JP6565193B2 - インフルエンザウイルスrna増幅用プライマーおよびそれを用いたインフルエンザウイルス検出法 - Google Patents

インフルエンザウイルスrna増幅用プライマーおよびそれを用いたインフルエンザウイルス検出法 Download PDF

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本発明は、インフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列を特異的に増幅可能なプライマー、およびそれを用いたインフルエンザウイルスの検出方法に関する。
インフルエンザウイルスは、オルトミクソウイルス科に属するRNAウイルス(ゲノムとしてRNAを有するウイルス)であり、A型、B型およびC型に分類される。さらにA型は、ウイルス表面上のHAタンパク質およびNAタンパク質に基づいて、亜型へと分類される。インフルエンザウイルスのうちA型(中でもH1N1亜型およびH3N2亜型)ならびにB型は、季節性インフルエンザとして毎年流行を繰り返している。
インフルエンザに対する治療法としては、抗インフルエンザウイルス薬の投与が効果的である。しかしながら抗インフルエンザウイルス薬の多くはウイルスの増殖を阻害する作用機構のため、発症後早期に投与する必要がある。また類似の症状を示す他のウイルスや病原菌に対しては効果がない。従って、季節性インフルエンザウイルスを迅速かつ高感度に検出することが、臨床上重要である。
インフルエンザウイルスの検出法としては種々の方法が知られており、中でも臨床的にはイムノクロマト法による検出法が最も用いられている。しかしながら、イムノクロマト法による検出法は検出感度が低く、インフルエンザウイルス数が少ない感染初期では検出できないことが課題となっている。
イムノクロマト法よりも高感度にインフルエンザウイルスを検出する方法として、RT−PCR法、TMA法(特許文献1)、TRC法(特許文献2、非特許文献1)、NASBA法(特許文献3および4)等の核酸増幅法を利用した検出法が知られている。核酸増幅法を利用した検出法は、インフルエンザウイルスRNAを特異的に増幅して検出するため、インフルエンザウイルスを迅速かつ高感度に検出できる可能性を有している。しかしながらインフルエンザウイルスを迅速かつ高感度に検出するには、インフルエンザウイルスRNAを特異的に増幅するためのオリゴヌクレオチド(プライマー)、すなわちフォワードプライマー(第一のプライマー)とリバースプライマー(第二のプライマー)との組み合わせを最適化する必要がある。
特許第3241717号公報 特許第4438110号公報 特許第2650159号公報 特許第3152927号公報
Ishiguro,T.et al,Analytical Biochemistry,314,77−86(2003)
本発明の目的は、インフルエンザウイルスRNAを特異的かつ迅速、高感度に増幅可能なプライマー、および当該プライマーを用いたインフルエンザウイルスの検出法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、インフルエンザウイルスRNAを特異的かつ迅速、高感度に増幅可能なプライマーセットを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明の第一の態様は、
試料中に含まれるインフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列の一部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の一部と相同的な配列を有する第二のプライマーからなる、前記特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットであって、
第一のプライマーが、配列番号17、18、41、48から50のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号35、36、47のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドである、
前記プライマーセットである。
また本発明の第二の態様は、
第一のプライマーが、配列番号11、13、51から53、56のいずれかに記載の塩基配列中、少なくとも連続する20塩基からなる、一つ以上のオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号54、55、57のいずれかに記載の塩基配列中、少なくとも連続する19塩基からなる、一つ以上のオリゴヌクレオチドである、
前記第一の態様に記載のプライマーセットである。
また本発明の第三の態様は、
第一のプライマーが、配列番号4から16、37から40のいずれかに記載の塩基配列からなる、一つ以上のオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号19から34、42から46のいずれかに記載の塩基配列からなる、一つ以上のオリゴヌクレオチドである、
前記第二の態様に記載のプライマーセットである。
また本発明の第四の態様は、
第一のプライマーが、配列番号7、9、10のいずれかに記載の塩基配列からなる一つ以上のオリゴヌクレオチド、および配列番号38に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号19、28のいずれかに記載の塩基配列からなる一つ以上のオリゴヌクレオチド、および配列番号44に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、
前記第三の態様に記載のプライマーセットである。
また本発明の第五の態様は、第一または第二のプライマーのいずれか一方の5’末端側にRNAポリメラーゼのプロモーターがさらに付加されている、前記第一から第四の態様のいずれかに記載のプライマーセットである。
さらに本発明の第六の態様は、前記第一から第五の態様のいずれかに記載のプライマーセットで増幅した特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を、前記核酸の一部とストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイズ可能なインターカレーター性蛍光色素を標識した核酸プローブを用いて、インフルエンザウイルスRNAを検出する方法である。
また本発明の第七の態様は、インターカレーター性蛍光色素を標識した核酸プローブを構成するオリゴヌクレオチドが、配列番号1に記載の塩基配列もしくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチド、および/または配列番号2に記載の塩基配列もしくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドである、前記第六の態様に記載の方法である。
さらに本発明の第八の態様は、
前記第一から第五の態様のいずれかに記載のプライマーセットと、
配列番号1に記載の塩基配列もしくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチド、および/または配列番号2に記載の塩基配列もしくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドにインターカレーター性蛍光色素を標識した核酸プローブとを含む、
インフルエンザウイルスRNA検出試薬である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において特定塩基配列とは、インフルエンザウイルスRNAのうち、第二のプライマーとの相同領域の5’末端から第一のプライマーとの相補領域の3’末端までの塩基配列のことをいう。
本発明におけるストリンジェントな条件の例として、42℃において、50%(v/v)ホルムアミド、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%フィコール、0.1%のポリビニルピロリドン、50mMのリン酸ナトリウムバッファー(pH6.5)、150mMの塩化ナトリウム、75mMのクエン酸ナトリウムが存在する条件や、本明細書の実施例に記載の核酸増幅条件があげられる。
本発明は、
試料中に含まれるインフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列の一部と相補的な配列を有する第一のプライマーとして、配列番号17(GenBank No.FJ969536(H1N1亜型A型インフルエンザウイルスRNA(−鎖))の610番目から647番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号18(GenBank No.KJ741989(H3N2亜型A型インフルエンザウイルスRNA(−鎖))の655番目から692番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号41(GenBank No.CY115184(B型インフルエンザウイルスRNA(−鎖))の425番目から454番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号48(GenBank No.FJ969536の569番目から598番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号49(GenBank No.KJ741989の618番目から643番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号50(GenBank No.FJ969536の472番目から497番目までの塩基配列の相補配列)のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドを、
試料中に含まれるインフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列の一部と相同的な配列を有する第二のプライマーとして、配列番号35(GenBank No.FJ969536の717番目から766番目までの塩基配列)、配列番号36(GenBank No.KJ741989の762番目から793番目までの塩基配列)、配列番号47(GenBank No.CY115184の540番目から566番目までの塩基配列)のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドを、
それぞれ用いることを特徴としている。すなわち、前述したストリンジェントな条件下で、前記塩基配列と、十分に特異的かつ高効率にハイブリダイゼーション可能であれば、塩基配列の置換、欠失、付加、修飾があってもよい。プライマーの長さは任意に設定できるが、好ましくは10塩基から50塩基までの範囲である。
本発明のプライマーセットは、検出対象とするインフルエンザウイルスRNAの種類により、前述したオリゴヌクレオチドの中から適宜選択して用いればよい。例えば、検出対象とするインフルエンザウイルスRNAがH1N1亜型A型インフルエンザウイルスRNAであれば、
第一のプライマーとして、配列番号17、48、50のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドを、
第二のプライマーとして、配列番号35に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドを、
それぞれ用いればよく、検出対象とするインフルエンザウイルスRNAがH3N2亜型A型インフルエンザウイルスRNAであれば、
第一のプライマーとして、配列番号18、49、50のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドを、
第二のプライマーとして、配列番号36に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドを、
それぞれ用いればよく、検出対象とするインフルエンザウイルスRNAがB型インフルエンザウイルスRNAであれば、
第一のプライマーとして、配列番号41に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドを、
第二のプライマーとして、配列番号47に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドを、
それぞれ用いればよい。さらに複数の種類のインフルエンザウイルスRNAを同時に検出したい場合は、前述した各種インフルエンザウイルスRNAに適したプライマーセット(第一および第二のプライマー)を混合させればよい。例えば、A型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNAとB型インフルエンザウイルスRNAとを合わせて検出したい場合は、
第一のプライマーとして、
配列番号17もしくは48に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、配列番号18もしくは49に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、配列番号41に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドとの混合物、または
配列番号50に記載の塩基配列の相補配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、配列番号41に記載の塩基配列の相補配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドとの混合物を、
第二のプライマーセットとして、
配列番号35に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、配列番号36に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、配列番号47に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドとの混合物を、
それぞれ用いればよい。
配列番号17に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号51(GenBank No.FJ969536の610番目から647番目までの塩基配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する20塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号4(GenBank No.FJ969536の625番目から647番目までの塩基配列)、配列番号5(GenBank No.FJ969536の621番目から640番目までの塩基配列)、配列番号6(GenBank No.FJ969536の617番目から636番目までの塩基配列)、配列番号7(GenBank No.FJ969536の616番目から635番目までの塩基配列)および配列番号8(GenBank No.FJ969536の610番目から635番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号18に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号52(GenBank No.KJ741989の655番目から692番目までの塩基配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する20塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号9(GenBank No.KJ741989の656番目から680番目までの塩基配列)および配列番号10(GenBank No.KJ741989の662番目から681番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号41に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号56(GenBank No.CY115184の425番目から454番目までの塩基配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する20塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号37(GenBank No.CY115184の434番目から454番目までの塩基配列)、配列番号38(GenBank No.CY115184の432番目から452番目までの塩基配列)、配列番号39(GenBank No.CY115184の425番目から450番目までの塩基配列)および配列番号40(GenBank No.CY115184の425番目から447番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号48に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号11(GenBank No.FJ969536の569番目から598番目までの塩基配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する20塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号11および配列番号12(GenBank No.FJ969536の569番目から596番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号49に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号13(GenBank No.KJ741989の618番目から643番目までの塩基配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する20塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号13および配列番号14(GenBank No.KJ741989の618番目から641番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号50に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号53(GenBank No.FJ969536の472番目から497番目までの塩基配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する20塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号15(GenBank No.FJ969536の477番目から497番目までの塩基配列)および配列番号16(GenBank No.FJ969536の472番目から492番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号35に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号54(GenBank No.FJ969536の717番目から766番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する19塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号19(GenBank No.FJ969536の717番目から743番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号20(GenBank No.FJ969536の717番目から745番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号21(GenBank No.FJ969536の719番目から745番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号22(GenBank No.FJ969536の721番目から745番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号23(GenBank No.FJ969536の727番目から748番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号24(GenBank No.FJ969536の739番目から758番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号25(GenBank No.FJ969536の739番目から760番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号26(GenBank No.FJ969536の740番目から759番目までの塩基配列の相補配列)および配列番号27(GenBank No.FJ969536の745番目から766番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号36に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号55(GenBank No.KJ741989の762番目から793番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する19塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号28(GenBank No.KJ741989の762番目から788番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号29(GenBank No.KJ741989の762番目から786番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号30(GenBank No.KJ741989の762番目から784番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号31(GenBank No.KJ741989の764番目から790番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号32(GenBank No.KJ741989の766番目から790番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号33(GenBank No.KJ741989の772番目から793番目までの塩基配列の相補配列)および配列番号34(GenBank No.KJ741989の774番目から793番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
配列番号47に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例として、配列番号57(GenBank No.CY115184の540番目から566番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列中、少なくとも連続する19塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号42(GenBank No.CY115184の540番目から562番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号43(GenBank No.CY115184の542番目から565番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号44(GenBank No.CY115184の543番目から565番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号45(GenBank No.CY115184の543番目から561番目までの塩基配列の相補配列)および配列番号46(GenBank No.CY115184の545番目から566番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
本発明のプライマーセットは、RT−PCR法等、当業者が通常用いる核酸増幅法を利用した、インフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットとして有用である。なお第一または第二のプライマーのいずれか一方の5’末端側にRNAポリメラーゼのプロモーターをさらに付加させると、RNAポリメラーゼのプロモーターを付加した特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸が合成されるため、これら核酸からNASBA法、TMA法、TRC法といった一定温度でRNAを増幅する方法を用いて、RNAを増幅させることができる点で好ましい。RNAポリメラーゼのプロモーターの例として、T7 RNAポリメラーゼのプロモーター(T7プロモーター)である配列番号3に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
本発明のプライマーセットを用いて増幅したインフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列を含む核酸の検出は、従来から知られた核酸検出方法を利用することができる。具体的には、
(A)電気泳動や液体クロマトグラフィーを用いた方法、
(B)検出可能な標識で標識された核酸プローブによるハイブリダイゼーション法、
(C)当該増幅産物の塩基配列の一部とハイブリダイズすることで蛍光特性が変化するように設計された蛍光色素標識プローブを用いた方法、
などがあげられる。前記(C)の蛍光色素標識プローブの一例として、FRET(蛍光共鳴エネルギー移動)を利用した蛍光標識プローブや、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブがあげられる。
前記インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブの一例として、インフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列または当該特定塩基配列の相補配列を含む核酸の一部とストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドのリン酸ジエステル部分または塩基部分に、適当なリンカーを介してインターカレーター性蛍色素を標識した核酸プローブがある。前記核酸プローブはインフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列(または当該特定塩基配列の相補配列)と相補的2本鎖を形成するとインターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的2本鎖部分にインターカレートすることで蛍光特性が変化するプローブである。
前記インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブを構成するオリゴヌクレオチドの好ましい例として、A型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNA検出用としては配列番号1(GenBank No.FJ969536の679番目から701番目までの塩基配列の相補配列)またはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドが、B型インフルエンザウイルスRNA検出用としては配列番号2(GenBank No.CY115184の463番目から483番目までの塩基配列の相補配列)またはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドが、それぞれあげられる。なお、プライマーセットのときと同様、A型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNAとB型インフルエンザウイルスRNAとを合わせて検出したい場合は、A型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNA検出用核酸プローブとB型インフルエンザウイルスRNA検出用核酸プローブとを混合させればよい。
本発明のプライマーセットは、配列番号17、18、41、48から50のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドからなる第一のプライマーと、配列番号35、36、47のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な一つ以上のオリゴヌクレオチドからなる第二のプライマーとから構成される、試料中に含まれるインフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列または当該特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットであり、インフルエンザウイルスRNAを迅速かつ高感度に増幅/検出することができる。さらに、本発明のプライマーセットを構成するオリゴヌクレオチドの組み合わせを最適化することで、A型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNAとB型インフルエンザウイルスRNAとを合わせて検出することができる。
実施例2で作製したインターカレーター性蛍光色素標識核酸プローブの構造。B、B、B、Bは塩基を示す。なお、3’末端側−OHからの伸長反応を防止するために3’末端側−OHはグリコール酸修飾がなされている。
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例1 標準RNAの調製
後述の実施例で使用したインフルエンザウイルスRNA(以下、標準RNAと表記)は下記に示す方法で調製した。
(1)配列番号58(H1N1亜型A型インフルエンザウイルス、セグメント5、cDNA部分配列、GenBank No.FJ969536の410番目から930番目までの塩基配列)、配列番号59(H3N2亜型A型インフルエンザウイルス、セグメント5、cDNA部分配列、GenBank No.NC_007369の455番目から975番目までの塩基配列(ただし663番目のCはT))および配列番号60(B型インフルエンザウイルス、セグメント7、cDNA部分配列、GenBank No.CY115184の206番目から735番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなる2本鎖DNAを調製し、それぞれT−Vector pMD20(タカラバイオ製)へ挿入した(なお、当該cDNA配列の相補鎖の5’末端側にはSP6プロモーターを付加している)。
(2)(1)で調製したプラスミドDNAを、挿入したインフルエンザウイルスcDNAの5’末端側で制限酵素消化し、直鎖状のDNAを調製した。
(3)(2)で調製したDNAを鋳型として、SP6 RNAポリメラーゼによるインビトロ転写を行なった。その後、DNase I処理により前記鋳型DNAを完全消化し、精製することで標準RNAを調製した。調製したRNAは、260nmにおける吸光度を測定して定量した。
なお、本例で調製した標準RNAの全長は約500塩基と、インフルエンザウイルスRNAの全長(セグメント5:約1500塩基、セグメント7:約1100塩基)の一部であるが、インフルエンザウイルスRNAの測定には十分適用可能である。
実施例2 インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブの調製
Ishiguroらの方法(Ishiguro,T.et al,Nucleic Acids Res.,24,4992−4997(1996))により、配列番号1に記載の配列の5’末端から17番目のTと18番目のTの間、および配列番号2に記載の配列の5’末端から8番目のAと9番目のTの間のリン酸ジエステル部分にリンカーを介してオキサゾールイエローを結合させ、インターカレーター性蛍光色素で標識された核酸プローブ(以下、INAFプローブと表記)を調製した(図1)。
実施例3 A型インフルエンザウイルスRNAの検出
表1に示す、第一のプライマー、第二のプライマー、INAFプローブの組み合わせ(以下、オリゴヌクレオチドの組み合わせと表記)を用いて、下記に示す方法で、A型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルス標準RNAを測定した。なお、配列番号4から8、11、12、19から27に記載の塩基配列からなるプライマーは、H1N1亜型(GenBank No.FJ969536)の塩基配列を基に、
配列番号9、10、13、14、および28から34に記載の塩基配列からなるプライマーは、H3N2亜型(GenBank No.KJ741989)の塩基配列を基に、
配列番号15および16に記載の塩基配列からなるプライマーは、H1N1亜型(GenBank No.FJ969536)およびH3N2亜型(GenBank No.KJ741989)で塩基配列が共通している領域を基に、それぞれ設計した。
(1)実施例1で調製したA型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルス標準RNAを、TEバッファーを用いて10コピー/5μLとなるように希釈し、RNA試料として用いた。
(2)以下の組成からなる反応液17μLを0.5mL容量PCRチューブ(Individual Dome Cap PCR Tube、SSI製)に分注した後、前記RNA試料5μLを添加した。
反応液の組成:濃度は開始剤添加後(30μL中)の最終濃度
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.6)
各0.25mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各2.6mM ATP、CTP、GTP、TTP
3.06mM ITP
90mM トレハロース
各20nM INAFプローブ(実施例2で調製)
各0.2μM 第一のプライマー(当該プライマーには、各配列番号に記載の塩基配列の5’末端側にT7プロモーター配列(配列番号3)が付加されている)
各0.2μM 第二のプライマー
6.4U AMV逆転写酵素(ライフサイエンス製)
142U T7 RNAポリメラーゼ
(3)上記の反応液を46℃で4分間保温後、以下の組成からなる開始剤8μLを添加した。
開始剤の組成:濃度は開始剤添加後(30μL中)の最終濃度
21.2mM 塩化マグネシウム
102.7mM 塩化カリウム
1.2% グリセロール
11.5% DMSO
(4)引き続きPCRチューブを直接測定可能な温調機能付き蛍光分光光度計を用い、46℃で反応させると同時に反応液の蛍光強度(励起波長470nm、蛍光波長520nm)を経時的に30分間測定した。
開始剤添加時を0分として、反応液の蛍光強度比(所定時間の蛍光強度値をバックグラウンドの蛍光強度比で割った値)が1.2を超えた場合を陽性判定とし、そのときの時間を検出時間とした結果を表1に示す。なお表1中のN.T.は未試験(Not Tested)を意味する。
Figure 0006565193
本実施例で検討したオリゴヌクレオチドの組み合わせは、いずれも10コピー/testのA型(H1N1亜型および/またはH3N2亜型)インフルエンザウイルス標準RNAを10分以内に検出することができた。中でも組み合わせ[A01]から[A11]および[A15]から[A33]は前記標準RNAを6分以内に検出しており、より好ましい組み合わせといえる。また組み合わせ[A04]、[A06]、[A07]、[A24]、[A32]および[A33]は、H1N1亜型およびH3N2亜型のA型インフルエンザウイルス標準RNAを5分以内に検出しており、さらに好ましい組み合わせといえる。
実施例4 B型インフルエンザウイルスRNAの検出
オリゴヌクレオチドの組み合わせとして表2に示す組み合わせを、RNA試料としてB型インフルエンザウイルスRNA(濃度:10コピー/5μL)を、それぞれ用いた他は、実施例3と同様な方法でB型インフルエンザウイルスRNAの検出を試みた。結果を表2に示す。
Figure 0006565193
本実施例で検討したオリゴヌクレオチドの組み合わせは、いずれも10コピー/testのB型インフルエンザウイルス標準RNAを10分以内に検出することができた。
実施例5 A型およびB型インフルエンザウイルスRNAの検出(その1)
オリゴヌクレオチドの組み合わせとして表3に示す組み合わせを、RNA試料としてA型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNAならびにB型インフルエンザウイルスRNA(濃度:10コピー/5μL)を、それぞれ用いた他は、実施例3と同様な方法でA型およびB型インフルエンザウイルスRNAの同時検出を試みた。結果を表3に示す。
Figure 0006565193
本実施例で検討したオリゴヌクレオチドの組み合わせは、いずれも10コピー/testのA型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNAならびにB型インフルエンザウイルスRNAを10分以内に検出することができた。
実施例6 A型およびB型インフルエンザウイルスRNAの検出(その2)
オリゴヌクレオチドの組み合わせとして表4に示す組み合わせを、RNA試料としてA型(H1N1亜型およびH3N2亜型)ならびにB型インフルエンザウイルスRNA(濃度:10コピー/5μL)を、それぞれ用いた他は、実施例3と同様な方法でA型およびB型インフルエンザウイルスRNAの同時検出を試みた。結果を表5に示す。なお表5中の検出時間は検出できた試料の平均検出時間を、検出率はN=10で測定した結果の検出率を、それぞれ示している。
Figure 0006565193
Figure 0006565193
本実施例で検討したオリゴヌクレオチドの組み合わせは、いずれも10コピー/testのA型(H1N1亜型およびH3N2亜型)インフルエンザウイルスRNAならびにB型インフルエンザウイルスRNAを80%以上の検出率で検出することができた。また検出できた試料の検出時間は、概ね10分以内であった。

Claims (2)

  1. 試料中に含まれるインフルエンザウイルスRNAの特定塩基配列の一部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の一部と相同的な配列を有する第二のプライマーからなる、前記特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットを用いて特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を一定温度で増幅する工程、及び
    増幅した特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を、前記核酸の一部とストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイズ可能なインターカレーター性蛍光色素を標識した核酸プローブを用いて検出する工程、
    を含む、インフルエンザウイルスRNAを検出する方法であって、
    第一のプライマーが、配列番号7、9および10から選択される1以上の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドならびに配列番号38に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
    第二のプライマーが、配列番号19および28から選択される1以上に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドならびに配列番号44に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、方法
  2. インターカレーター性蛍光色素を標識した核酸プローブを構成するオリゴヌクレオチドが、配列番号1に記載の塩基配列もしくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチド、および配列番号2に記載の塩基配列もしくはその相補配列からなるオリゴヌクレオチドである、請求項に記載の方法。
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