JPH04262799A - 核酸配列の増幅方法およびそのための試薬キット - Google Patents
核酸配列の増幅方法およびそのための試薬キットInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
のための試薬キットに関する。この発明は特に、塩基配
列が既知の核酸を、その初期に存在する量に比較して、
より大量に生成させる方法に関する。本発明を実施する
ことにより、遺伝病、癌、感染症などの診断を行うこと
が容易となる。
の検出は遺伝病、癌、感染症などの診断のために有効な
手段として汎用されるようになってきた。核酸検出法に
おいて、標的とする塩基配列は、対象となる核酸のほん
の僅かな部分である場合があり、非放射性標識プローブ
や末端を放射性同位体で標識したオリゴヌクレオチドプ
ローブを用いた検出法では、感度上の問題等によりその
検出が困難である。そのため、プローブ検出システムの
感度を向上させるための努力が多くなされている(WO
87/03622など)。また、感度向上の手段として
、標的とする核酸をDNAポリメラーゼにより増幅させ
る方法(特開昭61−274697号公報;以下「PC
R」と略すことがある)が開示されている。しかし、こ
の方法では複雑な温度の調節が必要であり、専用の機器
を必要とするという欠点がある。 DNAリガー
ゼを用いる増幅法も開示されている(WO89/126
96 、特開平2−2934号公報など) 。しかし、
これらの方法ではDNAリガーゼが平滑末端を連結する
反応 (blunt end ligation) に
より非特異的増幅が起こる。この問題の回避法として、
WO89/12696では3組以上のプローブを用いて
いるが、プローブ数が多くコスト高となってしまう欠点
がある。また、RNAポリメラーゼを用いてDNAより
RNAが生成されることは周知であり、RNAポリメラ
ーゼを用いて核酸の増幅を行う方法も開示されている(
WO89/01050)。しかしながら、この方法では
RNAポリメラーゼによる転写増幅のみでは充分な増幅
は困難である。従って、生成したRNAに再度逆転写酵
素を作用させDNAを生成させる操作を実施している。 一方、標的とする核酸にプローブをハイブリダイズさせ
た後、正しくハイブリダイズしたプローブのみを増幅す
る方法(BIO/TECHNOLOGY vol.6,
1197, 1988)も知られている。しかしこの
方法では、非特異反応により結合したプローブも増幅さ
れ、ブランク値の上昇をきたすという問題がある。
とする核酸を簡便に増幅させる方法を提供することであ
る。
題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、プローブとして
標的核酸の存在下でのみ環状となりうるヌクレオチドを
用いることにより、上記課題が解決されることを見出し
て、本発明を完成させるに到った。即ち、本発明は検体
試料中の標的核酸配列(A)の存在の結果として環状化
するように設計された配列を有する直鎖状プローブヌク
レオチド(B)と、少なくともこの直鎖状プローブヌク
レオチド(B)と部分的に相補的な配列を有するプライ
マーヌクレオチド(C)を用いて、標的核酸配列(A)
に直鎖状プローブヌクレオチド(B)をハイブリダイズ
させ、直鎖状プローブヌクレオチド(B)を環状化し、
生成した環状プローブヌクレオチド(B’)を鋳型とし
、プライマーヌクレオチド(C)を利用し、鋳型と相補
的な配列の繰り返した配列を有する一本鎖核酸を生成さ
せることにより、核酸配列を増幅させることを特徴とす
る核配列の増幅方法である。また本発明の核酸を増幅す
るための試薬キットは、検体試料中の標的核酸配列(A
)の存在の結果として環状化するように設計された配列
を有する直鎖状プローブヌクレオチド(B)、該直鎖状
プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的な配列を
有するプライマーヌクレオチド(C)、連結手段、核酸
ポリメラーゼおよびヌクレオチド三リン酸を含む核酸増
幅用試薬キットである。
リッドを形成することにより、リガ9 ゼを用いて環状
化することが可能となるように設計された核酸分子を使
用し、該環状化した核酸分子を鋳型として、ポリメラー
ゼ反応により核酸配列を増幅させる。本発明における標
的核酸(A)は、単鎖でも二重鎖でもよく、比較的純粋
な状態であっても、核酸の混合物の一成分であってもよ
い。本発明に関する標的核酸の配列は長さ、構造等に特
に制限されない。
)とは、検体試料中の標的核酸配列(A)の存在の結果
として環状化するように設計された配列を有する直鎖状
プローブヌクレオチドである(図1および図2のB参照
)。プローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端
は図2に示されるように、標的核酸とアニールする部分
を有する。該アニール部分は、それぞれ6〜40ヌクレ
オチド、好ましくは各々10〜30ヌクレオチドの長さ
が使用される。5’末端と3’末端に位置する上記アニ
ール部分間を結ぶ配列の長さは、一般的に1〜1000
個、好ましくは10〜100 個のヌクレオチドであれ
ばよい。また、この領域にRNAポリメラーゼのアンチ
プロモーター配列を含ませることも可能である。このR
NAポリメラーゼのアンチプロモーター配列を持ったプ
ローブヌクレオチドを用いた場合、プライマーヌクレオ
チドとしてRNAポリメラーゼのプロモーター配列を持
つヌクレオチドを用いることにより、プロモーターに応
じたRNAポリメラーゼ、およびリボヌクレオチド(A
TP, CTP, GTP, UTP)を作用させれば
、プローブヌクレオチドの相補鎖が繰り返し並んだRN
Aを合成することが可能である。
、プローブヌクレオチド(B)と少なくとも部分的に相
補的な配列を有していれば、構造、長さなどに制限され
ない。長さは一般的には、6〜40ヌクレオチド、好ま
しくは10〜30ヌクレオチドが使用される。また、プ
ローブヌクレオチドがRNAポリメラーゼのアンチプロ
モーター配列を含む場合には、プライマーヌクレオチド
にプロモーター配列を含ませたものを使用することが可
能である。これらのオリゴヌクレオチド(B)および(
C)は、例えばABI社(Applied Biosy
stems Inc. )のDNAシンセサイザー 3
91型を用いて、ホスホアミダイト法により合成できる
。他にもリン酸トリエステル法、H−ホスホネート法、
チオホスファイト法等いかなる方法で合成してもよい。 また、生物学的起源、例えば制限エンドヌクレアーゼ消
化物から単離してもよい。プローブヌクレオチド(B)
の5’末端にはリン酸基を付加しておくことが好ましい
。リン酸基の付加は、例えばATPの存在下で、T4ポ
リヌクレオチドキナーゼにより行うことができる。
ヘリカーゼ様活性を持つ核酸ポリメラーゼであれば、D
NAポリメラーゼであっても、RNAポリメラーゼであ
ってもよい。例えばφ29DNAポリメラーゼを用いれ
ば、環状核酸分子を鋳型として、鋳型と相補的な配列が
繰り返し並んだ核酸を合成することが可能である(J.
Biol. Chem. 264, 8935, 19
89 )。他にも、M2DNAポリメラーゼ、E. c
oli DNAポリメラーゼIII 、T7RNAポリ
メラーゼ、T3RNAポリメラーゼ、SP6RNAポリ
メラーゼなどが利用できる。
A)に上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)をハイブ
リダイズさせ、直鎖状プローブヌクレオチド(B)を環
状化し、生成した環状プローブヌクレオチド(B’)を
鋳型として、プライマーヌクレオチド(C)を利用し、
鋳型と相補的な配列の繰り返した配列を有する一本鎖核
酸を生成させることにより核酸配列を増幅させる。
実施態様が挙げられる。(1)検体試料中の標的核酸配
列(A)の存在の結果として環状化するように設計され
た配列を有する直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、
少なくとも該直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分
的に相補的な配列を有するプライマーヌクレオチド(C
)を用いて、下記の操作(a)〜(e)を行うことを特
徴とする核酸配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)と
標的核酸配列(A)とのハイブリッドを形成させる。 操作(b):プライマーヌクレオチド(C)を操作(a
)で生成したハイブリッド中のプローブヌクレオチド(
B)とアニールさせる。 操作(c):操作(b)で生成したアニール物中の直鎖
状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端を
連結させて、環状ヌクレオチド(B’)とする。 操作(d):操作(c)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(e):必要により、操作(d)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(d)を少なくとも1
回繰り返す。
存在の結果として環状化するように設計された配列を有
する直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくとも
該直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的
な配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用いて
、下記の操作(a)〜(e)を行うことを特徴とする核
酸配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)と
プライマーヌクレオチド(C)とのハイブリッドを形成
させる。 操作(b):検体試料中の標的核酸(A)を、操作(a
)で生成したハイブリッド中のプローブヌクレオチド(
B)とアニールさせる。 操作(c):操作(b )で生成したアニール物中の直
鎖状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端
を連結させて、環状ヌクレオチド(B’)とする。 操作(d):操作(c)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(e):必要により、操作(d)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(d)を少なくとも1
回繰り返す。
存在の結果として環状化するように設計された配列を有
する直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくとも
該直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的
な配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用いて
、下記の操作(a)〜(d)を行うことを特徴とする核
酸配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)、
標的核酸配列(A)およびプライマーヌクレオチド(C
)とのハイブリッドを形成させる。 操作(b):操作(a)で生成したハイブリッド中の直
鎖状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端
を連結させ、環状ヌクレオチド(B’)とする。 操作(c):操作(b)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(d):必要により、操作(c)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(c)を少なくとも1
回繰り返す。
存在の結果として環状化するように設計された配列を有
する直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくとも
該直鎖状プローブヌクレオチド (B)と部分的に相
補的な配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用
いて、下記の操作(a)〜(e)を行うことを特徴とす
る核酸配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)と
標的核酸配列(A)とのハイブリッドを形成させる。 操作(b):操作(a)で生成したハイブリッド中の隣
接した直鎖状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と
3’末端を連結させ、環状ヌクレオチド(B’)とする
。 操作(c):プライマーヌクレオチド(C)を操作(b
)で生成した環状プローブヌクレオチド(B’)とアニ
ールさせる。 操作(d):操作(c)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(e):必要により、操作(d)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(d)を少なくとも1
回繰り返す。
に、図2に本発明の原理を模式的に示す。以下、図を用
いて本発明を説明する。尚、図中Aは標的核酸、Bは直
鎖状プローブヌクレオチド、B’は環状化プローブヌク
レオチド、Cはプライマーヌクレオチド、Dは核酸ポリ
メラーゼを示す。 操作(a):直鎖状プローブヌクレオチド(B)中の検
出配列と標的核酸(A)中の標的配列とのハイブリッド
を形成させる。同時に又は別々にプライマーヌクレオチ
ド(C)を該プローブヌクレオチド(B)にアニールさ
せる(図2(a)参照)。標的核酸が二重鎖の場合は加
熱、アルカリ処理、酸処理などにより変性して一本鎖と
する。加熱変性は例えば80〜105 ℃で1〜5分間
処理することで実施できる。アルカリ処理は例えば、0
.2 〜1規定のNaOH存在下で、1〜30分間処理
し、等量のHClで中和して用いることができる。酸処
理は例えば0.01〜1規定のHCl存在下で、1〜3
0分処理し、NaOHで中和して用いることができる。 他の方法として酵素的に鎖分解を行なうこともできる。 アニールは、好ましくはプローブヌクレオチド(B)お
よびプライマーヌクレオチド(C)について、それぞれ
、最大のアニール選択性をもたらすように、選択された
温度において行う。 一般的には標的核酸(A)とプローブヌクレオチド(B
)、およびプローブヌクレオチド(B)とプライマーヌ
クレオチド(C)がそれぞれ特異的に結合し、且つミス
マッチによる非特異的結合が最小となるように、昇温さ
せて行われる。
B)の5’末端と3’末端を連結させ、環状化プローブ
ヌクレオチド(B’)とする(図2(b)参照)。該プ
ローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端がハイ
ブリッド形成の結果、隣接する場合、T4DNAリガー
ゼ、T7DNAリガーゼ、大腸菌(E. coli)
DNAリガーゼ、Thermus thermophi
lus DNAリガーゼ等の連結酵素を使用する方法
が好ましい。また互いに隣接していない場合、DNAポ
リメラーゼおよび/または逆転写酵素によりギャップを
埋めた後、連結酵素により連結することができる。この
場合、ギャップ部分がA−Tペアのみ、またはC−Gペ
アのみで構成されるようにプローブヌクレオチド(B)
を設計しておけば、添加するモノヌクレオチドをそれぞ
れA,TまたはC,Gのみとすることでミスマッチによ
りアニールしたオリゴヌクレオチドが間違って伸長され
ることを防止する方法もとることができる。連結酵素を
使用する連結方法については、特開昭63−22197
号公報および WO90/01069 に開示の方法等
、公知の手法により行うことができる。本発明において
、標的核酸とアニールするオリゴヌクレオチド部分は6
〜40ヌクレオチド、好ましくは10〜30ヌクレオチ
ドの長さのものが使用される。
ーブヌクレオチド(B’)を鋳型に、また該プローブヌ
クレオチド(B’)にアニールしたプライマーヌクレオ
チド(C)を利用して、核酸ポリメラーゼ(D)を用い
て核酸合成反応を行う(図2(C)参照)。該操作は、
例えばdNTP(dATP, dCTP, dGTP,
dTTP の4 種のデオキシリボヌクレオチド)
およびDNAポリメラーゼ(例えばφ29DNAポリメ
ラーゼ、M2DNAポリメラーゼ、T7DNAポリメラ
ーゼ、Thermus aquaticus DNAポ
リメラーゼ、Thermus thermophilu
s DNAポリメラーゼ等の核酸合成能力の高い酵素
)を用いて、上記環状ヌクレオチドを鋳型にして伸長反
応を行わせることによって行われる。この方法は、例え
ばジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J
ournal of Molecular Biolo
gy; 56, 341−361, 1971 )に記
載されている技術及び条件を用いることができる。これ
らの酵素は、DNAの二重鎖の部分を剥しながらプライ
マー伸長物の合成をすすめていくことができるので、当
該操作に先だって、必ずしも標的核酸(A)と環状化プ
ローブヌクレオチド(B’)を分離する必要はない。プ
ライマー伸長物は、標的配列と相同な配列を有するので
、該伸長物は操作(a)における標的核酸(A)と同様
にプローブヌクレオチド(B)の標的核酸として利用さ
れうる。この一連の操作を繰り返すことにより核酸の特
定の配列を簡便に大量に得ることができる。また、プロ
ーブヌクレオチド(B)、プライマーヌクレオチド(C
)にそれぞれアンチプロモーター配列、プロモーター配
列が含まれている場合には、核酸ポリメラーゼとして、
プロモーターに応じたRNAポリメラーゼを用いること
ができる。当該操作は、NTP(ATP, CTP,
GTP, UTPの4種のリボヌクレオチド)およびR
NAポリメラーゼ(例えば、T7RNAポリメラーゼ、
T3RNAポリメラーゼ、SP6RNAポリメラーゼな
ど)を用いて該環状ヌクレオチドを鋳型にしてRNA合
成反応を行わせることにより行われる。RNAポリメラ
ーゼ反応の結果として、プローブヌクレオチド(B)の
相補鎖が繰り返し並んだRNAが合成されるが、このR
NAを鋳型として逆転写酵素を用いてcDNAを合成し
、このcDNAにプライマーヌクレオチド(C)をアニ
ールさせることにより、繰り返しRNAポリメラーゼを
作用させて大量にRNAを合成することも可能である。 操作(d):必要により、操作(c)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(c)を少なくとも一回
繰り返す。
レオチド(B)の2つの末端が標的核酸(A)にアニー
ルして連結された場合にのみ増幅反応が行われる。した
がってオリゴヌクレオチドの塩基配列による特異性と、
2つの末端が連結される条件を満たす特異性の2つの特
異性が要求され、それだけ非特異反応が抑制される。し
たがって核酸の特定の配列のみを増幅することが可能で
ある。また、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリメラー
ゼを用いることにより、環状化したプローブヌクレオチ
ド1分子から複数の核酸配列が生成されるので、効率よ
く増幅することが可能である。生成した核酸配列を利用
して反応をサイクル化することにより、より大量に増幅
することもまた可能である。さらに、本発明の増幅法は
プローブを増幅する方法ではないので、ミスマッチや非
特異的ハイブリダイゼーションにより残存したプローブ
の増幅がなく、S/N(Signal/Noise)比
を増加させることができる。
ることによって、本発明の効果をより一層明確なものと
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されない
。 (実施例1 )各種オリゴヌクレオチドの合成ABI
社DNA シンセサイザー391 型を用いて、ホスホ
アミダイト法にて下記配列のオリゴヌクレオチドを合成
した。■プローブヌクレオチド(第一オリゴヌクレオチ
ド■):本オリゴヌクレオチドは腸炎ビブリオTDH(
Thermostable Direct Haemo
lysin) 遺伝子の87番目から 104番目、お
よび 105番目から 126番目のヌクレオチド配列
、T7プロモーター配列と相補的な配列を有する(配列
表1 )。また、5’末端にリン酸基が結合している。 ■プライマーヌクレオチド(第二オリゴヌクレオチド■
):本オリゴヌクレオチドはT7プロモーターの配列を
有する(配列表2 )。手法はABI 社マニュアルに
従い、0.2 μM スケールで実施した。各種オリゴ
ヌクレオチドの脱保護はアンモニア水で55℃で一夜実
施した。精製はファルマシア社製FPLCで逆相カラム
にて実施した。なお合成したオリゴヌクレオチドは必要
により以下の方法で5’末端にリン酸基を結合させた。 オリゴヌクレオチド 5
〜 20 pmoles10×T4ポリヌクレ
オチドキナーゼ緩衝液 10 μl 1 mM
ATP
1 μl T4ポリヌクレオチドキナ
ーゼ 10 単位水を加
えて全量を100 μl として、37℃で 1時間反
応させる。ここで、10×T4ポリヌクレオチドキナー
ゼ緩衝液とは、 0.5M Tris−HCl(pH8.0) 0.1
M MgCl2 0.1M 2−メルカプトエタノールを示す。
キット (ア)実施例1 の第一オリゴヌクレオチド■(イ)実
施例1 の第二オリゴヌクレオチド■(ウ)T4 DN
Aリガーゼ(東洋紡製)、T7 RNAポリメラーゼ(
東洋紡製)、ATP 、CTP 、GTP 、UTP
標的核酸の増幅方法(1) 操作(a) 実施例1 の第一オリゴヌクレオチド■0
.1mol と、TDH 産性腸炎ビブリオの培養菌体
から分離、部分精製したゲノム核酸1 μg とを共に
10μl のリガーゼ用反応液に加えた。94℃に 2
分間保った後、50℃に5 分間保温し、アニールさせ
た。リガーゼ用反応液66 mM Tris−
HCl(pH7.6)6.6 mM MgCl
2 10 mM ジチオスレイトール66μM
ATP 操作(b) 上記反応液10μl に、第二オリゴヌク
レオチド■0.1nmol を加え、操作(a) と同
様の操作により、環状化した第一オリゴヌクレオチド■
にアニールさせた。 操作(c) 次に、T4 DNAリガーゼ 1単位(東
洋紡製)を加え、37℃で 1時間反応させ、第一オリ
ゴヌクレオチドの5’末端と3’末端を連結させた。 操作(d)上記反応液に水40μl 、T7 RNAポ
リメラーゼ反応液50μl 、およびT7 RNAポリ
メラーゼ 10 単位を加え、操作(b) で連結した
環状オリゴヌクレオチドを鋳型として、37℃で30分
間保温することにより増幅反応を実施した。 T7 RNAポリメラーゼ反応液 80 mM Tris−HCl(pH8.0
) 10 mM ジチオスレイトール4
mM スペルミジン 8 mM MgCl2 50 mM NaCl 160 μg/ml BSA 0.02 % トリトン X−1002
mM ATP, CTP, GTP, UT
P操作(e) その後、アガロースゲルで電気泳動し、
エチジウムブロマイド染色法により合成された RNA
を確認した。結果は113merより高分子側に、スメ
ア上にRNA が合成されていた。これは、第一オリゴ
ヌクレオチドが連結され、この環状分子を鋳型として鋳
型より長いRNA 分子が合成されたことを示している
。
標的核酸の増幅方法(2) 操作(a) 実施例1 の第一オリゴヌクレオチド■0
.1nmolと第二オリゴヌクレオチド■ 0.1nm
olとを10μl のリガーゼ用反応液に加えた。94
℃に2 分間保った後50℃に5 分間保温し、アニー
ルさせた。 操作(b) 上記反応液に、TDH 産性腸炎ビブリオ
の培養菌体から分離、部分精製したゲノム核酸1 μg
を加え第一オリゴヌクレオチド■とアニールさせ、T
4 DNAリガーゼ1単位(東洋紡製)を加え、37℃
で1 時間反応させることにより、第一オリゴヌクレオ
チドの5’末端と3’末端を連結させた。 操作(c) 上記反応液10μl に水40μl 、T
7 RNAポリメラーゼ反応液50μl 、およびT7
RNAポリメラーゼ 10 単位を加え、操作(b)
で連結した環状オリゴヌクレオチドを鋳型として、3
7℃で30分間保温することにより増幅反応を実施した
。 操作(d) その後、アガロースゲルで電気泳動し、エ
チジウムブロマイド染色法により合成されたRNA を
確認した。結果は113merより高分子側に、スメア
上にRNA が合成されていた。これは、第一オリゴヌ
クレオチドが連結され、この環状分子を鋳型として鋳型
より長いRNA 分子が合成されたことを示している。
た標的核酸の増幅方法(3) 操作(a) 実施例1 の第一オリゴヌクレオチド■0
.1mol と第二オリゴヌクレオチド■ 0.1nm
olとを、TDH 産性腸炎ビブリオの培養菌体から分
離、部分精製したゲノム核酸 1μg と共に10μl
のリガーゼ用反応液に加えた。94℃に2 分間保っ
た後、50℃に5 分間保温し、アニールさせた。 操作(b) 次に、T4 DNAリガーゼ 1単位(東
洋紡製)を加え、37℃で 1時間反応させ、第一オリ
ゴヌクレオチドの5’末端と3’末端を連結させた。 操作(c) 上記反応液10μl に水40μl 、下
記反応液50μl 、およびT7 RNAポリメラーゼ
10 単位を加え、操作(b) で連結した環状オリゴ
ヌクレオチドを鋳型として、増幅反応を実施した。 操作(d) その後、アガロースゲルで電気泳動し、エ
チジウムブロマイド染色法により合成されたRNA を
確認した。結果は113merより高分子側に、スメア
上にRNA が合成されていた。これは、第一オリゴヌ
クレオチドが連結され、この環状分子を鋳型として鋳型
より長いRNA分子が合成されたことを示している。
た標的核酸の増幅方法(4) 操作(a) 実施例1 の第一オリゴヌクレオチド■0
.1mol と、TDH 産性腸炎ビブリオの培養菌体
から分離、部分精製したゲノム核酸1 μg とを共に
10μl のリガーゼ用反応液に加えた。94℃に2
分間保った後50℃に5 分間保温し、アニールさせた
。 操作(b) 次に、T4 DNAリガーゼ 1単位(東洋紡製)を加
え37℃で 1時間反応させ、第一オリゴヌクレオチド
の5’末端と3’末端を連結させた。 操作(c) 上記反応液10μl に、第二オリゴヌクレオチド■0
.1nmolを加え、操作(a) と同様の操作により
、環状化した第一オリゴヌクレオチド■にアニールさせ
た。次に反応液に水40μl 、下記反応液50μl
、およびT7 RNAポリメラーゼ 10 単位を加え
、操作(b) で連結した環状オリゴヌクレオチドを鋳
型として、37℃で30分間保温することにより増幅反
応を実施した。 操作(d) その後、アガロースゲルで電気泳動し、エチジウムブロ
マイド染色法により合成されたDNA を確認した。結
果は113merより高分子側に、スメア上にRNA
が合成されていた。これは、第一オリゴヌクレオチドが
連結され、この環状分子を鋳型として鋳型より長いRN
A 分子が合成されたことを示している。
置:1..18 他の特徴:腸炎ビブリオTDH(Thermostab
le Direct Haemolysin) 遺伝子
の105 番目から 126番目の配列と相補的な配列 存在位置:92..113 他の特徴:腸炎ビブリオTDH(Thermostab
le Direct Haemolysin) 遺伝子
の87番目から 104番目の配列と相補的な配列 配列 GATGAGATAT TGTTTGTTGT TCA
AATCTCC CTATAGTGAG TCGTAT
TAAA ACTATTCTAT 60AGT
GTCACCT AAATGATCCA CTAGTT
CTAG AGCGGTTTCC TGCCCCCGG
T TCT 113
17
ド)の構造を示した図である。
れたRNAの電気泳動パターンを示す。
プローブヌクレオチド)、B’は環状化した第一オリゴ
ヌクレオチド、Cは第二オリゴヌクレオチド(プライマ
ーヌクレオチド)およびDは核酸ポリメラーゼを示す。 図3中、レーン1、2、3および4はそれぞれ実施例3
、4、5および6の試料に対応している。矢印は、鋳型
として用いた第一オリゴヌクレオチドの位置を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 検体試料中の標的核酸配列(A)の存
在の結果として環状化するように設計された配列を有す
る直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくともこ
の直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的
な配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用いて
、標的核酸配列(A)に直鎖状プローブヌクレオチド(
B)をハイブリダイズさせ、直鎖状プローブヌクレオチ
ド(B)を環状化し、生成した環状プローブヌクレオチ
ド(B’)を鋳型として、プライマーヌクレオチド(C
)を利用し、鋳型と相補的な配列の繰り返した配列を有
する一本鎖核酸を生成させることにより、核酸配列を増
幅させることを特徴とする核酸配列の増幅方法。 - 【請求項2】 検体試料中の標的核酸配列(A)の存
在の結果として環状化するように設計された配列を有す
る直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくとも該
直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的な
配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用いて、
下記の操作(a)〜(e)を行うことを特徴とする核酸
配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)と
標的核酸配列(A)とのハイブリッドを形成させる。 操作(b):プライマーヌクレオチド(C)を操作(a
)で生成したハイブリッド中のプローブヌクレオチド(
B)とアニールさせる。 操作(c):操作(b)で生成したアニール物中の直鎖
状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端を
連結させて、環状ヌクレオチド(B’)とする。 操作(d):操作(c)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(e):必要により、操作(d)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(d)を少なくとも1
回繰り返す。 - 【請求項3】 検体試料中の標的核酸配列(A)の存
在の結果として環状化するように設計された配列を有す
る直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくとも該
直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的な
配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用いて、
下記の操作(a)〜(e)を行うことを特徴とする核酸
配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)と
プライマーヌクレオチド(C)とのハイブリッドを形成
させる。 操作(b):検体試料中の標的核酸(A)を、操作(a
)で生成したハイブリッド中のプローブヌクレオチド(
B)とアニールさせる。 操作(c):操作(b)で生成したアニール物中の直鎖
状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端を
連結させて、環状ヌクレオチド(B’)とする。 操作(d):操作(c)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(e):必要により、操作(d)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(d)を少なくとも1
回繰り返す。 - 【請求項4】 検体試料中の標的核酸配列(A)の存
在の結果として環状化するように設計された配列を有す
る直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくとも該
直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的な
配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用いて、
下記の操作(a)〜(d)を行うことを特徴とする核酸
配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)、
標的核酸配列(A)およびプライマーヌクレオチド(C
)とのハイブリッドを形成させる。 操作(b):操作(a)で生成したハイブリッド中の直
鎖状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と3’末端
を連結させ、環状ヌクレオチド(B’)とする。 操作(c):操作(b)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(d):必要により、操作(c)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(c)を少なくとも1
回繰り返す。 - 【請求項5】 検体試料中の標的核酸配列(A)の存
在の結果として環状化するように設計された配列を有す
る直鎖状プローブヌクレオチド(B)と、少なくとも該
直鎖状プローブヌクレオチド(B)と部分的に相補的な
配列を有するプライマーヌクレオチド(C)を用いて、
下記の操作(a)〜(e)を行うことを特徴とする核酸
配列の増幅方法。 操作(a):上記直鎖状プローブヌクレオチド(B)と
標的核酸配列(A)とのハイブリッドを形成させる。 操作(b):操作(a)で生成したハイブリッド中の隣
接した直鎖状プローブヌクレオチド(B)の5’末端と
3’末端を連結させ、環状ヌクレオチド(B’)とする
。 操作(c):プライマーヌクレオチド(C)を操作(b
)で生成した環状プローブヌクレオチド(B’)とアニ
ールさせる。 操作(d):操作(c)で生成した環状ヌクレオチド(
B’)を鋳型とし、ヘリカーゼ様活性を有する核酸ポリ
メラーゼおよびプライマーヌクレオチド(C)を利用し
て核酸配列を増幅させる。 操作(e):必要により、操作(d)で生成した増幅核
酸配列を用いて、操作(a)〜(d)を少なくとも1
回繰り返す。 - 【請求項6】 検体試料中の標的核酸配列(A)の存
在の結果として環状化するように設計された配列を有す
る直鎖状プローブヌクレオチド(B)、該直鎖状プロー
ブヌクレオチド(B)と部分的に相補的な配列を有する
プライマーヌクレオチド(C)、連結手段、核酸ポリメ
ラーゼおよびヌクレオチド三リン酸を含む核酸増幅用試
薬キット。
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