JPH02503983A - 捕捉ビーズを用いる組み換えクローン化naからの混入配列のアフイニテイ除去 - Google Patents

捕捉ビーズを用いる組み換えクローン化naからの混入配列のアフイニテイ除去

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JPH02503983A
JPH02503983A JP63506107A JP50610788A JPH02503983A JP H02503983 A JPH02503983 A JP H02503983A JP 63506107 A JP63506107 A JP 63506107A JP 50610788 A JP50610788 A JP 50610788A JP H02503983 A JPH02503983 A JP H02503983A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 捕捉ビーズを用いる組み換えクローン化NAからの混入配列のアフイニテイ除去 分  野 本発明はDNAであるかまたはRNAである所望せざる核酸(NA)を所望のN Aから除去することに関する。特に本発明は組み換えクローン化NAプローブか らの混入ベクター配列の除去に適用できる。
背  景 標識されたDNAおよびRNAプローブ技術により臨床検体における感染性細菌 の迅速で正確な検出法ならびに実験的および臨床検体における他の標的NA配列 の検出または位置確認法が提供される。約50〜100以下の塩基を含有するプ ローブは通常合成により製造される。比較的大きいプローブはプローブ挿入物を 含有する組み換えDドAをDNAクローニングベクター中にクローン化すること により通常製造される。クローン化され、標識された一重鎖DNA(ssDNA )プローブの製造操作には(a)プローブDNA挿入物を含有する組み換えDN AをDNAクローニングベクター中にクローン化し、(b)ベクターをエンドヌ クレアーゼで処理することによりプローブDNAを切り出しそしてゲル電気泳動 によりベクターからグローブDNAを分離し、(c)例えば、その少なくとも幾 つかが標識されている4種のデオキシリポヌクレオシドトリホスフェート(dN TPi ’)の存在下におけるニックトランスレーションによりプローブを標識 し、(d)そのプローブおよびベクターDNAを変性することが包含される。ク ローン化され、標識された一重鎖RNA (ssRNA)グローブの製造操作に は(a)所望の5sRNAプローブに相当するDNA挿入物を含有する組み換え DNAを、挿入物の上流に転写プロモーターを有するDNAクローニングベクタ ー中にクローン化し、(b)組み換えDNAをエンドヌクレアーゼで切断してプ ロモーターおよび挿入物を含有する直線状DNA鋳型を生成させ、(c)その直 線状DNA鋳型をRNAポリメラーゼの存在下に、その少なくとも幾つかが標識 されている4種のりポヌクレオシドトリホスフエート(rNTP類)と接触させ て鋳型に上に標識された5sRNAを合成し、そして(d) DNAおよび取り 込まれなかったrNTP類を5sRNAから分離することが包含される。
D N Aプローブを製造する操作においては、標識されたベクター配列の混入 は、ゲル電気泳動では例え電気泳動を数回反復してもプローブDNAをベクター DNAから完全に分離できないという事実から生ずる。RNAグローブを製造す る操作においては、標識されたベクター配列の混入は、組み換えDNAの不完全 な直線化により転写がベクター領域中に継続することから、またはプロモーター 以外のRNAポリメラーゼ開始部位がベクター中に存在することからくる不定の 転写から生ずるa Buffone等、Cl1n。
CheI!1.31 : 2043〜4  (1985)。
検体中における相同の配列にベクター配列が結合することによる誤った陽性を回 避するためには標識された5sNAプローブからこれら標識された混入ベクター 配列を除去することが大切である。これは臨床検体の分析に使用することを意図 されるプローブを生産するのにpBR322のような細菌性プラスミドクローニ ングベクターが用いられる場合に特に重要である、何故なら体液、糞便および組 織中にはかかるベクターの配列に結合する細菌性DNAまたは関連する細菌性配 列が通常存在するからである。例えば、Buffone等、上記引用文献Bar bacicl。
5cience 225 : 670 (1984)、 Hino等、 5ci ence 225 : 670〜1 (1984)、 Pa1va、 FEMS  Microbiol、 Letters、 28 : 85〜91(1908 5)、およびDiequLis等、 J、 Cl1n、 Microbiol、 。
23ニア97〜799 (1986)を参照されたい。もし検体中に細菌性DN A配列が存在する可能性があるならば、誤った陽性を回避するためには例え痕跡 のベクター混入物でもその除去が必要であろう。
DNAプローブの場合、混入するベクター配列を除去するためにゲル電気泳動お よび膜に基づくハイブリダイゼーションの組み合わせが用いられてきた。この方 法においては、ベクター5sNAを吸着させてニトロセルロースまたはナイロン 膜に固定されたベクター5sNAを捕捉する。
グローブDNAは初めに電気泳動により部分的に精製され、次に標識されそして 変性される。プローブの変性後、膜および緩衝剤をプラスチックバッグ(ハイブ リダイゼーションポーチ)に入れそしてハイブリダイゼーション条件下に長期間 保持する。プローブ中に混入するベクター配列は膜に吸着されたベクター5sN Aにより捕捉される。
この方法は電気泳動単独に比較してベクター配列の除去が改善されるが、厄介で 時間がかかる。膜上での71イブリダイゼーシヨンはゆっくりしている。全操作 に約16時間要する。膜から捕捉5sNAが失われるので膜を再使用できない。
その結果、この操作は大量の捕捉ベクターを必要とする。
ベクターを含有しないハイブリダイゼーションプローブのもう一つの製法はGa 1auのGene、 34 : 93〜98 (1983)に關示されている。
プラスミドDNAを32pで標識しモしてDNアーゼエの存在下にニックトラン スレーションによりフラグメント化する。プラスミドDNA 7ラグメントを変 性させそして過剰のベクターDNAを用いて復元させる。
プローブDNAは一重鎖のままであるが、ベクターDNAは二重鎖となる。次に 5sDNAをヒドロキシルアパタイト上でベクターdsDNAから分離する。こ の操作は厄介で時間がかかり、そして痕跡量のベクター混入物を除去できないこ とが例証されている。
DNAおよびRNAをビーズおよび膜支持体に共有結合させそして所望のNAを 捕捉するためのアフイニチイ精製に使用されてきた。このことを關示する文献例 をあげれば、Mo5s 等、   J、’   Biol、   Che+n、 、   256  二 12655−8   (1981)。
びB[nemann等、  Nucleic Ac1ds Re5earch  10 : 7181〜7196(1985)である。所望のNAおよび所望せざ るNAを含有する検体から所望せざるNAを除去するため、特に組み換えプロー ブNAかも混入ベクター配列を除去するだめの、ビーズに基づくハイブリダイゼ ーションは本発明以前には用いられていなかったと考えられている。
」1盟101桂一 本発明は水性媒体中における所望の5sNAおよび所望せざる5sNAを含有す る検体から所望せざる5sNAを除去する方法である。この方法は(a)所望せ ざる5sNAと相補性であり、かつ固形の水不溶性ビーズまたは特異的な結合対 の一方の構成員に共有結合した捕捉5sNAにハイブリダイゼーション条件下に 検体を接触させ、(b)捕捉5sNAが特異的な結合対の一方の構成員に共有結 合されている場合は、特異的な結合対のもう一方の構成員が共有結合された固形 の水不溶性ビーズと検体とを接触させ、モして(C)ハイブリダイズされた所望 せざるNAを担持するビーズを水性媒体から分離することを包含する。本発明の 主要な適用においては、捕捉5sNAはDNAクローニングベクターの5sDN A配列を包含し、所望の5sNAはベクター中にクローン化されたDNA挿入物 に由来する標識された5sDNAまたは5sRNAを包含しそして所望せざる5 sNAはベクターに由来する標識された5sDNAまたは5sRNA混入配列混 入台する。
本発明にはDNAクローニングベクターのDNA配列が共有結合された固形の水 不溶性捕捉ビーズ、および該ビーズならびに緩衝剤および内容物を使用するだめ の印刷された説明書を含有する、標識された組み換えクローン化s s N A グローブから混入ベクター配列を除去するためのキットが包含される。
本発明にはまた、特異的な結合対の一方の構成員に共有結合されたD N Aク ローニングベクターの配列からなる化合物、およびかかるDNA配列、ならびに 特異的な結合対のもう一方の構成員が共有結合されI;固形の水不溶性捕捉ビー ズ、緩衝剤、および内容物を使用するための印刷された説明書を含有する、標識 された組み換えクローン化5sNAプローブから混入ベクター配列を除去するだ めのキットも包含される。
本発明の方法により、NAプローブから混入ベクター配列を除去するための前記 した膜に基づくハイブリダイゼーション法に比較して幾つかの利点が提供される 。このハイブリダイゼーションはより速やかで、約1時間しか必要としない。捕 捉試薬は製造して後日使用するために貯蔵することができ、そしてこのハイブリ ダイゼーションはハイブリダイゼーションポーチよりむしろ微量遠心管中で容易 に実施できるのでこの操作はあまり厄介でない。捕捉DNAがビーズに直接共有 結合されている場合は、捕捉されたDNAは変性により除去できそしてビーズは 何回も再使用でき、従って捕捉DNAの必要量がはるかに少ない。捕捉DNAが 特異的な結合対の一方の構成員に共存結合されている場合は、ハイブリダイゼー ションは溶液中で実施でき、それらによりさらにより速やかなノ1イブリダイゼ ーションおよび混入ベクター配列のより完全な除去も可能である。
多くの異なる種類の固形ビーズが本発明で使用できる。
このビーズは水不溶性でかつ、捕捉DNAまたは特異的な結合物質(例えばアビ ジン)を結合する間、および捕捉および所望せざるNAのハイブリダイゼーショ ンおよび変性の間それらがおかれる物理的および化学的条件に対して安定でなけ ればならない。また、ハイブリダイゼーションおよび変性条件に対して安定な様 式で捕捉NAまたは特異的な結合物質に共有結合可能でなければならない。
これらビーズはハイブリダイゼーション条件下に核酸をあまり非特異的に吸着し ないことが望ましい。ビーズはハイブリダイゼーションに続いて水性媒体から例 えば沈降、遠心分離または磁場の適用により容易に分離できるものでなければな らない。沈降まI;は遠心分離による分離には1〜300ミクロンの範囲のビー ズが適当である。
10−100ミクロンの範囲のビーズが好ましい。一般に、BOneIeann 等+’ Mo5s等、 Langdale等およびBQnemann等の上記引 用文献に記載されるように、所望の核酸のハイブリダイゼーションによりこれま でアフイニテイ精製に使用されてきたビーズが本発明で使用できる。好ましい種 類のビーズは例えばBio−Rad社のP−1,00バイオゲル(Bio−Ge l)アミノニチルポリアクリルアミドビーズのような、末端アミン基を有する有 機ポリマーからなる。使用できる他のビーズにはセファデックスG−25、セフ ァクリル(Sephacryl@ )S−500、セファクリルS−1000お よびセファロースCL−2B、  CL−4BおよびCL−6Bが包含され、こ れらはすべてPharmacia Fine Chemicals、 Llps ala、 Swedenの製品である。製造者により記載されるように、セファ デックスは選択されたデキストランフラクションをエビクロロヒドリンで架橋さ せることにより製造されたビーズ形のデキストランゲルである。セファクリルビ ーズはアリルデキストランをN、N’−メチレンビスアクリルアミドと架橋させ ることにより形成される。セファロースCLビーズは2,3−ジブロモグロパノ ールと架橋したアガロースである。Bio−Rad Laboratories から入手しうる乾燥セルロース末であるセレツクス(Cellex■) 410 も使用できる。
Hershの米国特許第3.933.997号、Ithakissiosの米国 特許第4.115,534号、Forrest等の米国特許第4,141,68 7号、MansfieJd等の米国特許第4.197.337号およびChag nonのデンマーク特許出願第DK 2374/84に記載される粒子のような 磁気ビーズも使用できる。後者はAdvancedMagnetjcs社からB iomagなる商標の下に商業的に入手しうる。好ましい磁気ビーズは1986 年lO月3日特許されたLauの米国特許出願S、N、  06/841.10 7記載の被覆されたCr O2粒子である。例えば3−アミノプロピル−トリエ トキシシランのような、官能基を有するシラン化合物の外層を有する磁気粒子が 前記引用文献に数示されるように、直接にかまたは直線状化合物を介してDNA または特異的な結合物質の共有結合に利用されうる。
特異的な結合対 好ましい特異的な結合対はビオチンおよびアビジンもしくはストレプトアビジン である。使用できる他の対には抗体とその抗ヌもしくはハプテン、内因子とビタ ミンBI!、葉酸塩結合性タンパク質と葉酸、チロキシン結合性グロブリンとチ ロキシン、およびその他の多くのものが包含される。
共有結合 捕捉NAまたは特異的な結合物質をビーズに共有結合させるのに種々の慣用の化 学的方法が利用できる。選択される化学的方法はビーズ表面上および/または特 異的な結合物質上で利用できる官能基の如何による。末端アミン基を含有するか または3−アミノプロピル−トリエトキシシランのような遊離アミン基を有する 化合物で被覆された有機ポリマーからなるビーズへの捕捉NAの共有結合は、2 −モルホリノニタンスルホンKm (MES)中の水溶性カルボジイミドである l−エチル−3,3−ジメチルアミノプロピルカルポジイミド(EDAC)を用 いてNAの5′−ホスフエートをビーズのアミンと縮合させることにより11  : 651.3〜6529 (1983)の「保護されてないポリヌクレオチド の誘導体形成」に記載されている。アミン基を含デヒドのような二官能性リンカ −の使用により遊離の表面アミン基を有するかかるビーズに結合されうる。
捕捉NAはBtine+nann等およびBiinemannの上記引用文献に 数示されるように、ジアゾ化によりセファデックスG−25、セロツクス410 およびセファクリルS−500のようなビーズに結合されうるし、または臭化シ アンによる活性化を介してセファデックスG−25,セファロースCL−2B8 よびCL−6BおよびセファクリルS−500およびS−1000のようなビー ズに結合されうる。核酸はMo5s等の上記引用文献に教示されるようにエポキ シ活性化を介してセレツクス410に結合されうる。
捕捉N/1.はビーズのアミン基にNAを結合させるのに用いられると同じ化学 的方法、例えば前記したようにMES中のEDACを用いNA5’−ホスフェー ト基をアミン基と縮合させることにより特異的な結合物質のアミン基を共有結合 させることができる。捕捉DNAはChan等のNucleicAcid Re 5earch、 13 : 8083−8901(1985)およびそこに引用 される文献に記載されるように、ニックトランスレーション、末端充填またはビ オチニル化デオキシウリジル基を用いる末端標識化によりビオチンに共有結合さ れ3435〜3444 (1985)に記載される方法によりタンパク質に結合 できそしてそのタンパク質に対する抗体に共有結合されたビーズと共に用いられ うる。
捕捉NA 本発明は任意の検体から望ましからぬ混入NAを除去するのに用いることができ る。従って、混入NAとハイブリダイズするであろう任意のNAが捕捉NAとし て使用できる。
多数のDNAクローニングベクターが標識DNAおよびRNAプローブの製造に 使用できそしてこれらベクターのすべてが本発明において使用するための捕捉D NAを提供するのに使用されうる。本発明は特に細菌起源のDNAベクター例え ばpBR322およびpBR322の全部または一部を含有するベクター例えば pBR325およびpsp 64の配列を含有するDNAを捕捉するのに適用で きる。この後者はMelton等のNucleic Ac1ds Re5ear ch 12 : 7035−7056(1984)に記載されている。
捕捉DNAとして完全に直線状となったベクターを用いることもできるが、ベク ターを1種またはそれ以上の制限エンドヌクレアーゼを用いて約100〜100 0塩基対のフラグメントに切断しそしてこれらフラグメントをビーズまたは特異 的な結合物質に結合させることが好ましい。
比較的大きいNA動物質用いることもできるが、しかしそれらは使用期間中に分 解をより受は易いので好ましくない。捕捉DNAはビーズもしくは特異的な結合 物質への結合前または結合後のいずれかで変性して5sDNAとなすことができ る。従って本発明の生成物中における捕捉DNAはclsDNAまたは5sDN Aであることができる。
プローブの調製 本発明のDNAおよびRNAプローブ出発物質は本明細書の背景の部に概説した 慣用の操作により調製できる。組み換えDNAの合成およびクローニングはMa niatis等のMo1ecular Cloning、 A Laborat ory Manual、 Co1d Spr−ing Harbor Labo ratory(1982)に記載されている。組み換えクローン化DNAからの 標識されたRNAグローブの合成はMo1ton等の上記引用文献に記載されて いる。ニックトランスレーションによる組み換えクローン化DNAの3!Pでの 標識化はManiatis等の上記引用文献第109〜112頁に記載されてい る。DNAのニックトランスレーションS識化または標識RNAの合成に使用さ れうる他の同位元素は3sS。
3Hおよび目51である。Chan等の上記引用文献記載のDNAのビオチニル 化、およびRenz等の上記引用文献記載のレポーター酵素の共有結合を含む幾 種かの非放射測定標識法も用いられうる。
に記載されるようにして、クローン化プローブ挿入物をエンドヌクレアーゼ消化 によりベクターから切り出し、次に通常プローブDNAをゲル電気泳動によりベ クターDNAから分離しそしてゲルから溶離する。本発明の方法はいくつかの場 合には!気泳動工程を省略できることが考えられるが本発明によるベクター配列 のアフィニチイ除去に元立ちかかるゲル電気泳動の少くとも1種を実施すること が現在のところ好ましい。
ニックトランスレーションによQd5DNAおよび混入ベクターを標識したのち 、慣用の手段、例えば90〜l OO’C!で数分間加熱するかまたはpH約l Oまt;はそれ以上の希水酸化ナトリウムと混合することによりDNAを変性し てソコテコノ5sDNAは本発明によるアフィニティsiにtぐ使用できる。
プローブDNAをニックトランスレーション以外の手段、例えばRer+z等の 上記引用文献記載の方法により標識する場合は、標識化工程は変性工程後に実施 でき、そして本発明の7フイニテイ精製工程後に行うことすらできる。
Melton等の前記引用文献記載の方法により、標識化RNA 1合成しそし てDNA鋳型およびとり込まれなかったrNTP類からRNAを分離したのち、 そのRNAは本発明のアフイニテイ精製法による混入ベクター配列の除去にすぐ 使用できる。
アフイニチイ精製 ベクター関連のまたはその他の望ましからぬNA配列の除去は、NAグローブへ の捕捉NA (ベクター配列に対して相同)の添加により行われ、その場合捕捉 NAはビーズ支持体に結合されるかまたは特異的な結合対の一方の構成員に結合 されている。捕捉NAおよびプローブNAの両方共、捕捉NAと望ましからぬプ ローブNAとの間に効率的なハイブリダイゼーションを起こさせるために一重鎮 形でなければならない、望ましからぬNA配列を捕捉DNAにハイブリダイズせ しめるハイブリダイゼーション条件が選択される。好ましいハイブリダイゼーシ ョン条件には以下に示されるように水性媒体、高い塩緩衝剤温度65°Cおよび 反応時間1時間またはそれ以上が包含される。例えば米国特許第4.358.5 35号、第5欄およびManiatis。
Mo1ecular Cloning、 a Laboratory 1ila nual、Co1d SpringHarbor Laboratory、   1982. 208−209.324〜333および387〜389頁に開示さ れる条件のような他のハイブリダイゼーション条件も使用できる。一般に、ハイ ブリダイゼーションはホルムアミドのような極性有機溶媒0〜60容量%を含有 する水性緩衝媒体中で、約30〜80℃、通常は40〜70°Cで約15分〜5 時間、好ましくは1〜2時間実施されよう。ハイブリダイゼーションはエンベン ドルフ(Eppendorf)管のような微量遠心管中で実施されるのが好まし いが、プラスチックバッグまたは他の適当な容器中でも実施できる。溶液からの 望ましからぬNA配列の除去はハイブリダイズされた望ましがらぬNA配列を有 する捕捉NAを適当な方法で除去することにより達成される。
ビーズ支持体に捕捉NAが直接結合されている場合は、その支持体を遠心分離に よりベレット化するがまたはビーズが磁性である場合は磁場の存在により除去で きる。
特異的結合対決の場合、捕捉NAの除去は支持体に結合された特異的な結合対の もう一方の一員の添加により達成され、捕捉NAにハイブリダイズされた望まし からぬNAの分離は結合対の会合に続く捕捉用支持体の除去によりなされる。
捕捉5sDNAが直接ビーズに共有結合されている場合、捕捉ビーズを変性させ てハイブリダイズされたベクター5sNAをとり外して再循環させることができ る。この方法はビーズの破壊を伴うことなくもしくはDNAをビーズに交叉結合 させることなくベクターNAを除去するに充分に厳密でなければならない。熱、 希アルカリまたは有機溶媒によるビーズの処理によりこの再循環が行われうる。
キット 本発明には試薬および本発明方法を実施するための説明書を含有するキットが包 含される。
ある種類のキットは、DNAクローニングベクターの配列が共有結合された固形 の水溶性ビーズ:ハイブリダイゼーション緩衝剤;および説明書を含有しよう。
第2の種類のキットは特異的な結合対の一員が共有結合された固形の水不溶性ビ ーズ;特異的な結合対のもう一方の一員が共有結合された捕捉5sNA ;ハイ ブリダイゼーション緩衝剤;および説明書を含有しよう。第1の種類の好ましい キットにはpBR322の5sDNA配列の約30μ9が共有結合された、アミ ノシラン被覆CrO2ビーズ約20m9および貯蔵M衝液(0,]M トリス・ HCQ、 pH7,5,0,5%5DS)約1m(lを含有するバイアル;付加 的な貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液50vrQを含有する第2のバイアル ;再循環緩衝液(99%ホルムアミドII TE)約50m12を含有する第3 のバイアル;および下記説明書が包含される。
捕捉ビーズを用いるベクター吸着 ■、試薬および装置 A)貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液−1,0mTris−HCl2 p) 17.50.5%5DSB)再循環緩衝液−99%ホルムアミド[TEC)振盪 水浴(オーブン中65°Cで実験室での振盪)■、ニックトランスレーションさ れたプローブからの痕跡のベクター混入物の吸着 A)ビーズを微量遠心基中2分間回転させそしてビーズが乱れないように注意深 く貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液を除去する。ビーズの頂部に50〜10 0μΩが残ろう、緩衝液は捨てる。
B)貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液1rQヲ加え、短時間撹拌し、ビーズ を微量遠心管中約2分間回転させそして上溝を注意深く除去する。緩衝液を捨て る。
C)ビーズに貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液400μgを加える。
D)プローブを5〜10分間煮沸する。1μ9までのプローブが1回で吸着され うる。プローブ容量は≦lO0μgでなければならない。必要量より20%多い CPM類を加える(吸着による損失ゆえ)。
E)変性されたプローブを直ちにビーズに加えて撹拌を開始する。65°Cで少 くとも1時間インキュベーションする。より長くインキュベーションしても有害 ではない。
F)プローブを吸着させたのち、微量遠心基中で約2分間回転させそして上溝を 注意深くとり除く。この時点でビーズを除去しないように注意。ビーズがかき乱 された場合は容易に再遠心できる。
C)貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液500μgをビーズl:加え、短時間 撹拌し、ビーズを遠心分離し、ビーズはとり出さないように注意して上溝を注意 深く除去し、そして先の部分に加える。
H)  g、看されたグローブをこの時点で10分間煮沸できる。しかしながら 、あったとしても感度に最小限の改良を生ずるだけであることが示されている。
I)予め吸着されたプローブをハイブリダイゼーションバックに加える。ハイブ リダイゼーション緩衝液とプレミツクスするかまたは直接バッグに加える。
CPM類を検査して回収を判定してもよい。
■、ビーズの再循環 A)再循環緩衝液1+nI2を加え、70℃で5分間インキュベーションする。
ビーズを遠心分離し上溝を除去する。
B)  Aを反復する。
直ちに再使用するには、 A)貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液inΩを加え、ビーズを遠心分離する 。上溝を除去して捨てる。
B)ビーズに貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液400μQを加える。ここで ビーズはプローブ添加にすぐ使用できる。
貯蔵するには、 A)貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液1 rnQヲ用イて■を洗う。ビーズ を遠心しそして緩衝液を捨てる。
B)貯蔵/ハイブリダイゼーション緩衝液1 tnQヲ21111 、する。ビ ーズを必要時まで4℃の冷蔵庫に入れておく。
前記トリス−Hoffとはトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩を意 味する。SDSはドデシル硫酸ナトリウムを表わし、モして[TEは10mM  トリスおよび1+nMEDTA、 p)!7.5を表わす。
本願で引用されるすべての特許、特許出願、雑誌論文および本はそのままここに とり込まれるものとする。
下記実施例により本発明をさらに説明する。
P−100アミノニチルポリアクリルアミドビーズ3.50+++9を秤りとり そして15π0のコーニングポリプロピレン遠心管に移しt;。0.2Mモルホ リノニタンスルホン酸(MES) pH5,88mI2を前記P−100ビーズ に加えて室温で2時間水和せしめた。
MSP I消化pBR3221−2m9および32pで5′末端標識されたMS PIm化pBR322の200000cpmを合しテs タ/ −Ay沈殿させ た。ベレットを100%エタノールで1回すすぎそして乾燥した。このDNAベ レットを0.2M MES、 pH5,8,1所Ω中に、溶解させた。次にこの DNA溶液をビーズ懸濁液中に移しそして全量を10m<21:調整した。
結合剤l−エチル−3,3−ジメチルアミノプロピルカルポジイミド(EDAC )を秤量した。EDACの200mgをビーズ、DNA混合物に加えた。結合反 応は撹拌しながら室温で一夜進行せしめた。
結合反応ののち、未結合DNAを除去しそして支持体Iこ結合したDNAは、初 め反応緩衝液を除去し次にビーズを1回の洗浄当り5++ffずつの0.IN   NaOHO−1%SDSを用いて4回洗うことにより変性させた。洗?!!! および反応緩衝液は結合効率を数量化するために省いた。pBR322の84% がビーズに結合された。
0.3M Na0Ac p)15.0の5mffをビーズに加えて洗浄緩衝液を 中和した。次に貯蔵のためにpBRビーズをO,1MNa−ホスフェートpH7 ,50,1%SDS中に懸濁させた。
ベクター吸着 ゲル単離されたDNAプローブからpBRベクターを除去する場合のpBRビー ズの有効性を示すために、吸着処理プローブと未処理プローブとの比較を行った 。用いられた系はi+、:固定化されりCMV DNAとpBR322DNA( 7)STDカーブ(種々の濃度)にハイブリダイズされた32p標識ニツクトラ ンスレーシヨンされたDNAプローブとしてのヒトCMVの旧ND m T 7 ラグメントであっツニ(Fleckenstein、 B、、I。
Muller & J、 Co11ins 1982 Cloning of  the CompleteHuman Cytomegalouirus Ge nome in Co5m1ds、 Gene 18 :39−46)。CMV  DNAのSTDカーブは旧ND III  T DNAプローブのその標的へ のハイブリダイズ能力を示すのに用いられ、そしてpBR322DNA  ST Dカーブは旧ND I  T  プローブのpBR322株配列への交配列応性 の減少を示すのに用いられた。
CMV DNAを]0’、 10’、106.106コピー(分子)/ウニルの 濃度範囲でニトロセルロース膜l;固定化した。pBR322も同じ方法で10 9.10′−110’、106コビー/ウエルの濃度範囲で固定化させた。
HIND  m  T CMV DNAグローブはpBR322にクローン化さ れ、形質転換されモしてE、  coli細胞系中で増殖させたHIND m  T CMV7ラグメントから調製されfニー、 HIND II[Tプラスミド を増殖物から単離し、)IIND Iff制限酵素で消化しそしてアガロースゲ ル上で単離した。ゲル単離されブニHIND  m  T DNA7ラグメント をRighy等ノ(1977)  J。
Mo1. Biol、  113. 237−251の改良法を用いて比活性3 .IXl、0’cpm/μ9となるよう32pニツクトランスレーションした。
ベクター配列のビーズ吸着はニックトランスレーションされた旧NDII[Tの 一部分上で行われた。これはIMNaPHOS pH7,51%SDSの0.5 mI2中のベクター吸着ビーズ約15111gにグローブ5 X lO’cp! 1を加えることにより行われt;。次にこの反応物を撹拌下に65℃で1時間イ ンキニベーションした。
吸着ビーズを遠心分離沈殿させそしてプローブを含有する上溝をとり出すことに よりビーズからプローブをとり出した。このビーズに1.OM NaPH05p H7,51%の0.5mΩを加えた。このビーズを再懸濁させそして再び遠心分 離して上溝を初回にとり出したプローブに加えた。
CMVおよびpBR322STDカーブを含有する膜セツト2組を5X 5SP E、 0.5%SDS、  5 X Denhardt’s、 100+ny/ ++ffのサケ精子DNA中65°Cで2時間予めハイブリダイズさせた。未吸 着のおよび吸着されたHIND T  プローブを5分間煮沸してプローブを変 性させた。このプローブを1×10’cpm/mΩの濃度で別のハイブリダイゼ ーションポーチに加えて65℃で一夜インキユベーションした。
ハイブリダイゼーション後、膜を洗浄して未ハイブリダイズグローブを除去した 。これは(1)0.IX 5SPE、 0.1%SDS中室温で10分間洗浄、 (2)0.IX 5SPE、 0.1%SDS中60℃で30分間洗浄、(3) 0.1%5SPE、 0.1%SDS中室温で10分間洗浄することにより行わ れた。膜を乾燥して一70℃でオートラジオグラフィーした。
この比較ではベクターを吸着したpBR322シグナルが50〜100分の−に 減少したがHIND  I[I  T  プローブの感度は何ら減少しないこと が示される。
寅旅例 2 pBR322ベクター混入物はまた、NA検体と特異的な結合対の一方の構成員 (例えばビオチン)を含有する相補性pBR322DNAとの溶液ハイブリダイ ゼーションを用い、続いて固相支持体に共有結合された特異的な結合対の第2の 構成!(#えばストレプトアビジン)とハイブリダイズしたpBR322配列を 選択的に除去することにより組み換えNAから除去することもできる。
プラスミドpBR322DNAをB io−11−dLITPを用いてニックト ランスレーションすることによりビオチニル化し、フェノール/クロロホルム抽 出により精製しそしてエタノール沈澱させた。ストレプトアビジンはグルタルア ルデヒドを用いる標準的架橋化により、アミノシラン被覆Cry、磁気粒子に共 有結合させた。HIND I[l L CMV DNAプローブは、pBR32 2中にクローン化され、形質転換されそしてE、  coli細胞系中で増殖さ れたCMV DNAのHIND  I[l  Lフラグメントから調製された。
HIND Iff Lプラスミドを増殖物から単離し、HIND  III制限 酵素で消化しそしてアガロースゲル上で単離した。ゲル単離された)IIND   III  LフラグメントをRigby等の(1977) J、 Mo1.  Biol、  113゜237〜25〕の改良法を用いて比活性3 x 10” cpm/μ9となるよう32p二ンクトランスレーシヨンした。
pBR322混入物を除去するだめの特異的な結合対相互作用77)有m性1[ 1定化すレタCMV−L DNA (10’、107.106.10’コピー/ ウユル)およびpBR322DNA (I X 10’、2X10’、lXl0 ’、5X10’、2 X 10’コピー/ウエル)を含有する同一のナイロン膜 とハイブリダイゼーションさせた後の処理および未処理CMILプローブ溶液を 比較することにより評価された。
CMV−Lプローブ(20%エタノール2dpO中1−2X 10’cpm)を 1.、OM Na2HPO*−pH−7−5,0,5%SD5400μΩ中のビ オチニル化されたpBR322DNA (2μg)に加え、全溶液を沸騰水浴中 7分間変性させ、氷中で速やかに冷却しそして水浴中1時間65℃に加熱した。
このハイブリダイゼーション溶液にストレプトアビジン−Cry、粒子の懸濁液 (50μΩ中125μg)を加え、生成する懸濁液を室温で30分間続いて37 ℃で30分間インキュベーションした。ビオチニル化されたハイブリッドを担持 するストレプトアビジン−Cr02粒子を遠心分離により取り出し、処理された プローブ上清をLOM Na2PO* 、pH= 7.5.0.5%SDSを用 いて1+IlΩまで希釈しそしてIOX  Denhardt’s  I M  NaCQ、 1%SDS 。
0.05M丁RrS、HCn pH畔7.5.0.1%ピロ燐酸ナトリウム、1 0%硫酸デキストランおよび100μg/!+IΩの変性サケ精子DNAの91 Irl中で予めハイブリダイズさせた標的DNAが固定化されているナイロン膜 に加えた。
未処理CMV−L DNAプローブ(20%エタノール24μΩ中1.2X 1 0’cpm)を1.0M Na2HPO< 、pH−7,5,0,5%SDSを 用いて1πgまで希釈し、沸騰水浴中7分間加熱することにより変性させ、氷中 で冷却しそしてIOX Denhardt’s l MNaOff、 1%SD S、 0.05M TRl5.HCQ pH−7,5,0,1%ピロ燐酸ナトリ ウム、10%硫酸デキストランおよび100μg / m Qの変性サケ精子D NAの9rnQ中で予めハイブリダイズさせた標的DNAが固定化されているナ イロン膜に加えた。
適当な対照はナイロン膜上での標的DNAとのハイブリダイゼーションに関しビ オチニル化pBR322(前記)について記載されたと同じ方法で混入CMIL  DNAプローブをpBR322(非ビオチニル化)2μ9で処理することであ ろう。
68°Cで16時間ハイブリダイズさせたのち、ナイロン膜を2XSSCを用5 1”i(室温テ10分間2回、2 X  SSC,1%SDSを用いて68℃で 30分間2回、そして0.2X SSCを用いて室温で10分間2回洗浄した。
洗浄した膜を乾燥して一70°Cで15時間オートラジオグラフィーし、そして 処理および未処理プローブを比較すると処理されたプローブでpBR322交差 反応性が175に減少しモしてCMV−L標的DNAの検出に関しては同じ感度 であったことを示している。
国際調査報告 1111++l1II酊’ aee1ζ”−”’  PCTlr’;M102o 6”PCT/υ588102065

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.水性媒体中における所望のssNAおよび所望せざるSsNA包含する検体 から所望せざるssNAを除去するにあたり、(2)望ましからぬssNAと相 補性であり、かつ固形の水不溶性ビーズにまたは特異的な結合対の一方の構成員 に共有結合した捕捉ssNAにハイブリダイゼーション条件下に検体を接触させ 、(b)捕捉ssNAが特異的な結合対の一方の構成員に共有結合されている場 合は、特異的な結合対のもう一方の構成員が共有結合された固形の水不溶性ビー ズと検体とを接触させ、そして(c)ハイプリダイズされた望ましからぬNAを 担持するビーズを液体媒体から分離することからなる方法。
  2. 2.所望せざるssNAがDNAクローニングベクター由来の標識されたssD NAまたはssRNA混入配列を包含し、所望のssNAがベクター中にクロー ン化されたDNA挿入物に由来する標識されたssDNAまたはssRNAを包 含し、そして捕捉ssNAはクローニングベクターのssDNA配列を包含する 請求項1記載の方法。
  3. 3.ベクターが細菌性もしくはウイルス性起源のものである請求項2記載の方法 。
  4. 4.DNA挿入物が感染性病原体に由来するものである請求項3記載の方法。
  5. 5.捕捉ssNAが固形の水不溶性ビーズに共有結合されている請求項1〜4の いずれかに記載の方法。
  6. 6.捕捉ssNAが特異的な結合対の一方の構成員に共有結合されている請求項 1〜4のいずれかに記載の方法。
  7. 7.捕捉ssNAがビオチンに共有結合されておりそして固形の水不溶性ビーズ がアビジンまたはストレプトアビジンに共有結合されている請求項6記載の方法 。
  8. 8.(a)プローブDNA挿入物を含有する組み換えDNAをDNAクローニン グベクター中にクローニングし、(b)エンドヌクレアーゼで処理することによ り前記クローニングベクターからプローブDNAを切り出し、(c)プローブD NAを標識し、そして(d)プローブおよびベクターDNAを変性させる、こと からなる標識されたssDNAプローブの製法において、(e)変性されたプロ ーブおよびベクターDNAをハイブリダイゼーション条件下に水性媒体中で、固 形の水不溶性ビーズまたは特異的な結合対の一方の構成員に共有結合されたクロ ーニングベクター捕捉ssDNA配列と接触させ、(f)捕捉ssDNAが特異 的な結合対の一方の構成員に共有結合されている場合は、後者を特異的な結合対 のもう一方の構成員が共有結合された固形の水不溶性ビーズと接触させ、そして (g)ハイプリダイズされたベクターDNAを担持するビーズを水性媒体から分 離することからなる改良。
  9. 9.標識化および変性工程(c)および(d)に先立ちプローブおよびベクター DNAをゲル電気泳動にかけてプローブDNAから大部分のベクターDNAを除 去する請求項8記載の方法。
  10. 10.標識化工程(c)が変性工程(d)の前に行われそしてプローブおよびベ クターDNAが放射性標識されたかまたはビオチン標議されたdNTP類を用い るニツクトランスレーシヨンにより標識される請求項9記載の方法。
  11. 11.クローニングベクターが細菌起源のベクターでありそしてプローブが感染 性病原体のssDNA配列を包含する請求項10記載の方法。
  12. 12.(a)所望のssRNAプローブに相当するDNA挿入物を含有する組み 換えDNAを該挿入物の上流に転写プロモーターを有するDNAクローニングベ クター中にクローニングし、 (b)このクローニング化されたDNAをエンドヌクレアーゼで切断して直線状 クローン化DNAを生成させ、 (c)直線状クローン化DNAをRNAポリメラーゼの存在下に標識rNTP類 と接触させて標識されたssRNAプローブを合成し、そして (d)RNAからDNAおよび取り込まれなかったrNTP類を分離する、 ことからなる標識されたssRNAプローブの製法において、(e)RNAをハ イブリダイゼーション条件下に水性媒体中で、固形の水不溶性ビーズにまたは特 異的な結合対の一方の構成員に共有結合されたクローニングペクターの捕捉ss DNAと接触させ、(f)捕捉ssDNAが特異的な結合対の一方の構成員に共 有結合されている場合は、後者を特異的な結合対のもう一方の構成員が共有綜合 された固形の水不溶性ビーズと接触させ、そして(g)ハイブリダイズされたベ クター由来RNAを担持するビーズを水性媒体から分離することカらなる改良。
  13. 13.クローニングベクターが細菌起源のベクターでありそしてプローブが感染 性病原体のDNAから転写されたssRNA配列を包含する請求項12記載の方 法。
  14. 14.捕捉ssDNA配列がビーズに共有結合されている請求項11または13 記載の方法。
  15. 15.ビーズが磁性である請求項14記載の方法。
  16. 16.ビーズがシラン被覆されたCr02ビーズである請求項15記載の方法。
  17. 17.捕捉ssDNA配列が特異的な結合対の一方に結合されている請求項11 または13記載の方法。
  18. 18.捕捉ssDNA配列がビオチンに結合されておりそして固形の水不溶性ビ ーズがアビジンまたはストレプトアビジンに結合されている請求項17記載の方 法。
  19. 19.DNAクローニングベクターの配列が共有結合されている固形の水不溶性 ビーズ。
  20. 20.配列がDNAクローニングベクターのいずれかのストランドに相補性であ るssDNA配列である請求項19記載のビーズ。
  21. 21.配列が細菌起源のベクターの配列である請求項20記載のビーズ。
  22. 22.NA配列がpBR322の配列である請求項21記載のビーズ。
  23. 23.強磁性物質からなる請求項19、20、21または22記載のビーズ。
  24. 24.シラン被覆されたSiO2からなる請求項23記載のビーズ。
  25. 25.標識された組み換えクローン化ssNAプローブから混入ベクター配列を 除去するための、請求項19記載のビーズ、緩衝剤、および内容物を使用するた めの印刷された説明書を含有するキット。
  26. 26.特異的な結合対の一方の構成員に共有結合されたDNAクローニングベク ターの配列からなる化合物。
  27. 27.DNA配列がssDNA配列である請求項25記載の化合物。
  28. 28.ssDNA配列がピオチンに共有結合されている請求項26記載の化合物 。
  29. 29.ssDNA配列が細菌起源のベクターの配列である請求項27記載の化合 物。
  30. 30.ssDNA配列がpBR322の配列である請求項28記載の化合物。
  31. 31.標識された組み換えNAプローブから混入ベクター配列を除去するための 、請求項26記載の化合物、特異的な結合対のもう一方の構成員が共有結合され た固形の水不溶性ビーズ、緩衝剤、および内容物を使用するための印刷された説 明書を含有するキット。
  32. 32.放射性標識された組み換えクローン化ssNAプローブから混入ベクター 配列を除去するための、請求項29記載の化合物、アビジンまたはストレプトア ビジンが共有結合された固形の水不溶性ビーズ、緩衝剤、および内容物を使用す るための印刷された説明書を含有するキット。
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