JPH025900A - 末端標識したヌクレオチドプローブ - Google Patents
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、特定結合検定の為のシグナル発生システムに
関するものである。更に特別には、本発明は、ビオチン
と他の公知標識化部分のような非放射性部分による核酸
ハイブリッド形成プローブの標識札における改良に関す
るものである。
関するものである。更に特別には、本発明は、ビオチン
と他の公知標識化部分のような非放射性部分による核酸
ハイブリッド形成プローブの標識札における改良に関す
るものである。
(従来の技術と発明が解決しようとする課題)オリゴデ
オキシヌクレオチドを包含するオリゴヌクレオチド(オ
リゴマー)は、特定遺伝子及び核酸配列の検出の為のプ
ローブとして現在広く使用されている。オリゴヌクレオ
チドの標識化の為の最も普通の方法は、同位元素sap
の組込みである。このアプローチは実験目的には適して
いるけれども、安全予防措置が必要とすることと相俟っ
て、sapの比較的に短い半減期は、効果的でかつ非放
射性標識化方法の検索が刺激されている。
オキシヌクレオチドを包含するオリゴヌクレオチド(オ
リゴマー)は、特定遺伝子及び核酸配列の検出の為のプ
ローブとして現在広く使用されている。オリゴヌクレオ
チドの標識化の為の最も普通の方法は、同位元素sap
の組込みである。このアプローチは実験目的には適して
いるけれども、安全予防措置が必要とすることと相俟っ
て、sapの比較的に短い半減期は、効果的でかつ非放
射性標識化方法の検索が刺激されている。
今まで報告されている各種の非放射性標識の内、ビタミ
ンビオチン(及びイミノビオチンのようなビオチン類似
体)が、使用される検出システムの感度に加えて、アビ
ジンとストレブタビジンと結合する高い親和力、融通性
、及び取扱い容易によって可なりの注目を引いてきた。
ンビオチン(及びイミノビオチンのようなビオチン類似
体)が、使用される検出システムの感度に加えて、アビ
ジンとストレブタビジンと結合する高い親和力、融通性
、及び取扱い容易によって可なりの注目を引いてきた。
ビオチン化プローブは、レアリ等、プロシーデインゲス
ナショナルアカデミ−サイエンス(PNAS)、夏l
lb第4045頁(1983)に示される゛ように、ニ
トロセルロースフィルター上の標的核酸配列の感光比色
的検出に対して、更に、ランゲルーサファー等、PNA
S、[、第4381頁(1982)に示されるように標
的DNAの生体内原位置における検出に対して使用され
ている。
ナショナルアカデミ−サイエンス(PNAS)、夏l
lb第4045頁(1983)に示される゛ように、ニ
トロセルロースフィルター上の標的核酸配列の感光比色
的検出に対して、更に、ランゲルーサファー等、PNA
S、[、第4381頁(1982)に示されるように標
的DNAの生体内原位置における検出に対して使用され
ている。
DNA中にビオチンの酵素的組込みは一1相当に文献が
提出されており、ビオチン化ヌクレオシド三リン酸の組
込みは、ラン゛ゲル等、PNAs’、LLI血、第66
33頁(1981)に検討されているように、ニックト
ランスレーション法により、又は、キンゲスバリ等(編
集者)におけるブラケル等、「感染性因子の迅速検出と
同定」、アカデミツク プレス、ニューヨーク、第23
5〜243頁(1985)及びリレイ等、ディーエヌエ
−(DNA)、星1塁、第333頁(1986)に記載
されるように末端デオキシヌクレオチド転移酵素によ′
る末端付加により達成出来る。ビオチン標識はまた、光
化学方法を使用してDNA中に導入されている。例えば
、ホルステル等、ヌクレイツクアシッド リサーチ(l
luc、ACoRe s 、 ) % 1」皇、第74
5頁(1985)参照。
提出されており、ビオチン化ヌクレオシド三リン酸の組
込みは、ラン゛ゲル等、PNAs’、LLI血、第66
33頁(1981)に検討されているように、ニックト
ランスレーション法により、又は、キンゲスバリ等(編
集者)におけるブラケル等、「感染性因子の迅速検出と
同定」、アカデミツク プレス、ニューヨーク、第23
5〜243頁(1985)及びリレイ等、ディーエヌエ
−(DNA)、星1塁、第333頁(1986)に記載
されるように末端デオキシヌクレオチド転移酵素によ′
る末端付加により達成出来る。ビオチン標識はまた、光
化学方法を使用してDNA中に導入されている。例えば
、ホルステル等、ヌクレイツクアシッド リサーチ(l
luc、ACoRe s 、 ) % 1」皇、第74
5頁(1985)参照。
幾つかの研究グループが、コレット等、ヌクレイツクア
シッド リサーチ(Nuc、 Ac、 Res、)、1
旦豆、第1529頁(1985)及びバクチル等、ヌク
レイツクアシッド リサーチ(NLI(!、 Ac、
Res、)、第14巻、第7985頁(1986)にお
けるようにリン酸アミド化を経るか、又はリン酸ジエス
テル結合を経るかのいずれかにより、オリゴヌクレオチ
ドの5′−末端に単一ビオチンの結合方法の改゛良に集
中している。後者に関して、ケンペ等、ヌクレイツクア
シッド リサーチ、fi 、第45頁(1985)、ア
グラバル等、ヌクレイックアシッドリサーチ−: 1」
1、第6227頁(198B)、及びチュー等、□ディ
ーエヌエー(DNA) 、星1畳、第327頁(198
5)参照のこと。これらの方法はオリゴヌクレオチドプ
ローブを付与するのに使用出来るが、オリゴマー当たり
たった一つのビオチンしかこれらの方法により導入され
るに過ぎない。
シッド リサーチ(Nuc、 Ac、 Res、)、1
旦豆、第1529頁(1985)及びバクチル等、ヌク
レイツクアシッド リサーチ(NLI(!、 Ac、
Res、)、第14巻、第7985頁(1986)にお
けるようにリン酸アミド化を経るか、又はリン酸ジエス
テル結合を経るかのいずれかにより、オリゴヌクレオチ
ドの5′−末端に単一ビオチンの結合方法の改゛良に集
中している。後者に関して、ケンペ等、ヌクレイツクア
シッド リサーチ、fi 、第45頁(1985)、ア
グラバル等、ヌクレイックアシッドリサーチ−: 1」
1、第6227頁(198B)、及びチュー等、□ディ
ーエヌエー(DNA) 、星1畳、第327頁(198
5)参照のこと。これらの方法はオリゴヌクレオチドプ
ローブを付与するのに使用出来るが、オリゴマー当たり
たった一つのビオチンしかこれらの方法により導入され
るに過ぎない。
ビオチン化オリゴヌクレオチドプローブの感度を増大す
る為に、オリゴマーのハイブリッド形成が損なわれない
方法で幾つかのビオチンを導入する努力がなされて来た
。このことは、リレイ等、上記文献、のように末端転移
酵素を使用する、又は村杉等、ディーエヌエー(DNA
)、LLI、第269頁(1984)におけるようにフ
レノウ断片を使用する酵素的方法により達成されている
。また、プローブの内部ヌクレオチドに結合するサイド
アームに多くのビオチンを導入する化学的方法も、ブリ
アン等、ディーエヌエ−(DNA)、LL、第124頁
(1984)による予告報告に記載されている。
る為に、オリゴマーのハイブリッド形成が損なわれない
方法で幾つかのビオチンを導入する努力がなされて来た
。このことは、リレイ等、上記文献、のように末端転移
酵素を使用する、又は村杉等、ディーエヌエー(DNA
)、LLI、第269頁(1984)におけるようにフ
レノウ断片を使用する酵素的方法により達成されている
。また、プローブの内部ヌクレオチドに結合するサイド
アームに多くのビオチンを導入する化学的方法も、ブリ
アン等、ディーエヌエ−(DNA)、LL、第124頁
(1984)による予告報告に記載されている。
(課題を解決するための手段)
本発明は、末端標識化、特に末端ビオチン化ヌクレオチ
ドを提供するもので、このヌクレオチドは、核酸ハイブ
リッド形成検定の成分として有用である。特に、記載さ
れる新規化合物新規化合物、及び核酸ハイブリッド形成
検定システム、並びにこの新規化合物を含みかつ使用す
る方法を提供するものである。
ドを提供するもので、このヌクレオチドは、核酸ハイブ
リッド形成検定の成分として有用である。特に、記載さ
れる新規化合物新規化合物、及び核酸ハイブリッド形成
検定システム、並びにこの新規化合物を含みかつ使用す
る方法を提供するものである。
一つの見解において、ビオチンの少なくとも一つが、ハ
イブリッド形成を妨げない連鎖群を介して結合する。も
う一つの見解において、末端ヌクレオチドの少なくとも
一つが、ポリビオチン化ポリマーに結合する。本発明の
更にもう一つの見解において、新規オリゴ−が、ピリミ
ジン環の5−位置に結合する官能基を有するヌクレオチ
ドリン酸アミド化物から合成される。本し、それにより
このようなプローブを利用する検定がより敏感とされる
。
イブリッド形成を妨げない連鎖群を介して結合する。も
う一つの見解において、末端ヌクレオチドの少なくとも
一つが、ポリビオチン化ポリマーに結合する。本発明の
更にもう一つの見解において、新規オリゴ−が、ピリミ
ジン環の5−位置に結合する官能基を有するヌクレオチ
ドリン酸アミド化物から合成される。本し、それにより
このようなプローブを利用する検定がより敏感とされる
。
従って、本発明の主とする見解は、5°と3°の末端ヌ
クレオチド又は末端ヌクレオチド領域の各々に直接的に
又は間接的に結合する少なくとも一つのビオチン又は他
の非放射性検出部分を宵するオリゴ−又はポリヌクレオ
チドから成る酸ハイブリッド形成検定組成物は、更に追
加的試薬を含むことが出来る。
クレオチド又は末端ヌクレオチド領域の各々に直接的に
又は間接的に結合する少なくとも一つのビオチン又は他
の非放射性検出部分を宵するオリゴ−又はポリヌクレオ
チドから成る酸ハイブリッド形成検定組成物は、更に追
加的試薬を含むことが出来る。
試験が実施される試料液体は、生物学的、生理学的、工
業的、環境的、及び他のタイプの液体を含む。特に関心
のある液体は、血清、血漿、尿、脳を髄液、唾液、乳、
スープ及び他の培養液、及び上澄み並びにこれらどれか
の画分のような生物学的液体である。関心のある生理学
的液体は、浸出液溶液、緩衝液、防腐・溶液又は抗菌溶
液などを含む。工業的液体は、例えば、薬品、乳製品及
び麦芽飲料の製造において使用される。発酵液及び他の
加工液を含む。従来の方法により試験される試料液の他
の源は、使用されるような試料液という用語で意図され
ており、かつ本発明により検定されることが出来る。
業的、環境的、及び他のタイプの液体を含む。特に関心
のある液体は、血清、血漿、尿、脳を髄液、唾液、乳、
スープ及び他の培養液、及び上澄み並びにこれらどれか
の画分のような生物学的液体である。関心のある生理学
的液体は、浸出液溶液、緩衝液、防腐・溶液又は抗菌溶
液などを含む。工業的液体は、例えば、薬品、乳製品及
び麦芽飲料の製造において使用される。発酵液及び他の
加工液を含む。従来の方法により試験される試料液の他
の源は、使用されるような試料液という用語で意図され
ており、かつ本発明により検定されることが出来る。
「アナライト」という用語は、その存在が試料液中に定
量的又は定性的に決定されるべきどの物質に、又は関連
する物質のクラスに関するものである。本発明の検定は
、特定結合相手があるアナライトの検出に、かつ逆にア
ナライトを結合する為のアナライト液の能力の検出に適
用出来る(普通、試料中のアナライトに対する結合゛相
手の存在に起因する)。′アナライトは普通、特定結合
相手が存在するか、又は付与され得るオリゴ−又はポリ
ヌクレオチドである。アナライトは、機能的用語におい
て、相補的核酸配列が存在するか、又は調製可能なRN
A又はD・N^から普通選択される。
量的又は定性的に決定されるべきどの物質に、又は関連
する物質のクラスに関するものである。本発明の検定は
、特定結合相手があるアナライトの検出に、かつ逆にア
ナライトを結合する為のアナライト液の能力の検出に適
用出来る(普通、試料中のアナライトに対する結合゛相
手の存在に起因する)。′アナライトは普通、特定結合
相手が存在するか、又は付与され得るオリゴ−又はポリ
ヌクレオチドである。アナライトは、機能的用語におい
て、相補的核酸配列が存在するか、又は調製可能なRN
A又はD・N^から普通選択される。
「アナライト−特定疲」という用語は、分子の特別な空
間と極性構成、即ち、エピトープ的部位、又はたの配列
に優先する核酸配列のような特別な情報配列を認識出来
るどの化合物又は複合物にも関係する。大部分の実施態
様にお゛いて、アナライト−特定液は、核酸ハイブリッ
ド形成検定プローブのような特定結合検定試薬であろう
。特に関心のあるアナライト−特定液は、疾患起因生物
体、例えば、N、淋菌文はヒト乳頭腫ウィルスに特異な
りNAハイブリッド形成検定オリゴヌクレオチドプロー
ブ、又は遺伝的障害、例えばディーサックス病又は網膜
芽腫を示すポリヌクレオチド遺伝子配列を含む。
間と極性構成、即ち、エピトープ的部位、又はたの配列
に優先する核酸配列のような特別な情報配列を認識出来
るどの化合物又は複合物にも関係する。大部分の実施態
様にお゛いて、アナライト−特定液は、核酸ハイブリッ
ド形成検定プローブのような特定結合検定試薬であろう
。特に関心のあるアナライト−特定液は、疾患起因生物
体、例えば、N、淋菌文はヒト乳頭腫ウィルスに特異な
りNAハイブリッド形成検定オリゴヌクレオチドプロー
ブ、又は遺伝的障害、例えばディーサックス病又は網膜
芽腫を示すポリヌクレオチド遺伝子配列を含む。
アナライト−特定部分は、直接的に゛又はビオチン又は
ビオチン類似体のような他の部分を伴う非干渉性連鎖群
を介して結合され得る。直接的に結合される場合、この
ような結合は、共有又は非共有のいずれかで有り得る。
ビオチン類似体のような他の部分を伴う非干渉性連鎖群
を介して結合され得る。直接的に結合される場合、この
ような結合は、共有又は非共有のいずれかで有り得る。
結合が非干渉性連鎖群を介して結合される場合、この非
干渉性連鎖群は、このアナライト−特定部分があるアナ
ライトと結合する特徴的能力を実質的に阻害しない一つ
である。更に、このような連鎖群は、これらがエネルギ
ー放出又はこれらが結合されるある部分の他の特性を実
質的に阻害しないことを特徴とする。連鎖群は、非荷電
であり得、又は一つ又はそれ以上の荷電官能性を含み得
る。アナライト−特性部分の他の部分との結合はまた、
重合性化合物を介して達成され得る。このような化合物
は、上述の連鎖群の非干渉性特徴を、普通発揮するであ
ろう。アナライト特定部分がアナライトに結合する場合
の検出は、検出可能な分子を使用する各種の手段により
達成可能である。検出可能な分子は、酵素、蛍光色素、
色素原又は直接的にまた間接的にアナライト特定部分に
結合され得るような物などが挙げられる。例えば、アナ
ライト特定部分に結合するビオチンは、アビジン又はス
トレブタビジン及びビオチン化酵素からなる、前形成の
検出可能な分子により検出され得る。検出可能な分子と
アナライト特定部分との間に形成された反応生成物の複
合体は、検定組成物のシグナル報告部分として上述の理
由で役立つことが出来る。
干渉性連鎖群は、このアナライト−特定部分があるアナ
ライトと結合する特徴的能力を実質的に阻害しない一つ
である。更に、このような連鎖群は、これらがエネルギ
ー放出又はこれらが結合されるある部分の他の特性を実
質的に阻害しないことを特徴とする。連鎖群は、非荷電
であり得、又は一つ又はそれ以上の荷電官能性を含み得
る。アナライト−特性部分の他の部分との結合はまた、
重合性化合物を介して達成され得る。このような化合物
は、上述の連鎖群の非干渉性特徴を、普通発揮するであ
ろう。アナライト特定部分がアナライトに結合する場合
の検出は、検出可能な分子を使用する各種の手段により
達成可能である。検出可能な分子は、酵素、蛍光色素、
色素原又は直接的にまた間接的にアナライト特定部分に
結合され得るような物などが挙げられる。例えば、アナ
ライト特定部分に結合するビオチンは、アビジン又はス
トレブタビジン及びビオチン化酵素からなる、前形成の
検出可能な分子により検出され得る。検出可能な分子と
アナライト特定部分との間に形成された反応生成物の複
合体は、検定組成物のシグナル報告部分として上述の理
由で役立つことが出来る。
(実施例)
以下の実施例により本発明を説明するが、これらは本発
明を制限する為のものでは無い。
明を制限する為のものでは無い。
残留ビオチンの位置と数の関数としてビオチン標識付は
オリゴマープローブの有効性を研究する為に、各種の位
置のビオチン−11−dUMPを含む一連のオリゴマー
を合成し、かつこれらと、ビオチン−11−dUTPと
末端デオキシヌクレオチド転移酵素で酵素的に末端標識
化することにより調製したオリゴマーとの比較が、ハイ
ブリッド化/検出研究においてなされた。保護アリルア
ミノのサイドアームを含むデオキシウリジンリン酸アミ
ド化物を合成し、かつ17−塩基オリゴヌクレオチド配
列内の各種の位置で残留アリルアミノを有するオリゴヌ
クレオチドを調製するのに使用した。続いて、ビオチン
置換物を、トビオチンニルー6−アミノカブロン酸−ト
ヒドロキシコハク酸イミドエステルと反応させること1
μよりアリルアミノ サイドアームに結合させた。
オリゴマープローブの有効性を研究する為に、各種の位
置のビオチン−11−dUMPを含む一連のオリゴマー
を合成し、かつこれらと、ビオチン−11−dUTPと
末端デオキシヌクレオチド転移酵素で酵素的に末端標識
化することにより調製したオリゴマーとの比較が、ハイ
ブリッド化/検出研究においてなされた。保護アリルア
ミノのサイドアームを含むデオキシウリジンリン酸アミ
ド化物を合成し、かつ17−塩基オリゴヌクレオチド配
列内の各種の位置で残留アリルアミノを有するオリゴヌ
クレオチドを調製するのに使用した。続いて、ビオチン
置換物を、トビオチンニルー6−アミノカブロン酸−ト
ヒドロキシコハク酸イミドエステルと反応させること1
μよりアリルアミノ サイドアームに結合させた。
これらのオリゴマーは、ミクロタイ5ターウエル(エリ
ザプレート)上に固定された標的DNAに対合させ、か
つ基質として過酸化水素を、色素原として0−フェニレ
ンジアミンを使用するストレプタビジンービオチン化西
洋ワサビペルオキシダーゼ複合体により検出された。こ
の定量的の比色的なハイブリッド形成/検出方法を使用
して、ハイブリッド形成配列の近く又は末端におけるオ
リゴヌクレオチド含有ビオチン標、識が、オリゴマー含
有内部的ビオチン標識よりもより効果的なプローブであ
ることを見いだした。ビオチン−dUMP残留の数を増
加する追加的効果が、幾つかの標識付は配置において見
いだされた。
ザプレート)上に固定された標的DNAに対合させ、か
つ基質として過酸化水素を、色素原として0−フェニレ
ンジアミンを使用するストレプタビジンービオチン化西
洋ワサビペルオキシダーゼ複合体により検出された。こ
の定量的の比色的なハイブリッド形成/検出方法を使用
して、ハイブリッド形成配列の近く又は末端におけるオ
リゴヌクレオチド含有ビオチン標、識が、オリゴマー含
有内部的ビオチン標識よりもより効果的なプローブであ
ることを見いだした。ビオチン−dUMP残留の数を増
加する追加的効果が、幾つかの標識付は配置において見
いだされた。
下記実施例は、実験を詳しく説明すると共に、その結果
を報告している。
を報告している。
別に述べない限り、化学的試薬はアルドリッヒ社から購
入され、更に精製することな(使用した。薄層クロマト
グラフィーは、シリカゲル60F254プレート(メル
ク)を使用して実施され、かつシリカフラッシュカラム
クロマトグラフィーは、シリカゲル品質60(メルク)
を使用して実施された。塩化メチレンは、無水炭酸カリ
ウム添加して蒸留することにより乾燥し、N、 トジイ
ソプロビシレエチルアミンは蒸留により精製した。トビ
オチニルー6−アミノカプロン酸−トヒドロキシコハク
酸エステル(エンゾチン、登録商標名)は、工ンゾ ピ
オケム社により供給された。’!Inmrスペクトルは
、ニコレットQE300装fiで実施され、かつ31p
スペクトルは、JEOL GX−400分光計で実施さ
れた。
入され、更に精製することな(使用した。薄層クロマト
グラフィーは、シリカゲル60F254プレート(メル
ク)を使用して実施され、かつシリカフラッシュカラム
クロマトグラフィーは、シリカゲル品質60(メルク)
を使用して実施された。塩化メチレンは、無水炭酸カリ
ウム添加して蒸留することにより乾燥し、N、 トジイ
ソプロビシレエチルアミンは蒸留により精製した。トビ
オチニルー6−アミノカプロン酸−トヒドロキシコハク
酸エステル(エンゾチン、登録商標名)は、工ンゾ ピ
オケム社により供給された。’!Inmrスペクトルは
、ニコレットQE300装fiで実施され、かつ31p
スペクトルは、JEOL GX−400分光計で実施さ
れた。
デテク(登録商標名)1−hrp、末端デオキシヌクレ
オチド転移酵素、及びビオチン−11−dUTPは、エ
ンゾ ピオケム社から入手された。0−フェニレンジア
ミン ジヒドロクロライド(OPD) 、ウシ血清アル
ブミン(30%無菌溶液)、H3O1、トリトンx−t
ooは、シグマ社から購入された。イムロン(登録商標
名)2マイクロタイター[エリザ(ELISA)]プレ
ートは、ダイナチク社から購入された。硫酸デキストラ
ンは、ファルマシア社から、及びホルムアミドはフル力
社から購入された。1本鎖バクテリオファージ標的DN
Aは、M13mp1gバクテリオファージの組換え体(
大腸菌R1部位の無関係2.5キロ塩基挿入断片を含む
組換えDNA)により感染された大腸菌JM103上澄
みから標準的方法により調製されミこの方法は、マニア
チス等、「分子クローニング、実験室便覧」(1982
)、及びカドンガ等、ヌクレオイックアシッド リサー
チ(Nuc、^c、 Res、)、第13巻、第173
3〜1745貞(1985)を参照のこと。対照の1本
鎖標的DNAは、野生型(無ラック配列又はポリリンカ
ー配列)M2S−感染細胞上澄みから調製された。
オチド転移酵素、及びビオチン−11−dUTPは、エ
ンゾ ピオケム社から入手された。0−フェニレンジア
ミン ジヒドロクロライド(OPD) 、ウシ血清アル
ブミン(30%無菌溶液)、H3O1、トリトンx−t
ooは、シグマ社から購入された。イムロン(登録商標
名)2マイクロタイター[エリザ(ELISA)]プレ
ートは、ダイナチク社から購入された。硫酸デキストラ
ンは、ファルマシア社から、及びホルムアミドはフル力
社から購入された。1本鎖バクテリオファージ標的DN
Aは、M13mp1gバクテリオファージの組換え体(
大腸菌R1部位の無関係2.5キロ塩基挿入断片を含む
組換えDNA)により感染された大腸菌JM103上澄
みから標準的方法により調製されミこの方法は、マニア
チス等、「分子クローニング、実験室便覧」(1982
)、及びカドンガ等、ヌクレオイックアシッド リサー
チ(Nuc、^c、 Res、)、第13巻、第173
3〜1745貞(1985)を参照のこと。対照の1本
鎖標的DNAは、野生型(無ラック配列又はポリリンカ
ー配列)M2S−感染細胞上澄みから調製された。
下記ハイブリッド形成/検出検定の各種段階で使用した
緩衝液は、1) SSC: 20X SSCは3MNa
C1,0,3Mクエン酸ナトリウムであり;2)SSP
E: 20X 5SPEは3.6M NaC1,0,2
M リン酸ナトリウムp117.4、及び0.02M
エチレンジアミン四酢酸(EDTA)であり;3)クエ
ン酸塩リン酸塩緩衝液、pH6、o: 0.05M p
H6,0に調節されたクエン酸と0.IM NatHP
O4:及び4)、 PBS: l0XPBSは1.5M
NaC1,0,IM リン酸ナトリウム緩衝液pH7
,2±0.2である。
緩衝液は、1) SSC: 20X SSCは3MNa
C1,0,3Mクエン酸ナトリウムであり;2)SSP
E: 20X 5SPEは3.6M NaC1,0,2
M リン酸ナトリウムp117.4、及び0.02M
エチレンジアミン四酢酸(EDTA)であり;3)クエ
ン酸塩リン酸塩緩衝液、pH6、o: 0.05M p
H6,0に調節されたクエン酸と0.IM NatHP
O4:及び4)、 PBS: l0XPBSは1.5M
NaC1,0,IM リン酸ナトリウム緩衝液pH7
,2±0.2である。
ビオチン ヌクレオチドの^
i)保護アリルアミノ−デオキシウリジン リン酸アミ
ド化物 トリフルオロアセチルアリルアミド2゜トリフルオロ無
水酢酸(56+al、 397mモル)を1.5時間を
要して0℃のアリルアミン溶液(40,5g。
ド化物 トリフルオロアセチルアリルアミド2゜トリフルオロ無
水酢酸(56+al、 397mモル)を1.5時間を
要して0℃のアリルアミン溶液(40,5g。
60m1.800mモル)中に撹拌しながら滴下する。
生成赤色溶液を一晩室温で保存し、次いで酢酸エチルと
炭酸水素ナトリウム水溶液(各☆50Gml)の間に分
配させる。酢酸エチル層を炭酸水素ナトリウム溶液(2
x50()ml)と水(2x500+al)で洗浄し、
次いで無水硫酸ナトリウム上で一晩乾燥する。濾過後、
溶液を蒸発乾固し、真空で痛留する。再蒸留により無色
油としての化合物?(第1図)を得る=収量: 45.
2g(37%)、沸点119℃/locm、 nmr(
CDC13)d 6.58. br s、INH
。
炭酸水素ナトリウム水溶液(各☆50Gml)の間に分
配させる。酢酸エチル層を炭酸水素ナトリウム溶液(2
x50()ml)と水(2x500+al)で洗浄し、
次いで無水硫酸ナトリウム上で一晩乾燥する。濾過後、
溶液を蒸発乾固し、真空で痛留する。再蒸留により無色
油としての化合物?(第1図)を得る=収量: 45.
2g(37%)、沸点119℃/locm、 nmr(
CDC13)d 6.58. br s、INH
。
5、 Hz m* L CIL 5. L IS、 L
CHI、 4.0r L L CHtNaC,Il、
P3Noに文・ る元 計算値: C39,22,II’3.95. F 37
.23. N・9.15測定値: C39,00,H4
,1B、 F 37.50. N 8.915−塩化水
銀−2′−デオキシウリジン(1)’(12,6g。
CHI、 4.0r L L CHtNaC,Il、
P3Noに文・ る元 計算値: C39,22,II’3.95. F 37
.23. N・9.15測定値: C39,00,H4
,1B、 F 37.50. N 8.915−塩化水
銀−2′−デオキシウリジン(1)’(12,6g。
27、2mモル)の酢酸ナトリウム緩衝液(0,IN、
PH5)中の分散物ヲ、トリフルオロアセチルアリル
アミド(2)(26g、、 175mモル)と処理し、
次いでカリウムテトラクロロパラデート(8,98g、
27.5rモル)の水(100g+1)溶液により処
理する。混合液を18時間室温で撹拌し、次いでセライ
トを介して濾過して水銀とパラジウムめ黒色沈澱を除去
する。濾液を撹拌下に水素化ホウ素ナトリウム(3xl
Ohg’)で処理し、次いで再びセライトを介して濾過
する。縞液を約3001まで蒸発させ、次いで酢酸エチ
ル(6x200ml)で抽出する。−緒にした酢酸エチ
ル届を蒸発乾固し、これを2つの部分に分ける。各々の
部分を溶剤として酢酸エチルを使用してシリカゲル(z
sog)上フラッシュカラムクロマトグラフィーにより
精製し、各々のカラムからの画分95〜18’O(20
”−1画分)を組み合わせ、これを蒸発乾固して白色結
晶塊としての化合物(3)を得る。 3.8g(37%
)。試料を酢酸エチルlヘキサンから再結晶化して白色
結晶としての分析的に純粋な化合物品を得る。
PH5)中の分散物ヲ、トリフルオロアセチルアリル
アミド(2)(26g、、 175mモル)と処理し、
次いでカリウムテトラクロロパラデート(8,98g、
27.5rモル)の水(100g+1)溶液により処
理する。混合液を18時間室温で撹拌し、次いでセライ
トを介して濾過して水銀とパラジウムめ黒色沈澱を除去
する。濾液を撹拌下に水素化ホウ素ナトリウム(3xl
Ohg’)で処理し、次いで再びセライトを介して濾過
する。縞液を約3001まで蒸発させ、次いで酢酸エチ
ル(6x200ml)で抽出する。−緒にした酢酸エチ
ル届を蒸発乾固し、これを2つの部分に分ける。各々の
部分を溶剤として酢酸エチルを使用してシリカゲル(z
sog)上フラッシュカラムクロマトグラフィーにより
精製し、各々のカラムからの画分95〜18’O(20
”−1画分)を組み合わせ、これを蒸発乾固して白色結
晶塊としての化合物(3)を得る。 3.8g(37%
)。試料を酢酸エチルlヘキサンから再結晶化して白色
結晶としての分析的に純粋な化合物品を得る。
融点184〜185℃、 nmr(Me*5O−d6)
d 11.5+ s、 1.旧I;9、7. t、 t
、 NH:8.1.s、 1.Ca1l;6.4.ra
、 1.CI=H6,2,m、 LCl・ll、−CH
=;5’、 3. d、 1. cs・011;5.
t、 t、 t、 cs・011;4.3゜ffi、
1. C1l:3.843. g、 m、 3. CI
l、 CIItN;3. s、 l、 2. cot
:2.11m+ L Ct・HSuv(IItO)+a
x241nm、 e7980:294nm。
d 11.5+ s、 1.旧I;9、7. t、 t
、 NH:8.1.s、 1.Ca1l;6.4.ra
、 1.CI=H6,2,m、 LCl・ll、−CH
=;5’、 3. d、 1. cs・011;5.
t、 t、 t、 cs・011;4.3゜ffi、
1. C1l:3.843. g、 m、 3. CI
l、 CIItN;3. s、 l、 2. cot
:2.11m+ L Ct・HSuv(IItO)+a
x241nm、 e7980:294nm。
e6830゜
ΩΩ
無水ピリジン(5ml)中の化合物品の溶液(570B
。
。
1、52mモル)を室温で一晩4,4゛−ジメトキシト
リチルクロライド(617mg、 1.82mモル)
で処理した。
リチルクロライド(617mg、 1.82mモル)
で処理した。
薄TAクロマトグラフィー(TLC; シリカ、塩化メ
チレン:メタノール、 10:1)は、出発原料がまだ
存在することを示したので、ジメトキシトリチルクロラ
イド(254mg)を追加して添加し、次いで溶液を3
時間室温で保持した。メタノール(1量l)を添加し、
次いで溶液を一蒸発乾固し、真空中で一晩保持した。黄
色泡が塩化メチレンと水(各々701)の間に分配され
、塩化メチレン層を水(2x70a+1)で洗浄し、次
いで硫酸ナトリウム上で一晩乾燥した。溶液を濾過し、
濾液を蒸発乾固し、溶剤として塩化メチレン:メタノー
ル(25:1)を使用して′シリカ(150g)上でフ
ラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。
チレン:メタノール、 10:1)は、出発原料がまだ
存在することを示したので、ジメトキシトリチルクロラ
イド(254mg)を追加して添加し、次いで溶液を3
時間室温で保持した。メタノール(1量l)を添加し、
次いで溶液を一蒸発乾固し、真空中で一晩保持した。黄
色泡が塩化メチレンと水(各々701)の間に分配され
、塩化メチレン層を水(2x70a+1)で洗浄し、次
いで硫酸ナトリウム上で一晩乾燥した。溶液を濾過し、
濾液を蒸発乾固し、溶剤として塩化メチレン:メタノー
ル(25:1)を使用して′シリカ(150g)上でフ
ラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。
チューブ3434−50(20画分)は、TLC純粋原
料を含み、かつ組み合わされ、かつ蒸発乾固された。
料を含み、かつ組み合わされ、かつ蒸発乾固された。
残留物を乾燥、ベンゼン(2x5ml)、で共蒸発させ
、−晩真空中で乾燥して白色非晶質固体としての化合物
±(第1図)を59jB(57%)得た。nmr(CD
CLs)d 7.90.811. C611;7.3−
7.5. ta、 9.芳香族:6.89. d、 4
゜芳香族;6.44. ra、 2. CI−H,C1
1=’; 5.32. d、 2.’CH=;4.65
゜s、 l、 C1l:4.14. s、 2. CI
ItN;3.83. s、 6.0CHs ;3. L
II、 LCll;3. s4. If、 z、 C
s−1f;2.4L Ill z、 CH*。
、−晩真空中で乾燥して白色非晶質固体としての化合物
±(第1図)を59jB(57%)得た。nmr(CD
CLs)d 7.90.811. C611;7.3−
7.5. ta、 9.芳香族:6.89. d、 4
゜芳香族;6.44. ra、 2. CI−H,C1
1=’; 5.32. d、 2.’CH=;4.65
゜s、 l、 C1l:4.14. s、 2. CI
ItN;3.83. s、 6.0CHs ;3. L
II、 LCll;3. s4. If、 z、 C
s−1f;2.4L Ill z、 CH*。
隔膜密封フラスコ中の乾燥塩化メチレン(4量l)の化
合物まの溶液(34hg、 0.5n+モル)を、N、
N−ジイソプロピルエチルアミン(0,286m1゜■
、5sモル)で処理し19次いでクロロ−N、N−ジイ
ソプロピルエチルアミノメトキシフォスフイン(0,1
45m1.0.75n+モル)により処理し、両方の試
薬は注射器を介して添加した。溶液を20分間室温で保
持し、次いで水と酢酸エチル(各々25m1)の間で分
配した。酢酸エチル層を炭酸水素ナトリウム水溶液(1
x25a+1)、水(IX25ml)で洗浄し、次いで
一晩無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。固体を濾別し
、濾液を蒸発乾固し、乾燥ベンゼン(2X5+al)で
共蒸発させ、次いで一晩真空で乾燥した。残留物を乾燥
ベンゼン(2,5+sl)に溶解し、溶液を激しく撹拌
されるO”Cの乾燥へ牛サンの溶液、へ添加することに
より沈澱させた。沈澱物を濾過により集め、冷へ牛サン
(6x、201m1)で洗浄し、−晩真空中で乾燥して
白色非晶質固体としての化合物型を311mg(74%
)得た。
合物まの溶液(34hg、 0.5n+モル)を、N、
N−ジイソプロピルエチルアミン(0,286m1゜■
、5sモル)で処理し19次いでクロロ−N、N−ジイ
ソプロピルエチルアミノメトキシフォスフイン(0,1
45m1.0.75n+モル)により処理し、両方の試
薬は注射器を介して添加した。溶液を20分間室温で保
持し、次いで水と酢酸エチル(各々25m1)の間で分
配した。酢酸エチル層を炭酸水素ナトリウム水溶液(1
x25a+1)、水(IX25ml)で洗浄し、次いで
一晩無水硫酸マグネシウム上で乾燥した。固体を濾別し
、濾液を蒸発乾固し、乾燥ベンゼン(2X5+al)で
共蒸発させ、次いで一晩真空で乾燥した。残留物を乾燥
ベンゼン(2,5+sl)に溶解し、溶液を激しく撹拌
されるO”Cの乾燥へ牛サンの溶液、へ添加することに
より沈澱させた。沈澱物を濾過により集め、冷へ牛サン
(6x、201m1)で洗浄し、−晩真空中で乾燥して
白色非晶質固体としての化合物型を311mg(74%
)得た。
31Pnmr(CDC13)d 149.44.148
.91.不純物d8.37. tie(CH2CJ2/
MeQ11..20:1)RfO,4,不純物RfO9
2゜ ii、)オリゴヌクレオチドの合成 オリゴヌクレオチドを、メチルホスホールアミダイトと
製造会社により供給される試薬を使用してアプライドバ
イオシステム社の装置、モデル380Bに基づくホスホ
ールアミダイト添加により合成した。0.2μモルと1
μモルの両方の合成サイクルを使用した。修飾ホスホー
ルアミダイト(化合物互)を乾燥アセトニトリルに溶解
し、次いでガラス綿プラーグを介して濾過して直ぐ後で
前記装置に負荷した。ホスホールアミダイト添加をトリ
チル陽イオンの放出により監視し、かつ修飾化合物Si
t未修飾ホスホールアミダイトと同じ程度に混合された
。ここに報告されるように合成されたオリゴヌクレオチ
ドのヌクレオチド配列は、下記実施例1.第11表に説
明される。合成の完成後、オリゴマーを一晩55℃でア
ンモニアで処理することにより脱保護化し、これは尚ト
リフルオロアセチル基を開裂して、選択される位置にア
リルアミノ サイドアームを有するオリゴヌクレオチド
を生成するのに役立ったd iii )オリゴヌクレオチドのビオチン化上述のよう
にして調製した粗製オリゴヌクレオチドを、溶出緩衝液
として2G+aM炭酸水素トリエチルアンモニウムpH
7(TEAB)を使用してセファデックス025カラム
(1xt6cm)を介して通すことにより最初に精製し
た。画分4−fi(1mj画分)を集め、蒸発乾固し、
水に溶解し、次いでu、v分光学により検定した。精製
オリゴヌクレオチドの各々の水(100μl)中のアリ
コート(200Drs。ユニット)を、0.、.1mホ
ウ酸ナトリウムと組み合わさせ、次いでジメチルスルホ
キサイドを添加した。得られた溶液を、ジメチルスルホ
キサイド(125μm)中のトビオチニルートアミノカ
ブロン酸−N−ヒドロキシコハク酸エステル(5mg)
の新たに調製した溶液と組み合わせ、次いで得られた反
応混合物を一晩室温で装置した。次いで、得られた反応
混合物を2部分に分け、各々を20mMTEABで平衡
されたセファデック不025カラム(1xi6.cm)
を通して精製した。各々のオリゴヌクレオチドに関して
、平行して通した2つのカラムの、各々からの画分4−
6 (1m、1両分)を混合し、次いで蒸発して粗製ビ
オチン化オリゴマーを得、次いでこれを下記のゲル電気
泳動により精製した。
.91.不純物d8.37. tie(CH2CJ2/
MeQ11..20:1)RfO,4,不純物RfO9
2゜ ii、)オリゴヌクレオチドの合成 オリゴヌクレオチドを、メチルホスホールアミダイトと
製造会社により供給される試薬を使用してアプライドバ
イオシステム社の装置、モデル380Bに基づくホスホ
ールアミダイト添加により合成した。0.2μモルと1
μモルの両方の合成サイクルを使用した。修飾ホスホー
ルアミダイト(化合物互)を乾燥アセトニトリルに溶解
し、次いでガラス綿プラーグを介して濾過して直ぐ後で
前記装置に負荷した。ホスホールアミダイト添加をトリ
チル陽イオンの放出により監視し、かつ修飾化合物Si
t未修飾ホスホールアミダイトと同じ程度に混合された
。ここに報告されるように合成されたオリゴヌクレオチ
ドのヌクレオチド配列は、下記実施例1.第11表に説
明される。合成の完成後、オリゴマーを一晩55℃でア
ンモニアで処理することにより脱保護化し、これは尚ト
リフルオロアセチル基を開裂して、選択される位置にア
リルアミノ サイドアームを有するオリゴヌクレオチド
を生成するのに役立ったd iii )オリゴヌクレオチドのビオチン化上述のよう
にして調製した粗製オリゴヌクレオチドを、溶出緩衝液
として2G+aM炭酸水素トリエチルアンモニウムpH
7(TEAB)を使用してセファデックス025カラム
(1xt6cm)を介して通すことにより最初に精製し
た。画分4−fi(1mj画分)を集め、蒸発乾固し、
水に溶解し、次いでu、v分光学により検定した。精製
オリゴヌクレオチドの各々の水(100μl)中のアリ
コート(200Drs。ユニット)を、0.、.1mホ
ウ酸ナトリウムと組み合わさせ、次いでジメチルスルホ
キサイドを添加した。得られた溶液を、ジメチルスルホ
キサイド(125μm)中のトビオチニルートアミノカ
ブロン酸−N−ヒドロキシコハク酸エステル(5mg)
の新たに調製した溶液と組み合わせ、次いで得られた反
応混合物を一晩室温で装置した。次いで、得られた反応
混合物を2部分に分け、各々を20mMTEABで平衡
されたセファデック不025カラム(1xi6.cm)
を通して精製した。各々のオリゴヌクレオチドに関して
、平行して通した2つのカラムの、各々からの画分4−
6 (1m、1両分)を混合し、次いで蒸発して粗製ビ
オチン化オリゴマーを得、次いでこれを下記のゲル電気
泳動により精製した。
iv )ゲル電気泳動によるビオチン化オリゴマーの精
製 上述のようにして調製したビオチン化オリゴマーを、更
に0.4mm厚さのゲル上で20%ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動(アクリルアミド:ビスアクリルアミド、
、40:l及び7M尿素を含有)により精製した。次い
で、各々のビオチン化オリゴヌクレオチドの200D*
s。ユニットを、0.09M1−リスベース、0.09
1つ酸、0.25M EDTA(IX T、BA)、4
0%ホルムアミド及び0.25%ブロムフェノールブル
ーを含む溶液lOOμlに溶解した。各々のオリゴヌク
レオチド溶液を20個の8鳳−ウェルに塗布し、3−4
時間IX TBE緩衝液において30ミリアンペアで電
気泳動した。バンドを、背景としてシリカゲルオ6GF
254(メルク)のシートを使用して短波uvクランプ
可視化した。最もゆっくりと移動した生成物のバンドを
切り取り、次いで60℃で18時間100mM )リス
ベース、0.5M NaC1,5mMEDTA、 pH
8に浸漬した。この溶液をデカントし、セップープアッ
ク(Sep−Pak)カートリッジ(ミリポール)を使
用して脱塩した。溶液をカートリッジに入れ、水(20
ml)で洗浄して塩類を除去し、次いでオリゴマーをメ
タノール/水1:1(3ml)で溶出した。蒸発乾固し
た後、残留物を、溶出緩衝液として20+++M TE
ABを使用してセファデック不025カラムにかけた。
製 上述のようにして調製したビオチン化オリゴマーを、更
に0.4mm厚さのゲル上で20%ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動(アクリルアミド:ビスアクリルアミド、
、40:l及び7M尿素を含有)により精製した。次い
で、各々のビオチン化オリゴヌクレオチドの200D*
s。ユニットを、0.09M1−リスベース、0.09
1つ酸、0.25M EDTA(IX T、BA)、4
0%ホルムアミド及び0.25%ブロムフェノールブル
ーを含む溶液lOOμlに溶解した。各々のオリゴヌク
レオチド溶液を20個の8鳳−ウェルに塗布し、3−4
時間IX TBE緩衝液において30ミリアンペアで電
気泳動した。バンドを、背景としてシリカゲルオ6GF
254(メルク)のシートを使用して短波uvクランプ
可視化した。最もゆっくりと移動した生成物のバンドを
切り取り、次いで60℃で18時間100mM )リス
ベース、0.5M NaC1,5mMEDTA、 pH
8に浸漬した。この溶液をデカントし、セップープアッ
ク(Sep−Pak)カートリッジ(ミリポール)を使
用して脱塩した。溶液をカートリッジに入れ、水(20
ml)で洗浄して塩類を除去し、次いでオリゴマーをメ
タノール/水1:1(3ml)で溶出した。蒸発乾固し
た後、残留物を、溶出緩衝液として20+++M TE
ABを使用してセファデック不025カラムにかけた。
オリゴヌクレオチドを含む画分を混合して、蒸発乾固し
、次いで水(11)に溶解して下記ハイブリッド形成実
験に使用するのに適した原料溶液を得た。
、次いで水(11)に溶解して下記ハイブリッド形成実
験に使用するのに適した原料溶液を得た。
V)末端ビオチン−標識化、オリゴマープローブの調製
この研究の為に調製した未修飾オリゴマーを、ヌクレオ
チドのオリゴマーに対する比が5=1〜50:1に変化
する濃度で、0.2Mカコジル酸カリウム緩衝液pH7
,2,1mM CoCL、末端転移酵素(オリゴマー2
0ユニツト/μg)、オリゴマー(20Mg/+slに
て)及びビオチン−11−dUPTを含む反応物におい
て、末端デオキシヌクレオチド転移酵素を使用して末端
標識化した。幾つかの場合において、3H−TTPを添
加してビオチン−11−dUPTの組み込みを監視した
、キンゲスバリ、 D、 T、及びファルコウ、S、(
編集)におけるブラッケル等、「感染性因子の検出と同
定」アカデミツク プレス社出版、ニューヨーク、第2
35−243頁(1985)。たの場合において、末端
添加におけるビオチン−11−dUPTを分離し、又は
交互にする為に一反応物にTTPを添加した。反応を3
7℃で90分間継続させ、次いで25mMの濃度までE
DTAを添加することにより停止させた。′末端標識化
オリゴマーを、更に精製すること無(、下記報告のハイ
ブリッド形成/検出実験に使用した。
チドのオリゴマーに対する比が5=1〜50:1に変化
する濃度で、0.2Mカコジル酸カリウム緩衝液pH7
,2,1mM CoCL、末端転移酵素(オリゴマー2
0ユニツト/μg)、オリゴマー(20Mg/+slに
て)及びビオチン−11−dUPTを含む反応物におい
て、末端デオキシヌクレオチド転移酵素を使用して末端
標識化した。幾つかの場合において、3H−TTPを添
加してビオチン−11−dUPTの組み込みを監視した
、キンゲスバリ、 D、 T、及びファルコウ、S、(
編集)におけるブラッケル等、「感染性因子の検出と同
定」アカデミツク プレス社出版、ニューヨーク、第2
35−243頁(1985)。たの場合において、末端
添加におけるビオチン−11−dUPTを分離し、又は
交互にする為に一反応物にTTPを添加した。反応を3
7℃で90分間継続させ、次いで25mMの濃度までE
DTAを添加することにより停止させた。′末端標識化
オリゴマーを、更に精製すること無(、下記報告のハイ
ブリッド形成/検出実験に使用した。
ハイブリッド の
イム口・ン(登録商標名)2マイクロタイタープレート
に標的核酸の固定を、水田等、エフイーピーニス レタ
ーズ(PEBS Letters)、l旦1、第379
−382頁(191115)に記載の方法の改良により
達成した。使用した方法は次の通りである。プレートを
先f1M酢酸アンモニウムで洗浄し、次いで標的DNA
を゛IM酢酸アンモニウム50μm世に適当濃度でウェ
ルに添加した。1本領標、的DNAを1M酢酸アンモニ
ウムに希釈する以外は予備処理すること無くウェルに負
荷した。負荷されたウェルをプレートに標的DNAを固
定する為に37℃で1、5−2時間装置させた。プレー
トを調製後直ぐに使用するか、又はハイブリッド形成実
験に使用する前に4℃で保持した。、ハイブリッド形成
直前1こ、プレートを2回2X SSCで洗浄し、次い
で1回1%(v/v) トリトンX−100を含む2X
SSCで洗浄した。
に標的核酸の固定を、水田等、エフイーピーニス レタ
ーズ(PEBS Letters)、l旦1、第379
−382頁(191115)に記載の方法の改良により
達成した。使用した方法は次の通りである。プレートを
先f1M酢酸アンモニウムで洗浄し、次いで標的DNA
を゛IM酢酸アンモニウム50μm世に適当濃度でウェ
ルに添加した。1本領標、的DNAを1M酢酸アンモニ
ウムに希釈する以外は予備処理すること無くウェルに負
荷した。負荷されたウェルをプレートに標的DNAを固
定する為に37℃で1、5−2時間装置させた。プレー
トを調製後直ぐに使用するか、又はハイブリッド形成実
験に使用する前に4℃で保持した。、ハイブリッド形成
直前1こ、プレートを2回2X SSCで洗浄し、次い
で1回1%(v/v) トリトンX−100を含む2X
SSCで洗浄した。
ハイブリッド形成を、30%(V/V)ホルムアミド、
2x又は4X SSI’E、 1%(v/v) )リ
ドンX−100,5%(Y/v)硫酸デキストラン、及
びプローブDNAを含む溶液1’00μlを使用して室
・温で実施した。オリゴヌクレオチドプローブを、最終
濃度1100n/mlで使用した。ハイブリッド形成を
30〜90分間継続させた。
2x又は4X SSI’E、 1%(v/v) )リ
ドンX−100,5%(Y/v)硫酸デキストラン、及
びプローブDNAを含む溶液1’00μlを使用して室
・温で実施した。オリゴヌクレオチドプローブを、最終
濃度1100n/mlで使用した。ハイブリッド形成を
30〜90分間継続させた。
ハイブリッド形成の装置の後、プレートを逆さにし、か
つ普通は0.1%トリトンx−iooを含む0.2X
SSCで洗浄することにより空にした。洗浄はプレート
のウェルを200μlの溶液で満たし、次いで5−10
秒間(若し数個のプレートを一度に行うなら□ば、1〜
2分間までのより長い時間)静かに振とうすることから
成った。幾つかの場合において、洗浄は、37−42℃
まで加熱された緩衝液で実施して、ハイブリッド融解実
験を実施する為に゛充分な緊縮の条件″を付与した。4
−5回の洗浄に続いて、ハイブリッド形成したプローブ
中のビオチンを次のようにして検出した。
つ普通は0.1%トリトンx−iooを含む0.2X
SSCで洗浄することにより空にした。洗浄はプレート
のウェルを200μlの溶液で満たし、次いで5−10
秒間(若し数個のプレートを一度に行うなら□ば、1〜
2分間までのより長い時間)静かに振とうすることから
成った。幾つかの場合において、洗浄は、37−42℃
まで加熱された緩衝液で実施して、ハイブリッド融解実
験を実施する為に゛充分な緊縮の条件″を付与した。4
−5回の洗浄に続いて、ハイブリッド形成したプローブ
中のビオチンを次のようにして検出した。
ハイブリ、ド形成し、かpビオチン化したプローブDN
Aを、ストレブタピンのブチツク(Datek登録商標
名)−brp複合体とビオチン化西洋ワサビペルオキシ
ダーゼを使用することにより、次のようにして検出した
。複合体を、IXPBS、 0.5M NaC1,0
,1%BSA、 0.1%トリトンX−100゜5m
M EDTA(複合体希釈緩衝液)中に希釈し、次いで
プレートのウェルに添加した(ウェル当たり50μl)
。複合体を、別に記載しない限り、室温で30分間ウェ
ル中で装置した。次いでプレートを、複合体希釈緩衝液
で2回、次いで5IIIMEDTAを含むIX PBS
で3回洗浄した。結合した検出複合体中の西洋ワサビペ
ルオキシダーゼを、クエン酸/リン酸塩緩衝液、 pH
6,0中のII ffi O。
Aを、ストレブタピンのブチツク(Datek登録商標
名)−brp複合体とビオチン化西洋ワサビペルオキシ
ダーゼを使用することにより、次のようにして検出した
。複合体を、IXPBS、 0.5M NaC1,0
,1%BSA、 0.1%トリトンX−100゜5m
M EDTA(複合体希釈緩衝液)中に希釈し、次いで
プレートのウェルに添加した(ウェル当たり50μl)
。複合体を、別に記載しない限り、室温で30分間ウェ
ル中で装置した。次いでプレートを、複合体希釈緩衝液
で2回、次いで5IIIMEDTAを含むIX PBS
で3回洗浄した。結合した検出複合体中の西洋ワサビペ
ルオキシダーゼを、クエン酸/リン酸塩緩衝液、 pH
6,0中のII ffi O。
(0,0125%)と0PD(1,6mg/ml)を含
む反応混合物(ウェル当たり150μl)と暗所にて反
応させた(室温で20−30分間)。発色を4N n*
5o4(ウェル当たり50μl)添加するこ゛とにより
停止させた。光学密度測定(490nmにて)を、イン
ターラブマイクロプレート リーダー モデルNJ20
00を使用して反応停止5〜10分間の内にした。DN
A固定方法の間にただIMの酢酸アンモニウムしか受は
入れなかったが、しかしプローブ・、検出複合体、及び
ペルオキシダーゼ反応混合”物にさらされたウェルを、
吸光度読みの為のゼロ(空)対照として使用した。総て
のハイブリッド形成を、各種測定の為に二重〜四重にて
実施した。非相補的標的DIIA(野生型バクテリオフ
ァージDNA)を含むウェル中のハイブリッド形成から
の吸光度読みは、0.010〜0.050に亙り、かつ
相補的標的DNAの為のハイブリッド形成に対し報告さ
れる吸光度読みから差し引かれた。これらの方法の変動
における変化は、適用出来る限りの下記報告される個々
の実験に記載されている。
む反応混合物(ウェル当たり150μl)と暗所にて反
応させた(室温で20−30分間)。発色を4N n*
5o4(ウェル当たり50μl)添加するこ゛とにより
停止させた。光学密度測定(490nmにて)を、イン
ターラブマイクロプレート リーダー モデルNJ20
00を使用して反応停止5〜10分間の内にした。DN
A固定方法の間にただIMの酢酸アンモニウムしか受は
入れなかったが、しかしプローブ・、検出複合体、及び
ペルオキシダーゼ反応混合”物にさらされたウェルを、
吸光度読みの為のゼロ(空)対照として使用した。総て
のハイブリッド形成を、各種測定の為に二重〜四重にて
実施した。非相補的標的DIIA(野生型バクテリオフ
ァージDNA)を含むウェル中のハイブリッド形成から
の吸光度読みは、0.010〜0.050に亙り、かつ
相補的標的DNAの為のハイブリッド形成に対し報告さ
れる吸光度読みから差し引かれた。これらの方法の変動
における変化は、適用出来る限りの下記報告される個々
の実験に記載されている。
1L
バクテリオファージM13mp系列DNAの塩基620
4〜622G(大腸菌ラック遺伝子の部分)に相補的な
ヘプタデカヌクレオチド(1?塩基)配列を、修飾の為
に選択した。この配列とハイブリッド形成/検出実験の
結果により、これに沿って合成された各種ピオチン−標
識したオリゴヌクレオチドを次の第1表に示す。
4〜622G(大腸菌ラック遺伝子の部分)に相補的な
ヘプタデカヌクレオチド(1?塩基)配列を、修飾の為
に選択した。この配列とハイブリッド形成/検出実験の
結果により、これに沿って合成された各種ピオチン−標
識したオリゴヌクレオチドを次の第1表に示す。
!’
U=ビオナン化dUMP
前記オリゴヌクレオチド合成方法により、単一ビオチン
置換が内部の部位(オリゴマー旦とヱ)、及び3°−末
端(オリゴマー8)近(に導入された。
置換が内部の部位(オリゴマー旦とヱ)、及び3°−末
端(オリゴマー8)近(に導入された。
5゛−末端に単一ビオチン化ヌクレオチドの付加を有す
る塩基配列を含むオクタデカmarも合成されたくオリ
ゴマーり。このオリゴマーの5°−末端塩基は、非相補
性の為に標的Mi3 DNAへ対合させることが出来ず
、従って小さな尾として作用する。配列光たり2つのビ
オチンを含むlOのようなオリゴマーもまた合成され、
これは内部部位に2つのビオチンを含有し、及び貝のよ
うなオリゴマーも合成され、これは末端近くの一つのビ
オチンと内部部位の一つのビオチンを含むものである。
る塩基配列を含むオクタデカmarも合成されたくオリ
ゴマーり。このオリゴマーの5°−末端塩基は、非相補
性の為に標的Mi3 DNAへ対合させることが出来ず
、従って小さな尾として作用する。配列光たり2つのビ
オチンを含むlOのようなオリゴマーもまた合成され、
これは内部部位に2つのビオチンを含有し、及び貝のよ
うなオリゴマーも合成され、これは末端近くの一つのビ
オチンと内部部位の一つのビオチンを含むものである。
オリゴマー■は分子の末端近(のビオチンを有し、オリ
ゴマー脛は、塩基配列が3°−末端に3つのヌクレオチ
ド(2つのビオチン化残基と一つの末端チミジン残基)
の付加により引き伸ばされたドデカmarである。合成
のポリマー−担持方法は、固体担体に既に結合している
望みの配列の3゛−末端塩基を必要とする為に、かつ固
体担体に結合する修飾されたトリフルオロアセチルアミ
ノプロペニルヌクレオチドが利用出来ない為に、3°−
末端位置のチミジン残基が使用された。3つのビオチン
基を含む一つのオリゴマー(オリゴマー14)も合成さ
れた。
ゴマー脛は、塩基配列が3°−末端に3つのヌクレオチ
ド(2つのビオチン化残基と一つの末端チミジン残基)
の付加により引き伸ばされたドデカmarである。合成
のポリマー−担持方法は、固体担体に既に結合している
望みの配列の3゛−末端塩基を必要とする為に、かつ固
体担体に結合する修飾されたトリフルオロアセチルアミ
ノプロペニルヌクレオチドが利用出来ない為に、3°−
末端位置のチミジン残基が使用された。3つのビオチン
基を含む一つのオリゴマー(オリゴマー14)も合成さ
れた。
最後に、未修飾オリゴマーを合成し、かつ末端デオキシ
ヌクレオチド転移酵素を使用してビオチン−11−dυ
丁Pの末端付加により標識化してオリゴマー脛を得、こ
れは分子当たり3〜4ビオチン−dUMP残基を含んで
いた(オリゴマー当たり3.3ヌクレオチドの計算標識
)。
ヌクレオチド転移酵素を使用してビオチン−11−dυ
丁Pの末端付加により標識化してオリゴマー脛を得、こ
れは分子当たり3〜4ビオチン−dUMP残基を含んで
いた(オリゴマー当たり3.3ヌクレオチドの計算標識
)。
この研究に使用された検定方法は膜結合標的DNAに対
して標識化オリゴマーのハイブリッド形成に使用された
ものと実質的に異なった為に、ハイブリッド形成−検出
曲線の傾斜における相違の幾つかは、ハイブリッドの安
定性における相違に基づいたに違いなく、かつ検出に対
するビオチン標識のアクセシビリティ−の相違に基づく
ものでないだろう。この可能性を削除する為に、ワラス
等、ヌクレイツク アシド リサーチズ(Nuclei
c Ac1ds Res、)[、第3543−3557
頁(1979)に示されるような標準膜結合標的DNA
技術を2、ポリヌクレオチドキナーゼとS″P−ATP
でsap標識化の後、幾つかのオリゴマーのハイブリッ
ド形成感度を評価する為に、本発明者等は最初使用した
。オリゴマー6、 Z、 10.12.及びU(第1表
)を標識化し、次いでハイブリッド形成してニトロセル
ロースフィルターに固定したM13mp18(1本鎖)
DNAの量を削減した。適度の緊縮台の条件下に、放射
標識化オリゴマーを、膜結合標的DNAに対し等しい感
度で・ハイブリッド化された。これらの結果は、検出が
放射能に基づ(場合、ビオチン標識はオリゴマーのハイ
ブリッド形成感度に作用しないことを示した。
して標識化オリゴマーのハイブリッド形成に使用された
ものと実質的に異なった為に、ハイブリッド形成−検出
曲線の傾斜における相違の幾つかは、ハイブリッドの安
定性における相違に基づいたに違いなく、かつ検出に対
するビオチン標識のアクセシビリティ−の相違に基づく
ものでないだろう。この可能性を削除する為に、ワラス
等、ヌクレイツク アシド リサーチズ(Nuclei
c Ac1ds Res、)[、第3543−3557
頁(1979)に示されるような標準膜結合標的DNA
技術を2、ポリヌクレオチドキナーゼとS″P−ATP
でsap標識化の後、幾つかのオリゴマーのハイブリッ
ド形成感度を評価する為に、本発明者等は最初使用した
。オリゴマー6、 Z、 10.12.及びU(第1表
)を標識化し、次いでハイブリッド形成してニトロセル
ロースフィルターに固定したM13mp18(1本鎖)
DNAの量を削減した。適度の緊縮台の条件下に、放射
標識化オリゴマーを、膜結合標的DNAに対し等しい感
度で・ハイブリッド化された。これらの結果は、検出が
放射能に基づ(場合、ビオチン標識はオリゴマーのハイ
ブリッド形成感度に作用しないことを示した。
マイクロタイタープレートハイブリッド形成方法をビオ
チン化DNAプローブと使用することが出来る。オリゴ
マープローブと使用する方法は上述の通りであった。得
られたハイブリッド形成/検出の結果を各種オリゴマー
プローブと比較する為に、標準ハイブリッド形成感度の
実験を実施し、この実験において、異なる量のDNA標
的を各々のウェルに付与した。各々のオリゴマープロー
ブの試料をハイブリッド形成させて標的DNAの量を削
減した。ストレブタビジンービオチン化西洋ワサビペル
オキシダーゼでハイブリッド形成ビオチン標識したオリ
ゴマーの検出に続いて、標的DNAのngに対する49
0nmlこおける吸光度の曲線の傾斜を直線回帰によっ
て計算した。オリゴマーfi、9.10及び口によるこ
のような標準ハイブリッド形成感度の実験の結果を第2
図に示す。
チン化DNAプローブと使用することが出来る。オリゴ
マープローブと使用する方法は上述の通りであった。得
られたハイブリッド形成/検出の結果を各種オリゴマー
プローブと比較する為に、標準ハイブリッド形成感度の
実験を実施し、この実験において、異なる量のDNA標
的を各々のウェルに付与した。各々のオリゴマープロー
ブの試料をハイブリッド形成させて標的DNAの量を削
減した。ストレブタビジンービオチン化西洋ワサビペル
オキシダーゼでハイブリッド形成ビオチン標識したオリ
ゴマーの検出に続いて、標的DNAのngに対する49
0nmlこおける吸光度の曲線の傾斜を直線回帰によっ
て計算した。オリゴマーfi、9.10及び口によるこ
のような標準ハイブリッド形成感度の実験の結果を第2
図に示す。
この研究の為に調製した総てのオリゴマーは、標的DN
Aの量に直接的に比例するシグナルを発生した。曲線の
相関係数は0.995〜0.999の範囲にあった。各
種オリゴマーによるハイブリッド形成/検出の結果は、
直線回帰により決定した曲線の傾斜においてのみ相互に
異なった。
Aの量に直接的に比例するシグナルを発生した。曲線の
相関係数は0.995〜0.999の範囲にあった。各
種オリゴマーによるハイブリッド形成/検出の結果は、
直線回帰により決定した曲線の傾斜においてのみ相互に
異なった。
化学的合成オリゴマー類と一つの酵素的標識化オリゴマ
ーに対するハイブリッド形成/検出感度の実験の結果を
前記第1表に総括した。ハイブリッド形成検出曲線の傾
斜をオリゴマー9で得られた曲線の傾斜に対して標準化
した(オリゴマー9に対する実際の傾斜は、各種決定に
おいて゛0.005−0.010A490ユニット/標
的バクテリオファージDNAのngの範囲にあった)。
ーに対するハイブリッド形成/検出感度の実験の結果を
前記第1表に総括した。ハイブリッド形成検出曲線の傾
斜をオリゴマー9で得られた曲線の傾斜に対して標準化
した(オリゴマー9に対する実際の傾斜は、各種決定に
おいて゛0.005−0.010A490ユニット/標
的バクテリオファージDNAのngの範囲にあった)。
示される値は、各々のオリゴマーに対する少なくとも3
つの決定において得られた値の平均である。単一ピオチ
ンー修飾ヌクレオチド(6,Z、 fi及び旦)を含む
オリゴマーの比較は、ビオチン−標識したヌクレ・オチ
ドがオリゴマープローブのハイブリッド形成領域の中心
から分子の末端近くへ移動されるに従って、シグナル強
度(標的DNAのA490/ng)が増加することを示
した。オリゴマー6(分子の中心のビオチン)とオリゴ
マー罫ハイブリッド形成配列の次席ヌクレオチドに位置
するビオチン)の間で6倍の差異があった。
つの決定において得られた値の平均である。単一ピオチ
ンー修飾ヌクレオチド(6,Z、 fi及び旦)を含む
オリゴマーの比較は、ビオチン−標識したヌクレ・オチ
ドがオリゴマープローブのハイブリッド形成領域の中心
から分子の末端近くへ移動されるに従って、シグナル強
度(標的DNAのA490/ng)が増加することを示
した。オリゴマー6(分子の中心のビオチン)とオリゴ
マー罫ハイブリッド形成配列の次席ヌクレオチドに位置
するビオチン)の間で6倍の差異があった。
この傾向は2つのビオチン−修飾ヌクレオチド(10,
11,12及び13)を含むオリゴマー類に対しても観
察された。最も弱いシグナルは2つの内部ビオチン(オ
リゴマーlO)を含むオリゴマーにより発生され、かつ
最も強いシグナルは3′−と5°−次席ヌクレオチド(
オリゴマーU)上のビオチンを含むオリゴマーにより発
生さりた。オリゴマー12中の2つのビオチン−dUM
P分子からのシグナルは、オリゴマー旦中のシグナルビ
オチン・−JUMPの約2倍であり(各々、1.25と
0.68の相対シグナル)、このことは、ハイブリッド
形成領域の末端近くに位置するビオチン分子は追加シグ
ナルを生成することを立証した。第三の中心に位置する
ビオチン−dUMP(オリゴマー14)の付加は、シグ
ナル強さを増加しないばかりか、オリゴマーにより発生
されるシグナルは、二重−標識したオリゴマー1により
発生されるシグナルと同じか又は平均して僅かに小さか
った。
11,12及び13)を含むオリゴマー類に対しても観
察された。最も弱いシグナルは2つの内部ビオチン(オ
リゴマーlO)を含むオリゴマーにより発生され、かつ
最も強いシグナルは3′−と5°−次席ヌクレオチド(
オリゴマーU)上のビオチンを含むオリゴマーにより発
生さりた。オリゴマー12中の2つのビオチン−dUM
P分子からのシグナルは、オリゴマー旦中のシグナルビ
オチン・−JUMPの約2倍であり(各々、1.25と
0.68の相対シグナル)、このことは、ハイブリッド
形成領域の末端近くに位置するビオチン分子は追加シグ
ナルを生成することを立証した。第三の中心に位置する
ビオチン−dUMP(オリゴマー14)の付加は、シグ
ナル強さを増加しないばかりか、オリゴマーにより発生
されるシグナルは、二重−標識したオリゴマー1により
発生されるシグナルと同じか又は平均して僅かに小さか
った。
1劃■
ここに記載される実験は、ハイブリッド形成に続い(洗
浄の緊縮がハイブリッド形成/検出の結果に作用するか
どうか決定する為に実施された。ハイブリッド形成の洗
浄、の緊縮の増加の効果は、オリゴマー類水 に示され、ハイブリッド安定性実験の結果を総て切化学
的合成オリゴマーに対して第2表に総括している。
浄の緊縮がハイブリッド形成/検出の結果に作用するか
どうか決定する為に実施された。ハイブリッド形成の洗
浄、の緊縮の増加の効果は、オリゴマー類水 に示され、ハイブリッド安定性実験の結果を総て切化学
的合成オリゴマーに対して第2表に総括している。
1堕
これらの結果は、総てのプローブ:標的DNAハイブリ
ッドが37−42℃で0.1XSSCにおける洗浄;こ
対して安定であった(90−100%の最大シグナル)
が、しかし条件を変えた時に、明らかに異なる安定性を
有することを示している。最も小さな安定性は、オリゴ
マーのハイブリッド形成配列が内部でかつ比較的に近く
隔たるビオチンを含むものであった。最も小さなハイブ
リッドを形成するオリゴマーは、オリゴマーUであす、
−方、最も安定で優れたハイブリ、ドは、オリゴマー塁
と旦により形成された。従って、3゛及び/又は5′末
端のビオチン置換ヌクレオチ・ドを含むオリゴマーは、
−内部置換のものに比較して優れた安定性を有すること
が見いだされた。
ッドが37−42℃で0.1XSSCにおける洗浄;こ
対して安定であった(90−100%の最大シグナル)
が、しかし条件を変えた時に、明らかに異なる安定性を
有することを示している。最も小さな安定性は、オリゴ
マーのハイブリッド形成配列が内部でかつ比較的に近く
隔たるビオチンを含むものであった。最も小さなハイブ
リッドを形成するオリゴマーは、オリゴマーUであす、
−方、最も安定で優れたハイブリ、ドは、オリゴマー塁
と旦により形成された。従って、3゛及び/又は5′末
端のビオチン置換ヌクレオチ・ドを含むオリゴマーは、
−内部置換のものに比較して優れた安定性を有すること
が見いだされた。
11■
ビオチン−11−dUPTの酵素的末端付加により調製
されたオリゴマー(オリゴマー長)は、最も強いシグナ
ルを発生する故に、尾の長さの効果、ビオチンの数、及
び酵素的−標識したオリ・ゴマ−の他の調製を使用する
ハイブリッド形成/検出上に対するビオチン間隔を検討
することを決めた。その結−果を・第3表に示す。。
されたオリゴマー(オリゴマー長)は、最も強いシグナ
ルを発生する故に、尾の長さの効果、ビオチンの数、及
び酵素的−標識したオリ・ゴマ−の他の調製を使用する
ハイブリッド形成/検出上に対するビオチン間隔を検討
することを決めた。その結−果を・第3表に示す。。
第1表
末端延長部を有するオリゴマーを、化学的に又は末端転
移酵素でビオチン−11−dUTPの付加により調製し
た。オリゴマーA−Eは、反応混合物中のビオチン−1
1−dUTPのみで調製され、P−■は、ビオチン−1
1−dtlTI’とTTPの異なる混合物で調製された
。ビオチン−11−dUTPのTTPに対する比は、角
括弧中の値で示されている。末端付加の長さは、311
−TPP組込みを測定することにより決定し、付加当た
りのビオチン−dUMP分子の数は計算された。オリゴ
マーをハイブリッド形成され、前記の通りに検出複合体
と30分間又は3時間の直置に続いて検出された。結果
は計算さ、れ、かつ各々の検出複合体温置時間に対して
オリコマ−9に対する結果へ標準化された。
移酵素でビオチン−11−dUTPの付加により調製し
た。オリゴマーA−Eは、反応混合物中のビオチン−1
1−dUTPのみで調製され、P−■は、ビオチン−1
1−dtlTI’とTTPの異なる混合物で調製された
。ビオチン−11−dUTPのTTPに対する比は、角
括弧中の値で示されている。末端付加の長さは、311
−TPP組込みを測定することにより決定し、付加当た
りのビオチン−dUMP分子の数は計算された。オリゴ
マーをハイブリッド形成され、前記の通りに検出複合体
と30分間又は3時間の直置に続いて検出された。結果
は計算さ、れ、かつ各々の検出複合体温置時間に対して
オリコマ−9に対する結果へ標準化された。
ビオチン−11−dUTPのみで(調製A−E)、異な
る程度で標識したオリゴマーで標準検定(検出複合体と
30分間温直重第3表)にて得られた結果は、プローブ
のシグナル強さは末端付加中のビオチン−11−dUT
P残基の数に直接に関係することを示した。シグナル強
さは、この標識方法により生成した末端付加の範囲に亙
り増大し、しかし各々の付加ビオチン−11−dUTP
残基の効果は、ビオチン−dUMP残基の数が約4−8
から12と17へ増大するに従って減少した。ビオチン
値崩たりのシグナルは、旦、13.A及びB(=15)
に対するユニットの近(から調製りとEに対する0、6
と0.4の値まで、夫々減少した。末端転移酵素反応(
調製F−1゜30分間温直重第3表)におけるビオチン
−11−dUTPのTTPに対する異なる比で標識され
たオリゴマーを比較する場合に、ビオチン値崩たりのシ
グナルにおける同じ傾向が観察された。ビオチン−dU
MP残基の数が増大するにつれ、シグナル強さは増大す
るが、しかしビオチン値崩たりのシグナルは減少した。
る程度で標識したオリゴマーで標準検定(検出複合体と
30分間温直重第3表)にて得られた結果は、プローブ
のシグナル強さは末端付加中のビオチン−11−dUT
P残基の数に直接に関係することを示した。シグナル強
さは、この標識方法により生成した末端付加の範囲に亙
り増大し、しかし各々の付加ビオチン−11−dUTP
残基の効果は、ビオチン−dUMP残基の数が約4−8
から12と17へ増大するに従って減少した。ビオチン
値崩たりのシグナルは、旦、13.A及びB(=15)
に対するユニットの近(から調製りとEに対する0、6
と0.4の値まで、夫々減少した。末端転移酵素反応(
調製F−1゜30分間温直重第3表)におけるビオチン
−11−dUTPのTTPに対する異なる比で標識され
たオリゴマーを比較する場合に、ビオチン値崩たりのシ
グナルにおける同じ傾向が観察された。ビオチン−dU
MP残基の数が増大するにつれ、シグナル強さは増大す
るが、しかしビオチン値崩たりのシグナルは減少した。
本発明者等は、末端標識調製のシグナル強さの増大は、
一部は検出複合体の結合の速度論の関数であると予期し
たので、発明者等は、これらの結果を検出複合体と延長
された(3時間)直置の後に得られたものと比較した。
一部は検出複合体の結合の速度論の関数であると予期し
たので、発明者等は、これらの結果を検出複合体と延長
された(3時間)直置の後に得られたものと比較した。
検出複合体が3時間結合された場合、調製EとFは、8
−8.7倍大きいよりは、オリゴマー9のシグナルより
3.6−3.7倍の大きさに過ぎないシグナル(傾斜)
しか発生せず、このことは、平衡において、オリゴマー
9の単一ビオチンーdt1MP残基に結合するよりも、
これらの末端標識したオリゴマーに利用出来る17−1
8ピオチン−dUMP残基に、3−4倍多くの検出複合
体が結合することを暗示した。これらの速度論的研究の
驚くべき結果は、TTPと共標識した幾つかの調製(■
とI)により発生されるシグナルは、オリゴマー9に関
して削減され、オリゴマー旦のシグナルの夫々3と3.
4倍であるよりもむしろ、夫々1.2と0.95倍に過
ぎない。これらの結果は、ビオチン残基の利用性は、第
一ビオチンdlJMPよりむしろ第−TMPを含む末端
延長部において時間がたつにつれ減少することを暗示し
ている。
−8.7倍大きいよりは、オリゴマー9のシグナルより
3.6−3.7倍の大きさに過ぎないシグナル(傾斜)
しか発生せず、このことは、平衡において、オリゴマー
9の単一ビオチンーdt1MP残基に結合するよりも、
これらの末端標識したオリゴマーに利用出来る17−1
8ピオチン−dUMP残基に、3−4倍多くの検出複合
体が結合することを暗示した。これらの速度論的研究の
驚くべき結果は、TTPと共標識した幾つかの調製(■
とI)により発生されるシグナルは、オリゴマー9に関
して削減され、オリゴマー旦のシグナルの夫々3と3.
4倍であるよりもむしろ、夫々1.2と0.95倍に過
ぎない。これらの結果は、ビオチン残基の利用性は、第
一ビオチンdlJMPよりむしろ第−TMPを含む末端
延長部において時間がたつにつれ減少することを暗示し
ている。
ビオチン標識の導入に対する最も有効な部位は、ハイブ
リッド形成配列の外側、即ち、5°又は3°末端のいず
れかから延在する「尾」である。
リッド形成配列の外側、即ち、5°又は3°末端のいず
れかから延在する「尾」である。
化学的に合成したオリゴヌクレオチドプローブが、末端
転移酵素で末端標識により調製されたプローブ(2,3
)と比較され、これらの比較の結果は、外部ビオチンd
UMP残基が最も検出可能量ある結論を立証した。尾付
加のオリゴマーの間の幾らかのシグナル相違が、検出複
合体の結合の好ましい速度論から結果することが示され
たが、この相違は、検出複合体の結合を平衡に近ずける
ことにより、全く除去された。検出複合体の結合が平衡
に近ずくにつれ、末端延長部のビオチン−dUMP残基
は、内部ビオチン−dUMP残基以上にシグナル発生し
た。それにもかかわらず、末端標識したオリゴヌクレオ
チドはl−3のビオチン−dUMPで内部標識したもの
よりも更により敏感なプローブであった。
転移酵素で末端標識により調製されたプローブ(2,3
)と比較され、これらの比較の結果は、外部ビオチンd
UMP残基が最も検出可能量ある結論を立証した。尾付
加のオリゴマーの間の幾らかのシグナル相違が、検出複
合体の結合の好ましい速度論から結果することが示され
たが、この相違は、検出複合体の結合を平衡に近ずける
ことにより、全く除去された。検出複合体の結合が平衡
に近ずくにつれ、末端延長部のビオチン−dUMP残基
は、内部ビオチン−dUMP残基以上にシグナル発生し
た。それにもかかわらず、末端標識したオリゴヌクレオ
チドはl−3のビオチン−dUMPで内部標識したもの
よりも更により敏感なプローブであった。
TTPで共標識することにより末端ビオチン−dUMP
残基番分離する試みは、より好ましい標識配置を生成し
ないようであった。これらの末端延長部の構造を更に折
り畳んで、かつビオチン残基を単独に又は最初に含む末
端延長部においてより利用出来るようにすることは可能
である。この研究における酵素的に標識したオリゴマー
は、最も強いシグナルを生成したが、最近本発明者等は
、前記方法により3°−又は5゛−末端の多重、合成的
標識は、酵素的標識を二重にすることが出来ることを見
いだした。従って、オリゴヌクレオチドの3°と5°末
端の両方における多重標識は、3′と5°末端において
単一シグナルで標識したものよりより敏感な合成プロー
ブを生成する。
残基番分離する試みは、より好ましい標識配置を生成し
ないようであった。これらの末端延長部の構造を更に折
り畳んで、かつビオチン残基を単独に又は最初に含む末
端延長部においてより利用出来るようにすることは可能
である。この研究における酵素的に標識したオリゴマー
は、最も強いシグナルを生成したが、最近本発明者等は
、前記方法により3°−又は5゛−末端の多重、合成的
標識は、酵素的標識を二重にすることが出来ることを見
いだした。従って、オリゴヌクレオチドの3°と5°末
端の両方における多重標識は、3′と5°末端において
単一シグナルで標識したものよりより敏感な合成プロー
ブを生成する。
夾1」巳
デキストランのような重合性化合物を、先ずポリピオチ
ン化し、次いで非干渉性連鎖群として使用した。このよ
うな化合物は、アビジン又はストレプタビジンを介して
ハイブリッド形成されたプローブへ結合される。次いで
、シグナル発生が、デテク(登録商標名)l−hrpシ
グナル発生システムの付加により党らされる。このシス
テムは、ビオチン化プローブへ直接に適用したデテク1
−hrpシグナル発生システムによる直接検出に比較し
て、得られたシグナルをlO〜lOO倍増幅する。
ン化し、次いで非干渉性連鎖群として使用した。このよ
うな化合物は、アビジン又はストレプタビジンを介して
ハイブリッド形成されたプローブへ結合される。次いで
、シグナル発生が、デテク(登録商標名)l−hrpシ
グナル発生システムの付加により党らされる。このシス
テムは、ビオチン化プローブへ直接に適用したデテク1
−hrpシグナル発生システムによる直接検出に比較し
て、得られたシグナルをlO〜lOO倍増幅する。
第1図は、ビオチン化ヌクレオチド合成の項に記載され
る5°−ジメトキシトリチル−5(3−トリフルオロア
セチルアミノプロペニル)−2’−デオキシウリジン−
3°−N、 N−ジイソプロピルメトキシホスホールア
ミダイト(化合物5)の合成を説明するフローチャート
であり、第′2図は、ヌクレオチド配列中の各種位置に
おけるビオチンにより、標識したオ゛リゴマーを有する
マイクロタイタープレート中においてハイブリッド形成
−検出した後に得られるシグナルオウトプツトを示し、
その結果をオリゴマーU(・)、!(○)、塁(■)、
及びL!!(ロ)で示され、第3図は、各種濃度のSS
Cで洗浄することに対するビオチン化オリゴマー−標的
DNAハイブリッドの安定性を表し、その結果をオリゴ
マー!(・)、12(0)、及び14(■)で示される
。 図面の浄書(内容に変更なし) FIG、1 特許出願人 エンシー バイオケム インコーポレイ
テッドnり標的DNA 5SC緊縮洗浄の濃度
る5°−ジメトキシトリチル−5(3−トリフルオロア
セチルアミノプロペニル)−2’−デオキシウリジン−
3°−N、 N−ジイソプロピルメトキシホスホールア
ミダイト(化合物5)の合成を説明するフローチャート
であり、第′2図は、ヌクレオチド配列中の各種位置に
おけるビオチンにより、標識したオ゛リゴマーを有する
マイクロタイタープレート中においてハイブリッド形成
−検出した後に得られるシグナルオウトプツトを示し、
その結果をオリゴマーU(・)、!(○)、塁(■)、
及びL!!(ロ)で示され、第3図は、各種濃度のSS
Cで洗浄することに対するビオチン化オリゴマー−標的
DNAハイブリッドの安定性を表し、その結果をオリゴ
マー!(・)、12(0)、及び14(■)で示される
。 図面の浄書(内容に変更なし) FIG、1 特許出願人 エンシー バイオケム インコーポレイ
テッドnり標的DNA 5SC緊縮洗浄の濃度
Claims (11)
- (1)5’と3’末端ヌクレオチドの各々に直接的に又
は間接的に結合した少なくとも一つのビオチンを有する
オリゴ−又はポリヌクレオチド。 - (2)少なくとも一つの末端に結合した少なくとも2−
5ビオチンから成る請求項1記載のオリゴ−又はポリヌ
クレオチド。 - (3)各々の末端における2−5ビオチンから成る請求
項2記載のオリゴ−又はポリヌクレオチド。 - (4)前記ビオチンの少なくとも一つが非干渉性連鎖群
を介して末端ヌクレオチドに結合する請求項1記載のオ
リゴ−又はポリヌクレオチド。 - (5)前記ビオチン結合物はビオチン−11−dUMP
から成る請求項4記載のオリゴ−又はポリヌクレオチド
。 - (6)前記末端ヌクレオチドの少なくとも一つがポリビ
オチン化ポリマーに結合するオリゴ−又はポリヌクレオ
チド。 - (7)前記ポリビオチン化ポリマーがポリビオチン化デ
キストランである請求項6記載のオリゴ−又はポリヌク
レオチド。 - (8)前記オリゴ−又はポリヌクレオチドの標的ハイブ
リッド形成領域の外の5’と3’末端ヌクレオチドの各
々に結合した少なくとも一つのビオチン又は修飾可能基
を有するオリゴ−又はポリヌクレオチド。 - (9)請求項1〜8のいずれかに記載のオリゴ−又はポ
リヌクレオチド及び前形成アビジン又はストレプタビジ
ン検出可能な分子複合体から成る核酸ハイブリッド形成
検定組成物。 - (10)検出可能な分子が蛍光体、色素原又は酵素であ
る請求項9記載の組成物。 - (11)酵素がペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファ
ターゼ、酸性ホスファターゼ及びβ−ガラクトシダーゼ
から選択される請求項10記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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