JP7279633B2 - 核酸の検出方法 - Google Patents
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Description
項1.
標的核酸の検出方法であって、
(1)標的核酸にハイブリダイズする標識された捕捉核酸プローブ、及び標的核酸にハイブリダイズする標識された検出核酸プローブを準備する工程、
(2)標的核酸を含む試料と捕捉核酸プローブを混合し、標的核酸に捕捉核酸プローブをハイブリダイズさせる工程、
(3)標的核酸を含む試料と検出核酸プローブを混合し、標的核酸に検出核酸プローブをハイブリダイズさせる工程、
(4)捕捉核酸プローブの標識を特異的に認識する捕捉抗体が固定化された反応器に、捕捉核酸プローブがハイブリダイズした標的核酸を添加し、標的核酸を捕捉抗体に結合させる工程、
(5)反応器を洗浄し、標的核酸にハイブリダイズしていない検出核酸プローブを除去する工程、及び
(6)検出核酸プローブの標識を検出する工程
を含む、方法。
項2.
工程(2)~工程(4)をpH7.6~9.0の緩衝液中で行う、項1に記載の方法。
項3.
捕捉核酸プローブは、標的核酸に相補的な領域(相補的領域)、及び相補的領域の末端に標的核酸と非相補的な核酸領域(リンカー領域)を有し、リンカー領域の相補的領域と隣接していない側の末端が標識されている、項1又は2に記載の方法。
項4。
検出核酸プローブは、標的核酸に相補的な領域(相補的領域)、及び相補的領域の末端に標的核酸と非相補的な核酸領域(リンカー領域)を有し、リンカー領域の相補的領域と隣接していない側の末端が標識されている、項1~3のいずれかに記載の方法。
項5.
捕捉核酸プローブのリンカー領域が3~15ヌクレオチド残基からなる、項1~4のいずれかに記載の方法。
項6.
検出核酸プローブのリンカー領域が3~15ヌクレオチド残基から成る、項1~5のいずれかに記載の方法。
項7.
捕捉核酸プローブの相補的領域のTm値が45~75℃である、項1~6のいずれかに記載の方法。
項8.
検出核酸プローブの相補的領域の Tm値が45~75℃である、項1~7のいずれかに記載の方法。
項9.
捕捉核酸プローブの標識がビオチン、DIG(ジゴキシゲニン)、蛍光物質から成る群より選択され、且つ、検出核酸プローブの標識とは異なる、項1~8のいずれかに記載の方法。
項10.
検出核酸プローブの標識がビオチン、DIG(ジゴキシゲニン)、蛍光物質から成る群より選択され、且つ、捕捉核酸プローブの標識とは異なる、項1~9のいずれかに記載の方法。
項11.
蛍光物質がフルオレセイン及びその誘導体、ローダミン及びその誘導体、シアニン及びその誘導体から成る群より選択される、項9または10に記載の方法。
項12.
工程(6)が、検出核酸プローブの標識を特異的に認識し、且つ、標識された検出抗体を、検出核酸プローブに結合させる工程を含む、項1~11のいずれかに記載の方法。
項13.
検出抗体の標識がアルカリホスファターゼ(ALP)、ペルオキシダーゼ(HRP)から成る群より選択される、項1~12のいずれかに記載の方法。
項14.
検出抗体が、ウサギ抗体、マウス抗体、及びラット抗体から成る群より選択される、項12又は13に記載の方法。
項15.
捕捉抗体が固定化された反応器がカゼイン、及びBlocking Peptide Fragment(BPF)から成る群より選択されるブロッキング剤でブロッキングされている、項1~14のいずれかに記載の方法。
項16.
ブロッキング剤が、さらにdNTPsを含有する、項15に記載の方法。
項17.
標的核酸を検出するためのシステムであって、
標的核酸 にハイブリダイズする標識された捕捉核酸プローブ、及び標的核酸にハイブリダイズする標識された検出核酸プローブを含み、
項1~15のいずれかに記載の方法を用いるシステム。
(1)標的核酸にハイブリダイズする標識された捕捉核酸プローブ、及び標的核酸にハイブリダイズする標識された検出核酸プローブを準備する工程
(2)標的核酸を含む試料と捕捉核酸プローブを混合し、標的核酸に捕捉核酸プローブをハイブリダイズさせる工程
(3)標的核酸を含む試料と検出核酸プローブを混合し、標的核酸に検出核酸プローブをハイブリダイズさせる工程
(4)捕捉核酸プローブの標識を特異的に認識する捕捉抗体が固定化された反応器に、捕捉核酸プローブがハイブリダイズした標的核酸を添加し、標的核酸を捕捉抗体に結合させる工程
(5)反応器を洗浄し、標的核酸にハイブリダイズしていない検出核酸プローブを除去する工程
(6)検出核酸プローブの標識を検出する工程
測定操作は小型化学発光免疫自動分析装置POCube(東洋紡社製)を用いて以下のように行った。なお、各試薬はPOCube専用13連容器(図1)の検体ウェルおよび試薬ウェル(1)~(12)に別々に調製した。
検体ウェル:測定対象の10nM TargetDNA1(配列番号1)
試薬ウェル(1):反応Bufferとして1M Tris-HCL(pH=8.8)試薬ウェル(2):Alkaline Phosphatase標識抗FITC抗体1(ab49368、Rabbit、Polyclonal、abcam社製)を1%BSA-TBS溶液で1万倍希釈した抗体試薬
試薬ウェル(3):1μM Biotin標識捕捉DNAプローブ1(配列番号2、Tm=61.9℃、SIGMA GENOSYS社製)と、1μM FITC標識検出DNAプローブ1(配列番号3、Tm=57.4℃、SIGMA GENOSYS社製)との混合試薬
試薬ウェル(4):ブロッキング液として1%カゼイン/100μM dNTPs-TBS溶液
試薬ウェル(5):洗浄液として1%Tween20-TBS溶液
試薬ウェル(6):発光基質としてAPS-5(Lumigen社製)
試薬ウェル(7):蒸留水
試薬ウェル(8)~(12):空の試薬ウェル
S/N比=シグナルの発光強度/ノイズの発光強度 式(1)
Biotin標識捕捉DNAプローブ1(配列番号2、Tm=61.9℃、SIGMA GENOSYS社製)の代わりに、Biotin標識捕捉DNAプローブ2(配列番号4、Tm=60.5℃、SIGMA GENOSYS社製)、Biotin標識捕捉DNAプローブ3(配列番号5、Tm=62.4℃、SIGMA GENOSYS社製)、Biotin標識捕捉DNAプローブ4(配列番号8、Tm=61.9℃、SIGMA GENOSYS社製)、Biotin標識捕捉DNAプローブ5(配列番号9、Tm=61.9℃、SIGMA GENOSYS社製)、Biotin標識捕捉DNAプローブ6(配列番号10、Tm=61.9℃、SIGMA GENOSYS社製)、又はBiotin標識捕捉DNAプローブ7(配列番号11、Tm=61.9℃、SIGMA GENOSYS社製)を用いる以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、標識捕捉DNAプローブ2について150、標識捕捉DNAプローブ3について100、標識捕捉DNAプローブ4について40、標識捕捉DNAプローブ5について50、標識捕捉DNAプローブ6について80、標識捕捉DNAプローブ7について180であった。また、最小検出感度は、標識捕捉DNAプローブ2について0.1pM、標識捕捉DNAプローブ3について0.1pM、標識捕捉DNAプローブ4について10pM、標識捕捉DNAプローブ5について10pM、標識捕捉DNAプローブ6について1pM、標識捕捉DNAプローブ7について0.1pMであった。
FITC標識検出DNAプローブ1(配列番号3、Tm=57.4℃、SIGMA GENOSYS社製)の代わりに、FITC標識検出DNAプローブ2(配列番号6、Tm=61.8℃、SIGMA GENOSYS社製)、FITC標識検出DNAプローブ3(配列番号7、Tm=69.0℃、SIGMA GENOSYS社製)、FITC標識検出DNAプローブ4(配列番号12、Tm=35.0℃、SIGMA GENOSYS社製)、FITC標識検出DNAプローブ5(配列番号13、Tm=57.4℃、SIGMA GENOSYS社製)、FITC標識検出DNAプローブ6(配列番号14、Tm=57.4℃、SIGMA GENOSYS社製)、FITC標識検出DNAプローブ7(配列番号15、Tm=57.4℃、SIGMA GENOSYS社製)、又はFITC標識検出DNAプローブ8(配列番号16、Tm=57.4℃、SIGMA GENOSYS社製)を用いる以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、標識検出DNAプローブ2について200、標識検出DNAプローブ3について240、標識検出DNAプローブ4について4.0、標識検出DNAプローブ5について40、標識検出DNAプローブ6について50、標識検出DNAプローブ7について80、標識検出DNAプローブ8について200であった。また、最小検出感度は、標識検出DNAプローブ2について0.01pM、標識検出DNAプローブ3について0.01pM、標識検出DNAプローブ4について100pM、標識検出DNAプローブ5について10pM、標識検出DNAプローブ6について10pM、標識検出DNAプローブ7について1pM、標識検出DNAプローブ8について0.01pMであった。
Alkaline Phosphatase標識抗FITC抗体1(ab49368、Rabbit、Polyclonal、abcam社製)の代わりに、Alkaline Phosphatase標識抗FITC抗体2(A5719、Rabbit、Polyclonal、SIGMA社製)、Alkaline Phosphatase標識抗FITC抗体3(200-052-037、mouse、Monoclonal、Jackson社製)、Alkaline Phosphatase標識抗FITC抗体4(A1812、mouse、Monoclonal、SIGMA社製)、Alkaline Phosphatase標識抗FITC抗体5(NB100-64618、Sheep、Polyclonal、NOVUS社製)、又はAlkaline Phosphatase標識抗FITC抗体6(60400/04、Sheep、Polyclonal、Southern社製)を用いる以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、FITC抗体2について160、FITC抗体3について80、FITC抗体4について90、FITC抗体5について5.0、FITC抗体6について5.0であった。また、最小検出感度は、FITC抗体2について0.1pM、FITC抗体3について1pM、FITC抗体4について1pM、FITC抗体5について1nM、FITC抗体6について1nMであった。
ブロッキング液として1%カゼイン/100μM dNTPs-TBS溶液の代わりに、1%BPF/100μM dNTPs-TBS溶液、1%カゼイン-TBS溶液、1%BSA-TBS、1%BSA/100μM dNTPs-TBS、1%BSA-TBS、又はTBSを用いる以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、1%BPF/100μM dNTPs-TBS溶液について150、1%カゼイン-TBS溶液について90、1%BPF-TBSについて80、1%BSA/100μM dNTPs-TBSについて40、1%BSA-TBSについて20、TBSについて5.0であった。また、最小検出感度は、1%BPF/100μM dNTPs-TBS溶液について0.1pM、1%カゼイン-TBS溶液について1pM、1%BSA-TBSについて1pM、1%BSA/100μM dNTPs-TBSについて10pM、1%BSA-TBSについて10pM、TBSについて1nMであった。
反応Bufferとして1M Tris-HCl(pH=8.8)の代わりに1M Tris-HCl(pH8.0)、1M Tris-HCl(pH8.5)、1M Tris-HCl(pH9.0)、1M Tris-HCl(pH7.0)、1M Tris-HCl(pH7.5)、10×PBS(pH7.4)、10×TBS(pH7.4)、又は蒸留水を用いる以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、1M Tris-HCl(pH8.0)について80、1M Tris-HCl(pH8.5)について90、1M Tris-HCl(pH9.0)について130、1M Tris-HCl(pH7.0)について15、1M Tris-HCl(pH7.5)について40、10×PBS(pH7.4)について5.0、蒸留水について5.0であった。また、最小検出感度は、1M Tris-HCl(pH8.0)について1pM、1M Tris-HCl(pH8.5)について1pM、1M Tris-HCl(pH9.0)について0.1pM、1M Tris-HCl(pH7.0)について1nM、1M Tris-HCl(pH7.5)について10pM、10×PBS(pH7.4)について1nM、蒸留水について1nMであった。
洗浄液として1%Tween20-TBS溶液の代わりにTBSを用いる以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、20であった。また、最小検出感度は、10pMであった。
TargetDNAとしてTargetDNA1の代わりに、TargetDNA1とTargetDNA1の相補鎖をハイブリダイズさせた2本鎖DNAを用い、且つ検体ウェルのTargetDNA100μL、試薬ウェル(1)の反応Buffer12μL、試薬ウェル(3)の混合試薬3μL、試薬ウェル(7)の蒸留水3.2μLを、空の試薬ウェル(8)で混合した後、94℃で5分間熱処理を行う以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、80であった。また、最小検出感度は、1pMであった。
TargetDNAとしてTargetDNA1の代わりに、TargetDNA1とTargetDNA1の相補鎖をハイブリダイズさせた2本鎖DNAを用いる以外は、実施例1と同様にして、S/N比を測定した。得られたS/N比は、20であった。また、最小検出感度は、10pMであった。
TargetDNA1
5’-CACCCGTTAGGCGCAACGGGACGGAAAGACCCCGTGAAGCTTTACTGTAGCTTAATATTGATCAGGACATTATCATGTAGAGAATAGGTAGGAGCAAT-3’(配列番号1)
5’-Biotin-TTTTA-TGCTCCTACCTATTCTCTACATGATAA-3’ (配列番号2)
5’-FITC-TTTTT-TCTTTCCGTCCCGTT-3’ (配列番号3)
5’-Biotin-TAATT-TCCTACCTATTCTCTACATGATAATGTC-3’ (配列番号4)
5’-Biotin-TTTAT-TTCTCTACATGATAATGTCCTGATCA-3’(配列番号5)
5’-FITC-TTTTT-GTCTTTCCGTCCCGTTG-3’ (配列番号6)
5’-FITC-TTTTT-GGTCTTTCCGTCCCGTTGC-3’ (配列番号7)
5’-Biotin-TGCTCCTACCTATTCTCTACATGATAA-3’ (配列番号8)
5’-Biotin-TA-TGCTCCTACCTATTCTCTACATGATAA-3’ (配列番号9)
5’-Biotin-TTA-TGCTCCTACCTATTCTCTACATGATAA-3’ (配列番号10)
5’-Biotin-TTTTTTTTTA-TGCTCCTACCTATTCTCTACATGATAA-3’ (配列番号11)
5’-FITC-TTTTA-CTTTCCGTCCCGT-3’ (配列番号12)
5’-FITC-TCTTTCCGTCCCGTT-3’ (配列番号13)
5’-FITC-TT-TCTTTCCGTCCCGTT-3’ (配列番号14)
5’-FITC-TTTT-TCTTTCCGTCCCGTT-3’ (配列番号15)
5’-FITC-TTTAATTTTT-TCTTTCCGTCCCGTT-3’ (配列番号16)
Claims (8)
- 標的核酸の検出方法であって、
(1)標的核酸にハイブリダイズする標識された捕捉核酸プローブ、及び標的核酸にハイブリダイズする標識された検出核酸プローブを準備する工程
(2)標的核酸を含む試料と捕捉核酸プローブを混合し、標的核酸に捕捉核酸プローブをハイブリダイズさせる工程
(3)標的核酸を含む試料と検出核酸プローブを混合し、標的核酸に検出核酸プローブをハイブリダイズさせる工程
(4)捕捉核酸プローブの標識を特異的に認識する捕捉抗体が固定化された反応器に、捕捉核酸プローブがハイブリダイズした標的核酸を添加し、標的核酸を捕捉抗体に結合させる工程
(5)反応器を洗浄し、標的核酸にハイブリダイズしていない検出核酸プローブを除去する工程、及び
(6)検出核酸プローブの標識を検出する工程
を含み、
捕捉核酸プローブは、標的核酸に相補的な領域(相補的領域)、及び相補的領域の末端に標的核酸と非相補的な核酸領域(リンカー領域)を有し、リンカー領域の相補的領域と隣接していない側の末端が標識されており、
捕捉核酸プローブのリンカー領域は3~15ヌクレオチド残基からなり、
捕捉核酸プローブのTm値が60.5~62.4℃であり、
検出核酸プローブは、標的核酸に相補的な領域(相補的領域)、及び相補的領域の末端に標的核酸と非相補的な核酸領域(リンカー領域)を有し、リンカー領域の相補的領域と隣接していない側の末端が標識されおり、
検出核酸プローブのリンカー領域は3~15ヌクレオチド残基からなり、
検出核酸プローブのTm値が57.4~69.0℃であり、
工程(2)~工程(4)は、pH7.6~9.0の緩衝液中で行われ、
捕捉抗体が固定化された反応器が、カゼイン、及びBlocking Peptide Fragment(BPF)から成る群より選択されるブロッキング剤でブロッキングされており、
工程(2)及び工程(3)は、30~50℃の緩衝液中で行われる、
方法。 - 捕捉核酸プローブの標識がビオチン、DIG(ジゴキシゲニン)、蛍光物質から成る群より選択され、且つ、検出核酸プローブの標識とは異なる、請求項1に記載の方法。
- 検出核酸プローブの標識がビオチン、DIG(ジゴキシゲニン)、蛍光物質から成る群より選択され、且つ、捕捉核酸プローブの標識とは異なる、請求項1又は2に記載の方法。
- 蛍光物質がフルオレセイン及びその誘導体、ローダミン及びその誘導体、並びにシアニン及びその誘導体から成る群より選択される、請求項2または3に記載の方法。
- 工程(6)が、検出核酸プローブの標識を特異的に認識し、且つ、標識された検出抗体を、検出核酸プローブに結合させる工程を含む、請求項1~4のいずれかに記載の方法。
- 検出抗体の標識がアルカリホスファターゼ(ALP)、及びペルオキシダーゼ(HRP)から成る群より選択される、請求項5に記載の方法。
- 検出抗体が、ウサギ抗体、マウス抗体、及びラット抗体から成る群より選択される、請求項5又は6に記載の方法。
- ブロッキング剤が、さらにdNTPsを含有する、請求項1~7のいずれかに記載の方法。
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