure 0006460486
Figure 0006460486

同時に、ネガティブコントロールとして、前記核酸センサを除いた反応液(NC)についても、同様に反応を行った。また、ポジティブコントロールとして、前記核酸センサに代えて、前記配列番号11のEAD2を使用した反応液(PC)についても、同様に反応を行った。
EAD2(配列番号11) CTGGGAGGGAGGGAGGGA
At the same time, as a negative control, the reaction was similarly performed for the reaction solution (NC) excluding the nucleic acid sensor. In addition, as a positive control, the reaction was similarly performed for a reaction solution (PC) using EAD2 of SEQ ID NO: 11 instead of the nucleic acid sensor.
EAD2 (SEQ ID NO: 11) CTGGGAGGGAGGGAGGGA

これらの結果を図5に示す。図5は、前記反応液の吸光度を示すグラフである。図5に示すように、実施例の核酸センサを使用した結果、1mmol/LのAMPを含む反応液の吸光度は、AMP無添加の反応液の吸光度に対して、有意差を示した。この結果から、実施例の核酸センサによれば、吸光度測定によって、AMPの有無および濃度を測定可能であると言え、具体的には1mmol/LのAMPであっても検出可能であると言える。   These results are shown in FIG. FIG. 5 is a graph showing the absorbance of the reaction solution. As shown in FIG. 5, as a result of using the nucleic acid sensor of Example, the absorbance of the reaction solution containing 1 mmol / L of AMP showed a significant difference from the absorbance of the reaction solution without addition of AMP. From this result, according to the nucleic acid sensor of the example, it can be said that the presence and concentration of AMP can be measured by measuring absorbance, and specifically, it can be detected even with 1 mmol / L AMP.

(実施例2)
前記実施例1における核酸素子AMP.D4.A5(配列番号47)を核酸センサとして使用し、AMP濃度を変化させて、測定を行った。
(Example 2)
The nucleic acid element AMP. D4. A5 (SEQ ID NO: 47) was used as a nucleic acid sensor, and measurement was performed while changing the AMP concentration.

反応液におけるAMP濃度を、所定濃度(0μmol/L、50μmol/L、500μmol/L、1mmol/L、2.5mmol/L、5mmol/L)とし、反応時間を170秒とした以外は、前記実施例1と同様にして反応を行い、吸光度の測定を行った。ネガティブコントロール(NC)およびポジティブコントロール(PC)も、AMP濃度以外は、前記実施例1と同様とした。   The above procedure was carried out except that the AMP concentration in the reaction solution was a predetermined concentration (0 μmol / L, 50 μmol / L, 500 μmol / L, 1 mmol / L, 2.5 mmol / L, 5 mmol / L) and the reaction time was 170 seconds. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and the absorbance was measured. Negative control (NC) and positive control (PC) were the same as in Example 1 except for the AMP concentration.

これらの結果を図6に示す。図6は、前記反応液の吸光度を示すグラフである。図6のNC、AMP.D4.A5およびPCにおいて、それぞれ5つのバーは、左から、AMP濃度が、0μmol/L、50μmol/L、500μmol/L、1mmol/L、2.5mmol/L、5mmol/Lの結果を示す。図6に示すように、DNAzymeであるEAD2のみを使用したネガティブコントロール(NC)では、AMPの濃度に依存的な吸光度の増加は確認されなかった。これに対して、実施例の核酸センサを使用した場合、AMP濃度に依存して、吸光度の増加が確認された。この結果から、実施例の核酸センサによれば、吸光度測定により、AMPの濃度を測定可能であると言える。   These results are shown in FIG. FIG. 6 is a graph showing the absorbance of the reaction solution. NC, AMP. D4. In A5 and PC, each of the five bars shows, from the left, the results of AMP concentrations of 0 μmol / L, 50 μmol / L, 500 μmol / L, 1 mmol / L, 2.5 mmol / L, and 5 mmol / L. As shown in FIG. 6, in the negative control (NC) using only EAD2, which is DNAzyme, no increase in absorbance depending on the concentration of AMP was confirmed. On the other hand, when the nucleic acid sensor of the example was used, an increase in absorbance was confirmed depending on the AMP concentration. From this result, it can be said that according to the nucleic acid sensor of the example, the concentration of AMP can be measured by absorbance measurement.

(実施例3) 結合核酸分子(A)としてAMPアプタマー、触媒核酸分子(D)としてneco0584を備える一本鎖の前記核酸素子(II)を作製し、核酸センサとしての性能を確認した。 Example 3 A single-stranded nucleic acid element (II) having an AMP aptamer as a binding nucleic acid molecule (A) and neco0584 as a catalytic nucleic acid molecule (D) was prepared, and the performance as a nucleic acid sensor was confirmed.

前記核酸素子として、下記配列のDNAを合成した(図2参照)。前記配列において、5’側から3’側に向かって、小文字配列が、前記ステム形成配列(S)であり、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L2)であり、5’側の下線部が、配列番号18のneco0584(D)であり、小文字配列が、前記ステム形成配列(S)であり、大文字のポリdTが、前記ループ形成配列(L1)であり、3’側の下線部が、配列番号1のATPまたはAMPアプタマー(A)である。 As the nucleic acid element, DNA having the following sequence was synthesized (see FIG. 2). From the 5 ′ side to the 3 ′ side in the sequence, the lower case sequence is the stem formation sequence (S A ), the upper case poly dT is the loop formation sequence (L2), and the 5 ′ side The underlined portion is neco0584 (D) of SEQ ID NO: 18, the lowercase sequence is the stem forming sequence (S D ), the uppercase poly dT is the loop forming sequence (L1), and the 3 ′ side The underlined portion is ATP or AMP aptamer (A) of SEQ ID NO: 1.

AMP.neco.D3.A3 (配列番号53)
5’-aggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D3.A4 (配列番号54)
5’-caggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D3.A5 (配列番号55)
5’-ccaggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D5.A5 (配列番号63)
5’-ccaggTTTGGGTGGGAGGGTCGGGcacccTTTCCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG-3’
AMP.neco.D3.A3 (SEQ ID NO: 53)
5'-aggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D3.A4 (SEQ ID NO: 54)
5'-caggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D3.A5 (SEQ ID NO: 55)
5'-ccaggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '
AMP.neco.D5.A5 (SEQ ID NO: 63)
5'-ccaggTTT GGGTGGGAGGGTCGGG cacccTTT CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG -3 '

前記核酸センサを使用した以外は、前記実施例と同様にして反応を行い、吸光度を測定した。同時に、ネガティブコントロールとして、前記核酸センサを除いた反応液(NC)についても、同様に反応を行った。また、ポジティブコントロールとして、前記核酸センサに代えて、前記配列番号18のneco0548を使用した反応液(PC)についても、同様に反応を行った。
neco0584(配列番号18) GGGTGGGAGGGTCGGG
Except that the nucleic acid sensor was used, the reaction was carried out in the same manner as in the above Example, and the absorbance was measured. At the same time, as a negative control, the reaction was similarly performed for the reaction solution (NC) excluding the nucleic acid sensor. Further, as a positive control, a reaction was similarly performed with respect to a reaction solution (PC) using neco0548 of SEQ ID NO: 18 instead of the nucleic acid sensor.
neco0584 (SEQ ID NO: 18) GGGTGGGAGGGTCGGG

これらの結果を図7に示す。図7は、前記反応液の吸光度を示すグラフである。図7に示すように、実施例の核酸センサを使用した結果、1mmol/LのAMPを含む反応液の吸光度は、AMP無添加の反応液の吸光度に対して、有意差を示した。この結果から、実施例の核酸センサによれば、吸光度測定によって、AMPの有無および濃度を測定可能であると言え、具体的には1mmol/LのAMPであっても検出可能であると言える。   These results are shown in FIG. FIG. 7 is a graph showing the absorbance of the reaction solution. As shown in FIG. 7, as a result of using the nucleic acid sensor of the example, the absorbance of the reaction solution containing 1 mmol / L of AMP showed a significant difference from the absorbance of the reaction solution to which AMP was not added. From this result, according to the nucleic acid sensor of the example, it can be said that the presence and concentration of AMP can be measured by measuring absorbance, and specifically, it can be detected even with 1 mmol / L AMP.

(実施例4) 結合核酸分子(A)としてATPまたはAMPアプタマー、触媒核酸分子(D)としてDNAzymeとを備える二本鎖の前記核酸素子(I)を作製し、核酸センサとしての性能を確認した。 (Example 4) A double-stranded nucleic acid element (I) comprising ATP or AMP aptamer as a binding nucleic acid molecule (A) and DNAzyme as a catalytic nucleic acid molecule (D) was prepared, and its performance as a nucleic acid sensor was confirmed. .

前記第1鎖核酸(ss1)として、下記配列のDNAを合成した(図1参照)。下記配列において、5’側の下線部が、配列番号1のAMPアプタマー(A)、ポリdTが、前記ループ形成配列(L1)、3’側の下線部が、配列番号18(neco0584)のDNAzyme(D)とした。
AMP.neco.D0.A0 (配列番号2)
5’-CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGGTTTTTTTTGGGTGGGAGGGTCGGG-3’
As the first strand nucleic acid (ss1), DNA having the following sequence was synthesized (see FIG. 1). In the following sequence, the underlined portion on the 5 ′ side is the AMP aptamer (A) of SEQ ID NO: 1, poly dT is the loop-forming sequence (L1), and the underlined portion on the 3 ′ side is the DNAzyme of SEQ ID NO: 18 (neco0584). (D).
AMP.neco.D0.A0 (SEQ ID NO: 2)
5'- CCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGG TTTTTTTT GGGTGGGAGGGTCGGG -3 '

つぎに、前記第1鎖(ss1)に対する第2鎖(ss2)として、下記配列のDNAを合成した(図1参照)。下記配列において、5’側の下線部が、前記第1鎖(ss1)のDNAzymeの5’側領域と相補な前記ステム形成配列(図1においてS)であり、ポリdTが、前記ループ形成配列(図1においてL2)であり、3’側の下線部が、前記第1鎖(ss1)のAMPアプタマーの3’側領域と相補な前記ステム形成配列(図1においてS)とした。
AMP.neco.D7.A8 (配列番号35)
5’-CTCCTTCCTTTTTTTTCCCACCC-3’
Next, DNA having the following sequence was synthesized as the second strand (ss2) with respect to the first strand (ss1) (see FIG. 1). In the following sequence, the underlined portion on the 5 ′ side is the stem forming sequence ( SD in FIG. 1) complementary to the 5 ′ side region of the DNAzyme of the first strand (ss1), and poly dT is the loop formation The stem formation sequence (S A in FIG. 1) is the sequence (L2 in FIG. 1), and the underlined portion on the 3 ′ side is complementary to the 3 ′ side region of the AMP aptamer of the first strand (ss1).
AMP.neco.D7.A8 (SEQ ID NO: 35)
5'- CTCCTTCC TTTTTTTT CCCACCC -3 '

エッペンドルフチューブに、下記組成の反応液100μLを調製し、25℃で60秒反応させた後、前記反応液について、吸光度の測定(波長415nm)を行った。測定は、吸光度測定装置(商品名TECAN infinite、TECAN社)を使用した。前記反応液において、前記DNAzymeバッファーの組成は、50mmol/L Tris‐HCl(pH7.4)、20mmol/L KCl、150mmol/L NaCl、0.05% TritonX−100とした。基質は、ABTSを使用した。   In an Eppendorf tube, 100 μL of a reaction solution having the following composition was prepared and reacted at 25 ° C. for 60 seconds, and then the absorbance of the reaction solution was measured (wavelength 415 nm). The measurement used the light absorbency measuring apparatus (Brand name TECAN infinite, TECAN company). In the reaction solution, the composition of the DNAzyme buffer was 50 mmol / L Tris-HCl (pH 7.4), 20 mmol / L KCl, 150 mmol / L NaCl, 0.05% Triton X-100. ABTS was used as the substrate.

Figure 0006460486
Figure 0006460486

同時に、ポジティブコントロールとして、前記核酸センサに代えて、配列番号18(neco0584)のDNAzymeを使用した反応液(PC)について、同様に反応を行った。また、ネガティブコントロールとして、核酸センサを除いた反応液(NC)についても、同様に反応を行った。
neco0584(配列番号18) GGGTGGGAGGGTCGGG
At the same time, as a positive control, a reaction was similarly performed for a reaction solution (PC) using DNAzyme of SEQ ID NO: 18 (neco0584) instead of the nucleic acid sensor. In addition, as a negative control, the reaction was similarly performed for the reaction solution (NC) excluding the nucleic acid sensor.
neco0584 (SEQ ID NO: 18) GGGTGGGAGGGTCGGG

これらの結果を図8に示す。図8は、前記反応液の吸光度を示すグラフである。図8に示すように、実施例の核酸センサを使用した結果、1mmol/LのAMPを含む反応液の吸光度は、AMP無添加の反応液の吸光度に対して、有意差を示した。この結果から、実施例の核酸センサによれば、吸光度測定によって、AMPの有無および濃度を測定可能であると言え、具体的には1μmol/LのAMPであっても検出可能であると言える。   These results are shown in FIG. FIG. 8 is a graph showing the absorbance of the reaction solution. As shown in FIG. 8, as a result of using the nucleic acid sensor of the example, the absorbance of the reaction solution containing 1 mmol / L of AMP showed a significant difference from the absorbance of the reaction solution to which AMP was not added. From this result, it can be said that according to the nucleic acid sensor of the example, the presence and concentration of AMP can be measured by measuring absorbance, and specifically, it can be detected even with 1 μmol / L AMP.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。   While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

本発明によれば、前記結合核酸分子(A)とATPまたはAMPとが結合したか否かによって、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能のON−OFFをスイッチでき、且つ、その感度に優れる。このため、前記触媒核酸分子の触媒機能を検出することで、ATPまたはAMPの有無または量を、容易に検出可能である。また、本発明の分析用デバイスは、前述のように、前記核酸センサを使用することから、例えば、デバイスの小型化およびチップ化等も可能であり、多数の検体でも簡便な分析が可能となる。このため、本発明は、例えば、臨床医療、食品、環境等の様々な分野における研究および検査に、極めて有用な技術といえる。   According to the present invention, ON / OFF of the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) can be switched depending on whether the binding nucleic acid molecule (A) is bound to ATP or AMP, and the sensitivity is excellent. . For this reason, the presence or amount of ATP or AMP can be easily detected by detecting the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule. Moreover, since the analysis device of the present invention uses the nucleic acid sensor as described above, for example, the device can be reduced in size and chipped, and a simple analysis can be performed even for a large number of samples. . For this reason, the present invention can be said to be an extremely useful technique for research and examination in various fields such as clinical medicine, food, and environment.

Claims (18)

触媒機能を生起する触媒核酸分子(D)と、ATPまたはAMPに結合する結合核酸分子(A)とを有する下記(II)または(II’)の核酸素子を含み、
前記触媒核酸分子(D)が、下記(d1)、(d2)または(d3)のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする、ATPまたはAMPの分析用核酸センサ。
(II)一本鎖の核酸素子であり、
前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)、ステム形成配列(S)、前記触媒核酸分子(D)、ループ形成配列(L2)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結しており、
前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、非相補的であり、
ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、
ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起され、
ATPまたはAMPの非存在下、
前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、
前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、
前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、2つの前記ステムの間で内部ループを形成する核酸素子
(II’)一本鎖の核酸素子であり、
前記触媒核酸分子(D)、ループ形成配列(L2)、ステム形成配列(S)、前記結合核酸分子(A)、ループ形成配列(L1)およびステム形成配列(S)が、この順序で連結しており、
前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、非相補的であり、
ATPまたはAMPの非存在下、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成により、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が阻害され、
ATPまたはAMPの存在下、前記ATPまたはAMPと前記結合核酸分子(A)との結合により、前記ステム形成配列(S)および前記ステム形成配列(S)における、それぞれのステム形成が解除され、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が生起され、
ATPまたはAMPの非存在下、
前記結合核酸分子(A)のループ形成配列(L1)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、
前記触媒核酸分子(D)のループ形成配列(L2)側の末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、ステムを形成し、
前記ループ形成配列(L1)と、前記ループ形成配列(L2)とが、2つの前記ステムの間で内部ループを形成する核酸素子

(d1)配列番号13〜31、66および68〜84のいずれかの塩基配列からなるポリヌクレオチド
(d2)配列番号13〜31、66、68〜72、および74〜84のいずれかの塩基配列において、1または2個の塩基が、置換、欠失、付加および/または挿入された塩基配列からなり、且つ、酸化還元反応の触媒機能を生起するポリヌクレオチド
(d3)配列番号13〜31、66、68〜72、および74〜84のいずれかの塩基配列との同一性が90%以上の塩基配列からなり、且つ、酸化還元反応の触媒機能を生起するポリヌクレオチド
Comprising the nucleic acid element of the following (II) or (II ′) having a catalytic nucleic acid molecule (D) that causes a catalytic function and a binding nucleic acid molecule (A) that binds to ATP or AMP,
The nucleic acid sensor for analysis of ATP or AMP, wherein the catalytic nucleic acid molecule (D) comprises the following polynucleotide (d1), (d2) or (d3).
(II) a single-stranded nucleic acid element,
The binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1), the stem forming sequence (S D ), the catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), and the stem forming sequence (S A ) in this order. Consolidated
The terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem forming sequence (S A ) are complementary,
The terminal region on the loop forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem forming sequence (S D ) are complementary,
The loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) are non-complementary,
In the absence of ATP or AMP, the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) inhibits the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D),
In the presence of ATP or AMP, binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A) releases the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ). , The catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) occurs,
In the absence of ATP or AMP,
A terminal region on the loop-forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem-forming sequence (S A ) form a stem,
The terminal region on the loop-forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem-forming sequence (S D ) form a stem,
The loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) are nucleic acid elements (II ′) that form an internal loop between the two stems, and are single-stranded nucleic acid elements,
The catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), the stem forming sequence (S A ), the binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1) and the stem forming sequence (S D ) are in this order. Consolidated
The terminal region on the loop forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem forming sequence (S D ) are complementary,
The terminal region on the loop forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem forming sequence (S A ) are complementary,
The loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) are non-complementary,
In the absence of ATP or AMP, the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ) inhibits the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D),
In the presence of ATP or AMP, binding of the ATP or AMP and the binding nucleic acid molecule (A) releases the respective stem formation in the stem-forming sequence (S A ) and the stem-forming sequence (S D ). , The catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) occurs,
In the absence of ATP or AMP,
A terminal region on the loop-forming sequence (L1) side of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem-forming sequence (S A ) form a stem,
The terminal region on the loop-forming sequence (L2) side of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem-forming sequence (S D ) form a stem,
Nucleic acid element in which the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) form an internal loop between the two stems

(D1) a polynucleotide comprising any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 13 to 31, 66, and 68 to 84 (d2) in any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 13 to 31, 66, 68 to 72, and 74 to 84 A polynucleotide (d3) SEQ ID NO: 13-31, 66 consisting of a base sequence in which one or two bases are substituted, deleted, added and / or inserted, and which causes a catalytic function of a redox reaction, A polynucleotide comprising a nucleotide sequence having 90% or more identity with any of the nucleotide sequences 68 to 72 and 74 to 84, and causing a catalytic function of redox reaction
前記核酸素子(II)において、
3’側から、前記結合核酸分子(A)、前記ループ形成配列(L1)、前記ステム形成配列(S)、前記触媒核酸分子(D)、前記ループ形成配列(L2)および前記ステム形成配列(S)が、この順序で連結しており、
前記結合核酸分子(A)の5’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的であり、
前記触媒核酸分子(D)の5’末端領域と、前記ステム形成配列(S)とが、相補的である、請求項1記載の核酸センサ。
In the nucleic acid element (II),
From 3 ′ side, the binding nucleic acid molecule (A), the loop forming sequence (L1), the stem forming sequence (S D ), the catalytic nucleic acid molecule (D), the loop forming sequence (L2), and the stem forming sequence. (S A ) are linked in this order,
The 5 ′ end region of the binding nucleic acid molecule (A) and the stem-forming sequence (S A ) are complementary;
The nucleic acid sensor according to claim 1, wherein the 5 'terminal region of the catalytic nucleic acid molecule (D) and the stem-forming sequence (S D ) are complementary.
前記ループ形成配列(L1)と前記ループ形成配列(L2)は、それぞれ、〜30塩基長である、請求項1または2記載の核酸センサ。 The nucleic acid sensor according to claim 1 or 2, wherein each of the loop forming sequence (L1) and the loop forming sequence (L2) has a length of 3 to 30 bases. 前記ステム形成配列(S)は、〜60塩基長であり、前記ステム形成配列(S)は、〜30塩基長である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の核酸センサ。 The nucleic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein the stem-forming sequence (S A ) has a length of 2 to 60 bases, and the stem-forming sequence (S D ) has a length of 3 to 30 bases. Sensor. 前記結合核酸分子(A)が、18〜60塩基長である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の核酸センサ。 The nucleic acid sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the binding nucleic acid molecule (A) has a length of 18 to 60 bases. 前記結合核酸分子(A)が、下記(a1)、(a2)または(a3)のポリヌクレオチドを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の核酸センサ。
(a1)配列番号1の塩基配列からなるポリヌクレオチド
(a2)前記(a1)の前記塩基配列において、1または複数の塩基が、置換、欠失、付加および/または挿入された塩基配列からなり、且つ、ATPまたはAMPに結合するポリヌクレオチド
(a3)前記(a1)の前記塩基配列との同一性が90%以上の塩基配列からなり、且つ、ATPまたはAMPに結合可能なポリヌクレオチ
The nucleic acid sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the binding nucleic acid molecule (A) comprises the following polynucleotide (a1), (a2) or (a3 ) .
(A1) a polynucleotide comprising the base sequence of SEQ ID NO: 1 (a2) consisting of a base sequence in which one or more bases are substituted, deleted, added and / or inserted in the base sequence of (a1), and identity with the nucleotide sequence of the polynucleotide (a3) said that bind to ATP or AMP (a1) is 90% or more of the nucleotide sequences, and, capable of binding to the ATP or AMP polynucleotide
前記触媒核酸分子(D)の触媒機能が、酸化還元反応の触媒機能である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の核酸センサ。 The nucleic acid sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) is a catalytic function of a redox reaction. 前記触媒核酸分子(D)が、15〜30塩基長である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の核酸センサ。 The nucleic acid sensor according to any one of claims 1 to 7, wherein the catalytic nucleic acid molecule (D) has a length of 15 to 30 bases. 基材、核酸センサおよび検出部を含み、
前記基材に、前記核酸センサおよび前記検出部が配置され、
前記核酸センサは、請求項1〜8のいずれか一項に記載の核酸センサであり、
前記検出部は、前記核酸センサにおける前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出する検出部であることを特徴とするATPまたはAMPの分析用デバイス。
Including a base material, a nucleic acid sensor and a detection unit,
The nucleic acid sensor and the detection unit are disposed on the base material,
The nucleic acid sensor is the nucleic acid sensor according to any one of claims 1 to 8,
The ATP or AMP analysis device, wherein the detection unit is a detection unit that detects a catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the nucleic acid sensor.
前記核酸センサが、リンカーを介して、前記基材に連結されている、請求項9記載の分析用デバイス。 The analytical device according to claim 9, wherein the nucleic acid sensor is connected to the substrate via a linker. 前記核酸センサが、前記検出部に配置されている、請求項9または10記載の分析用デバイス。 The analysis device according to claim 9 or 10, wherein the nucleic acid sensor is disposed in the detection unit. 前記検出部は、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能により生成されるシグナルを検出する検出部である、請求項9〜11のいずれか一項に記載の分析用デバイス。 The analytical device according to any one of claims 9 to 11, wherein the detection unit is a detection unit that detects a signal generated by a catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D). 前記シグナルが、光学的シグナルまたは電気化学的シグナルである、請求項12記載の分析用デバイス。 13. The analytical device according to claim 12, wherein the signal is an optical signal or an electrochemical signal. さらに、試薬部を有し、
前記試薬部が、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能に対する基質を含む、請求項9〜13のいずれか一項に記載の分析用デバイス。
Furthermore, it has a reagent part,
The analytical device according to any one of claims 9 to 13, wherein the reagent part includes a substrate for the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D).
請求項1〜8のいずれか一項に記載のATPまたはAMPの分析用核酸センサに試料を接触させる接触工程、および、
前記核酸センサにおける前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出することによって、前記試料中のATPまたはAMPを検出する検出工程を含むことを特徴とする、ATPまたはAMPの分析方法。
A contact step of bringing a sample into contact with the nucleic acid sensor for analysis of ATP or AMP according to any one of claims 1 to 8, and
A method for analyzing ATP or AMP, comprising the step of detecting ATP or AMP in the sample by detecting the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the nucleic acid sensor.
前記触媒核酸分子(D)の触媒機能に対する基質の存在下、前記検出工程を行う、請求項15記載の分析方法。 The analysis method according to claim 15, wherein the detection step is performed in the presence of a substrate for the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D). 請求項9〜14のいずれか一項に記載の分析用デバイスに試料を接触させる接触工程、および、
前記分析用デバイスの前記検出部において、前記触媒核酸分子(D)の触媒機能を検出することによって、前記試料中のATPまたはAMPを検出する検出工程を含むことを特徴とするATPまたはAMPの分析方法。
A contact step of bringing a sample into contact with the analytical device according to any one of claims 9 to 14, and
An analysis of ATP or AMP comprising a detection step of detecting ATP or AMP in the sample by detecting the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D) in the detection unit of the analytical device. Method.
前記触媒核酸分子(D)の触媒機能に対する基質の存在下、前記検出工程を行う、請求項17記載の分析方法。
The analysis method according to claim 17, wherein the detection step is performed in the presence of a substrate for the catalytic function of the catalytic nucleic acid molecule (D).
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