JPH0332011B2 - - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
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- G01N33/5308—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for analytes not provided for elsewhere, e.g. nucleic acids, uric acid, worms, mites
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Description
[産業上の利用分野]
本発明は、たとえば高速液体クロマトグラフイ
ー(HPLC)によるDNA(デオキシリボ核酸)中
のGC含量決定に有用な定量用標準試薬に関する
ものである。 [従来の技術および問題点] DNA中のd−GMPおよびd−CMPの含量
(GC含量)を測定することは、本来異なる生物種
間での同定に利用されてきたが、現在では微生物
の分類上欠くことのできない指標になつている。 GC含量の測定法としては、古くはDNAの加水
分解物を直接クロマトグラフイー法により測定す
る方法で行われ、最近は主として塩化セシウムに
よる浮遊密度遠心法や希薄塩類溶液中での加熱処
理によるDNA二重らせんの変形を利用した融解
温度(Tm)の測定法が汎用されている。 しかし、これらの方法は、いずれも間接的な方
法であるとともに、分析に多大な時間と熟練した
技術を必要とするという欠点を有している。 一方、近年、HPLCによる物質の定量ないし定
性分析技術の発達は著しいものがあり、合成反応
液や発酵反応液のような多成分の混合液の分離分
析手段として、また最終製品の純度分析に代表さ
れる品質管理における分析手段として広く利用さ
れてきている。HPLCが普及してきた理由は、測
定物質の分離分析をきわめて短時間にかつ自動化
されたシステムで行えること、客観性が高く、し
かも再現性のある測定結果が得られることによ
る。 このようなHPLCをDNAのGC含量の測定に応
用すると、従来法と異なり、DNAの酵素分解液
を直接分析し、同時に定量値を得ることができ
る。しかしながら、この分析法を実施するにあた
り分離された4種成分(d−CMP、d−GMP、
d−AMP、d−TMP)の正確な定量値を得るた
めには、正確に定量化された標準物質が必要であ
る。一般に市販されている生化学研究用試薬は、
その性質上、その分子量(計算値)に基づいて正
確に秤量して定量的に溶解調製しても目的とする
モル濃度に完全に近付けることは困難であり、ま
して4種の物質の等モル混合液を調製することは
至難であつた。これは、それぞれの試薬の水分、
夾雑微量成分の含有量を明確に把握することが要
求されるからである。 また、分子吸光係数に基づいて等モル混合液を
調製する場合においても、従来知られている分子
吸光係数は、同一のデオキシリボヌクレオチドで
あつてもその数値が文献により大きく変動し、本
発明が目的としている4種のデオキシリボヌクレ
オチドの等モル混合液を調製する際にどの数値を
採用すべきかについては全く示唆されていない。
このため、各デオキシリボヌクレオチドの分子吸
光係数として従来知られている数値の中から適当
なものを用いて4種のデオキシリボヌクレオチド
の等モル混合液を調製し、該等モル混合液を用い
て所望のDNA中の4種の構成成分のモル数を算
出しても、得られる測定値は理論値と大きくかけ
離れたものとなつてしまう。具体的に、DNAは
その構造上d−AMPとd−TMPおよびd−
CMPとd−GMPとが互いに相補的に水素結合に
より対を形成していることから、DNAを酵素に
よつてその4種の構成成分に分解した場合、当然
その分析値としてd−AMPとd−TMPのモル比
およびd−CMPとd−GMPのモル比とがそれぞ
れ1.0になることは明かである。ところが、従来
知られている分子吸光係数を用いて調製した等モ
ル混合液を採用して分析した場合、それらの比が
上述した理由から1.0±0.2程度の信頼性に乏しい
結果となつてしまい、標準試薬としては満足でき
るものではなかつた。 [問題点を解決するための手段] 本発明は、前述のようなデオキシリボヌクレオ
チドのHPLCによる定量分析などにおいて使用さ
れるデオキシリボヌクレオチドの等モル混合試薬
を提供するものである。 すなわち、本発明は、d−CMP、d−AMP、
d−GMPおよびd−TMPの4種のデオキシリボ
ヌクレオチドを等モル混合してなる定量用標準試
薬であつて、その各成分のモル濃度をそれぞれ次
のPH7.0、波長260nmにおける分子吸光係数に基
づいて調製されてなることを特徴とする定量用試
薬である。 d−CMP(7.5±0.1)×103 d−AMP(15.1±0.1)×103 d−GMP(12.1±0.1)×103 d−TMP(8.9±0.1)×103 本発明試薬は、上記4種のデオキシリボヌクレ
オチドの等モル混合物であるが、使用されるデオ
キシリボヌクレオチドとしては遊離酸型であつて
も塩型であつてもよく、本発明においてデオキシ
リボヌクレオチドなる用語は両者を包含するもの
である。溶解性などの点おいては塩型のものを使
用することが好ましく、たとえば、ナトリウム
塩、リチウム塩、アンモニウム塩、トリエチルア
ンモニウム塩などの任意の塩型が選択されうる。
本発明試薬の調製形態としては、これらの4種の
デオキシリボヌクレオチドを溶解する適宜な水性
溶媒に溶解させた溶液状、または個体状(たとえ
ば粉末状、ペレツト状、顆粒状など)のいずれで
あつてもよい。 本発明試薬を調製するにあたつては、それぞれ
のデオキシリボヌクレオチドの適当濃度の水溶液
を調製し、前記の分子吸光係数に基づいて各デオ
キシリボヌクレオチドが等モルになるように各溶
液を混合する。GC含量測定用標準試薬の場合は、
各デオキシリボヌクレオチドの混合比率において
等モル性が保たれていればよく、その絶対モル量
の如何は問われない。定量分析用の標準試薬の場
合は、各デオキシリボヌクレオチドの絶対モル量
が既知であることが必要であり、その量は分析操
作上のサンプルの種類、測定値の換算のしやすさ
から決定される。このような、等モル混合液か
ら、各調製形態への調製は、常法によればよい。 本発明試薬は、HPLCによるデオキシリボヌク
レオチドの定量、特に微生物の同定のためのGC
含量の測定に使用される。その使用に際しては、
本発明試薬を使用時に一定量の溶媒に溶解後、1
〜10μlのHPLCへの注入によつて適度なクロマト
グラムが得られるような量に分注しておくことが
望ましい。これは、注入量の多少による操作性お
よび分離への影響を避けるためである。 かくして本発明試薬中の各デオキシリボヌクレ
オチドの吸光度を基準にして、試料中の各デオキ
シリボヌクレオチドの測定吸光値から各ヌクレオ
チドの定量ないしモル比の決定を行うことができ
る。吸光度の測定波長は任意である。 [効果] 本発明試薬は、いかなる分析条件下においても
正確な等モル性が維持されるものであるために、
たとえば4成分の分析方法を、充填剤として逆相
系または陰イオン交換系、移動相として水−酸
系、塩類溶液系または有機溶媒−塩類溶液系、検
出方法として紫外線検出器または示差屈折系など
を任意に組み合わせて行う場合にも有効である特
徴を有する。近年のHPLC技術の進歩によつて、
数多くの充填剤が開発され、DNAの4成分の分
析条件としても種々の条件の変更が考えられる
が、このようにカラムサイズ、充填剤の種類、流
速、カラム圧力、カラム温度、移動相、検出方法
などの諸因子がいかに変動しても、その定量条件
において本発明試薬によりきわめて簡便に正確な
各デオキシリボヌクレオチドの等モル性の標準吸
収値を得ることができる。したがつて同一条件下
における未知試料のデオキシリボヌクレオチドの
定量もしくはモル比決定を容易に行うことができ
る。 さらに、本発明試薬とHPLCを組み合わせて
DNAを分析することにより、以下の利点を有す
る。 (1) HPLCの検出感度を適宜調整することによつ
て、僅か0.1μgのDNA量でも測定できる。 (2) 検出法として紫外線検出法を採用すれば、紫
外線非吸収物質である糖類、脂質類などの夾雑
物の影響を受けない。 (3) 分離カラムを使用することによりタンパク質
を含んだ試料を用いても何等影響されない。 (4) 全塩基配列既知のDNA中の理論的GC含量
(%)との一致を可能にする高度な精度を有す
る。具体的にはd−AMPとd−TMPのモル
比、またはd−CMPとd−GMPのモル比が理
論値(1.0)と極めて近似の1.0±0.07程度の値
を得ることができる。 [実施例] 実施例 1 d−CMP(二ナトリウム塩)、d−AMP(二ナ
トリウム塩)、d−GMP(二ナトリウム塩)およ
びd−TMP(二ナトリウム塩)をそれぞれ1gを
PH7.0のりん酸緩衝液100mlに溶解させた。各溶液
の波長260nmにおける紫外線吸収を測定し、次
のそれぞれの分子吸光係数に基づいて、各1ミリ
モル分に相当する溶液の容量を正確に算出して各
溶液を秤量し、混合した後凍結乾燥してデオキシ
リボヌクレオチドの等モル混合試薬を得た。 d−CMP7.5×103 d−AMP15.1×103 d−GMP12.1×103 d−TMP8.9×103 参考例 d−CMP、d−AMP、d−GMPおよびd−
TMPを個々に単離精製し、元素分析値(N、P)
から無水物換算純度を算出した結果、ほぼ100%
の値を得た。これらのものについてカールフイシ
ヤー法により水分を測定したところ、下記のとお
りであつた。 各デオキシリボヌクオチドの1ミリモル担当量
を正確に秤量混合し、200ml蒸溜水に溶解させ、
対照標準液とした。
ー(HPLC)によるDNA(デオキシリボ核酸)中
のGC含量決定に有用な定量用標準試薬に関する
ものである。 [従来の技術および問題点] DNA中のd−GMPおよびd−CMPの含量
(GC含量)を測定することは、本来異なる生物種
間での同定に利用されてきたが、現在では微生物
の分類上欠くことのできない指標になつている。 GC含量の測定法としては、古くはDNAの加水
分解物を直接クロマトグラフイー法により測定す
る方法で行われ、最近は主として塩化セシウムに
よる浮遊密度遠心法や希薄塩類溶液中での加熱処
理によるDNA二重らせんの変形を利用した融解
温度(Tm)の測定法が汎用されている。 しかし、これらの方法は、いずれも間接的な方
法であるとともに、分析に多大な時間と熟練した
技術を必要とするという欠点を有している。 一方、近年、HPLCによる物質の定量ないし定
性分析技術の発達は著しいものがあり、合成反応
液や発酵反応液のような多成分の混合液の分離分
析手段として、また最終製品の純度分析に代表さ
れる品質管理における分析手段として広く利用さ
れてきている。HPLCが普及してきた理由は、測
定物質の分離分析をきわめて短時間にかつ自動化
されたシステムで行えること、客観性が高く、し
かも再現性のある測定結果が得られることによ
る。 このようなHPLCをDNAのGC含量の測定に応
用すると、従来法と異なり、DNAの酵素分解液
を直接分析し、同時に定量値を得ることができ
る。しかしながら、この分析法を実施するにあた
り分離された4種成分(d−CMP、d−GMP、
d−AMP、d−TMP)の正確な定量値を得るた
めには、正確に定量化された標準物質が必要であ
る。一般に市販されている生化学研究用試薬は、
その性質上、その分子量(計算値)に基づいて正
確に秤量して定量的に溶解調製しても目的とする
モル濃度に完全に近付けることは困難であり、ま
して4種の物質の等モル混合液を調製することは
至難であつた。これは、それぞれの試薬の水分、
夾雑微量成分の含有量を明確に把握することが要
求されるからである。 また、分子吸光係数に基づいて等モル混合液を
調製する場合においても、従来知られている分子
吸光係数は、同一のデオキシリボヌクレオチドで
あつてもその数値が文献により大きく変動し、本
発明が目的としている4種のデオキシリボヌクレ
オチドの等モル混合液を調製する際にどの数値を
採用すべきかについては全く示唆されていない。
このため、各デオキシリボヌクレオチドの分子吸
光係数として従来知られている数値の中から適当
なものを用いて4種のデオキシリボヌクレオチド
の等モル混合液を調製し、該等モル混合液を用い
て所望のDNA中の4種の構成成分のモル数を算
出しても、得られる測定値は理論値と大きくかけ
離れたものとなつてしまう。具体的に、DNAは
その構造上d−AMPとd−TMPおよびd−
CMPとd−GMPとが互いに相補的に水素結合に
より対を形成していることから、DNAを酵素に
よつてその4種の構成成分に分解した場合、当然
その分析値としてd−AMPとd−TMPのモル比
およびd−CMPとd−GMPのモル比とがそれぞ
れ1.0になることは明かである。ところが、従来
知られている分子吸光係数を用いて調製した等モ
ル混合液を採用して分析した場合、それらの比が
上述した理由から1.0±0.2程度の信頼性に乏しい
結果となつてしまい、標準試薬としては満足でき
るものではなかつた。 [問題点を解決するための手段] 本発明は、前述のようなデオキシリボヌクレオ
チドのHPLCによる定量分析などにおいて使用さ
れるデオキシリボヌクレオチドの等モル混合試薬
を提供するものである。 すなわち、本発明は、d−CMP、d−AMP、
d−GMPおよびd−TMPの4種のデオキシリボ
ヌクレオチドを等モル混合してなる定量用標準試
薬であつて、その各成分のモル濃度をそれぞれ次
のPH7.0、波長260nmにおける分子吸光係数に基
づいて調製されてなることを特徴とする定量用試
薬である。 d−CMP(7.5±0.1)×103 d−AMP(15.1±0.1)×103 d−GMP(12.1±0.1)×103 d−TMP(8.9±0.1)×103 本発明試薬は、上記4種のデオキシリボヌクレ
オチドの等モル混合物であるが、使用されるデオ
キシリボヌクレオチドとしては遊離酸型であつて
も塩型であつてもよく、本発明においてデオキシ
リボヌクレオチドなる用語は両者を包含するもの
である。溶解性などの点おいては塩型のものを使
用することが好ましく、たとえば、ナトリウム
塩、リチウム塩、アンモニウム塩、トリエチルア
ンモニウム塩などの任意の塩型が選択されうる。
本発明試薬の調製形態としては、これらの4種の
デオキシリボヌクレオチドを溶解する適宜な水性
溶媒に溶解させた溶液状、または個体状(たとえ
ば粉末状、ペレツト状、顆粒状など)のいずれで
あつてもよい。 本発明試薬を調製するにあたつては、それぞれ
のデオキシリボヌクレオチドの適当濃度の水溶液
を調製し、前記の分子吸光係数に基づいて各デオ
キシリボヌクレオチドが等モルになるように各溶
液を混合する。GC含量測定用標準試薬の場合は、
各デオキシリボヌクレオチドの混合比率において
等モル性が保たれていればよく、その絶対モル量
の如何は問われない。定量分析用の標準試薬の場
合は、各デオキシリボヌクレオチドの絶対モル量
が既知であることが必要であり、その量は分析操
作上のサンプルの種類、測定値の換算のしやすさ
から決定される。このような、等モル混合液か
ら、各調製形態への調製は、常法によればよい。 本発明試薬は、HPLCによるデオキシリボヌク
レオチドの定量、特に微生物の同定のためのGC
含量の測定に使用される。その使用に際しては、
本発明試薬を使用時に一定量の溶媒に溶解後、1
〜10μlのHPLCへの注入によつて適度なクロマト
グラムが得られるような量に分注しておくことが
望ましい。これは、注入量の多少による操作性お
よび分離への影響を避けるためである。 かくして本発明試薬中の各デオキシリボヌクレ
オチドの吸光度を基準にして、試料中の各デオキ
シリボヌクレオチドの測定吸光値から各ヌクレオ
チドの定量ないしモル比の決定を行うことができ
る。吸光度の測定波長は任意である。 [効果] 本発明試薬は、いかなる分析条件下においても
正確な等モル性が維持されるものであるために、
たとえば4成分の分析方法を、充填剤として逆相
系または陰イオン交換系、移動相として水−酸
系、塩類溶液系または有機溶媒−塩類溶液系、検
出方法として紫外線検出器または示差屈折系など
を任意に組み合わせて行う場合にも有効である特
徴を有する。近年のHPLC技術の進歩によつて、
数多くの充填剤が開発され、DNAの4成分の分
析条件としても種々の条件の変更が考えられる
が、このようにカラムサイズ、充填剤の種類、流
速、カラム圧力、カラム温度、移動相、検出方法
などの諸因子がいかに変動しても、その定量条件
において本発明試薬によりきわめて簡便に正確な
各デオキシリボヌクレオチドの等モル性の標準吸
収値を得ることができる。したがつて同一条件下
における未知試料のデオキシリボヌクレオチドの
定量もしくはモル比決定を容易に行うことができ
る。 さらに、本発明試薬とHPLCを組み合わせて
DNAを分析することにより、以下の利点を有す
る。 (1) HPLCの検出感度を適宜調整することによつ
て、僅か0.1μgのDNA量でも測定できる。 (2) 検出法として紫外線検出法を採用すれば、紫
外線非吸収物質である糖類、脂質類などの夾雑
物の影響を受けない。 (3) 分離カラムを使用することによりタンパク質
を含んだ試料を用いても何等影響されない。 (4) 全塩基配列既知のDNA中の理論的GC含量
(%)との一致を可能にする高度な精度を有す
る。具体的にはd−AMPとd−TMPのモル
比、またはd−CMPとd−GMPのモル比が理
論値(1.0)と極めて近似の1.0±0.07程度の値
を得ることができる。 [実施例] 実施例 1 d−CMP(二ナトリウム塩)、d−AMP(二ナ
トリウム塩)、d−GMP(二ナトリウム塩)およ
びd−TMP(二ナトリウム塩)をそれぞれ1gを
PH7.0のりん酸緩衝液100mlに溶解させた。各溶液
の波長260nmにおける紫外線吸収を測定し、次
のそれぞれの分子吸光係数に基づいて、各1ミリ
モル分に相当する溶液の容量を正確に算出して各
溶液を秤量し、混合した後凍結乾燥してデオキシ
リボヌクレオチドの等モル混合試薬を得た。 d−CMP7.5×103 d−AMP15.1×103 d−GMP12.1×103 d−TMP8.9×103 参考例 d−CMP、d−AMP、d−GMPおよびd−
TMPを個々に単離精製し、元素分析値(N、P)
から無水物換算純度を算出した結果、ほぼ100%
の値を得た。これらのものについてカールフイシ
ヤー法により水分を測定したところ、下記のとお
りであつた。 各デオキシリボヌクオチドの1ミリモル担当量
を正確に秤量混合し、200ml蒸溜水に溶解させ、
対照標準液とした。
【表】
かくして得られた対照標準液と、実施例1で得
られた標準液をりん酸緩衝液(PH7.0)を用いて
200mlに希釈した溶液(1ミリモル/200ml)各々
の260nmにおける吸光度を測定したところ次の
ようであつた。 実施例1の方法で調製したもの 208.0 参考例の方法で調製したもの 206.0 応用例 1 実施例1で得られた標準液を用いて、子牛胸腺
DNAのヌクレアーゼP1(核酸分解酵素)による
加水分解液について、下記の条件(1)および条件(2)
でHPLCによる分析を行い、各デオキシリボヌク
レオチドの存在モル比率およびGC含量を求めた。 <条件(1)> カラム:CHEMCOSORB7−ODS−H(逆相系)
4.6×250mm 移動相:10mMりん酸カリウム緩衝液(PH7.0) 検出器:紫外線検出器(波長260nm) 感度(スケール幅):0.16AUFS 流速:1.5ml/min. チヤート速度:2.5mm/min. <条件(2)> カラム:MCI GEL CDR−10(陰イオン交換系)
4.0×150mm 移動相:30mM塩化カリウム、10mMりん酸二水
素カリウム、10%アセトニトリル(PH3.5) 検出器:紫外線検出器(波長260nm) 感度(スケール幅):0.16AUFS 流速:1.0ml/min. チヤート速度:2.5mm/min.
られた標準液をりん酸緩衝液(PH7.0)を用いて
200mlに希釈した溶液(1ミリモル/200ml)各々
の260nmにおける吸光度を測定したところ次の
ようであつた。 実施例1の方法で調製したもの 208.0 参考例の方法で調製したもの 206.0 応用例 1 実施例1で得られた標準液を用いて、子牛胸腺
DNAのヌクレアーゼP1(核酸分解酵素)による
加水分解液について、下記の条件(1)および条件(2)
でHPLCによる分析を行い、各デオキシリボヌク
レオチドの存在モル比率およびGC含量を求めた。 <条件(1)> カラム:CHEMCOSORB7−ODS−H(逆相系)
4.6×250mm 移動相:10mMりん酸カリウム緩衝液(PH7.0) 検出器:紫外線検出器(波長260nm) 感度(スケール幅):0.16AUFS 流速:1.5ml/min. チヤート速度:2.5mm/min. <条件(2)> カラム:MCI GEL CDR−10(陰イオン交換系)
4.0×150mm 移動相:30mM塩化カリウム、10mMりん酸二水
素カリウム、10%アセトニトリル(PH3.5) 検出器:紫外線検出器(波長260nm) 感度(スケール幅):0.16AUFS 流速:1.0ml/min. チヤート速度:2.5mm/min.
【表】
応用例 2
応用例1と同様にサケ精液DNAおよびλフア
ージDNAについて、種々の検出波長で測定した。
結果を下表に示す。
ージDNAについて、種々の検出波長で測定した。
結果を下表に示す。
【表】
【表】
応用例 3
応用例1の条件(1)の条件で全塩基配列既知の大
きさの異なつたDNA(λフアージ、pUC19、
GAP−DH)について理論値との比較分析を行つ
た。
きさの異なつたDNA(λフアージ、pUC19、
GAP−DH)について理論値との比較分析を行つ
た。
【表】
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 デオキシシチジル酸(d−CMP)、デオキシ
アデニル酸(d−AMP)、デオキシグアニル酸
(d−GMP)およびチミジル酸(d−TMP)の
4種のデオキシリボヌクレオチドを等モル混合し
てなる定量用標準試薬であつて、その各成分のモ
ル濃度をそれぞれ次のPH7.0、波長260nmにおけ
る分子吸光係数に基づいて調製されてなることを
特徴とする定量用標準試薬。 d−CMP(7.5±0.1)×103 d−AMP(15.1±0.1)×103 d−GMP(12.1±0.1)×103 d−TMP(8.9±0.1)×103
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP251585A JPS61161440A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 定量用標準試薬 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP251585A JPS61161440A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 定量用標準試薬 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161440A JPS61161440A (ja) | 1986-07-22 |
| JPH0332011B2 true JPH0332011B2 (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=11531507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP251585A Granted JPS61161440A (ja) | 1985-01-10 | 1985-01-10 | 定量用標準試薬 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61161440A (ja) |
-
1985
- 1985-01-10 JP JP251585A patent/JPS61161440A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61161440A (ja) | 1986-07-22 |
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