JPH04267897A - Dna又はrnaの検出方法 - Google Patents
Dna又はrnaの検出方法Info
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非放射性標識を用いた
DNA又はRNAの検出方法に関する。
DNA又はRNAの検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】医学医療分野における細菌・ウイルス等
の感染症診断、遺伝病の発症前診断や早期診断(予測)
、法医学における個人識別、動・植物の病因診断や育種
等への利用、生物製剤等の規格試験、食品分野などでは
、遺伝子診断が急速に注目されつつある。特に、診断分
野において従来多く採用されている抗原・抗体法や検出
技術面では、例えば、感染抗原に対する抗体の産生に、
あるいはウイルス検出のための感染細胞増殖のための培
養に、数週間から数カ月を要すことで診断結果が出るの
に多大の時間を費やすという欠点を有していた。従来、
DNA又はRNAの検出には標的(検体)の1本鎖DN
A又はRNAに相補的な1本鎖DNAによるDNA−D
NAあるいはDNA−RNA間の結合を形成させるハイ
ブリダイゼーション法が用いられている。通常、標的に
相補的なDNAは放射性同位元素(32P,35S,3
H等)等で標識されDNAプローブと呼ばれる。これら
核酸の相補的な結合は、アデニンとチミン及びグアニン
とシトシンの間で起こる水素結合の塩基対形成による。 この塩基対の形成は非常に正確に相手を認識するもので
、このことがDNAプローブによる検出法の特異性を高
いものにしている。
の感染症診断、遺伝病の発症前診断や早期診断(予測)
、法医学における個人識別、動・植物の病因診断や育種
等への利用、生物製剤等の規格試験、食品分野などでは
、遺伝子診断が急速に注目されつつある。特に、診断分
野において従来多く採用されている抗原・抗体法や検出
技術面では、例えば、感染抗原に対する抗体の産生に、
あるいはウイルス検出のための感染細胞増殖のための培
養に、数週間から数カ月を要すことで診断結果が出るの
に多大の時間を費やすという欠点を有していた。従来、
DNA又はRNAの検出には標的(検体)の1本鎖DN
A又はRNAに相補的な1本鎖DNAによるDNA−D
NAあるいはDNA−RNA間の結合を形成させるハイ
ブリダイゼーション法が用いられている。通常、標的に
相補的なDNAは放射性同位元素(32P,35S,3
H等)等で標識されDNAプローブと呼ばれる。これら
核酸の相補的な結合は、アデニンとチミン及びグアニン
とシトシンの間で起こる水素結合の塩基対形成による。 この塩基対の形成は非常に正確に相手を認識するもので
、このことがDNAプローブによる検出法の特異性を高
いものにしている。
【0003】実際の検出操作は、固相担体法が広く採用
されている。これは標的DNA又はRNAを担体に固定
化させた後、DNAプローブによるハイブリダイゼーシ
ョンを行なう方法で、担体にはニトロセルロース膜やナ
イロン膜が使われる。これらの担体の選択はDNA又は
RNAの保持量やDNAプローブの非特異的結合等に大
きく影響するため重要な因子となる。
されている。これは標的DNA又はRNAを担体に固定
化させた後、DNAプローブによるハイブリダイゼーシ
ョンを行なう方法で、担体にはニトロセルロース膜やナ
イロン膜が使われる。これらの担体の選択はDNA又は
RNAの保持量やDNAプローブの非特異的結合等に大
きく影響するため重要な因子となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】まず、従来法は放射能
を使用するため、取り扱い上あるいは安全上の問題があ
る。特に、臨床検査部門等では放射能の使用は障害とな
るため非放射性標識法による検出法の開発が望まれてい
る。近年、酵素標識をした抗原−抗体法やビオチン−ア
ビジン法等による非放射性標識法が開発されつつあるが
、検出感度の点で劣る状況にある。多くの場合、固相担
体法が開発されているが、その検出系は酵素反応の生成
物をニトロセルロース膜やナイロン膜に沈着させる方式
でその沈着性が問題となる。沈着性が悪いと酵素反応生
成物は不溶解性であるため、膜から脱離した状態となり
、大きく検出感度に影響する。本法はこれらの点を改善
した、脱放射性標識及び高検出感度の開発にある。他に
、同様な方法による蛍光や化学発光を検出するシステム
も開発されているが、正確性(測定値が安定しない)や
高価な測定用の機器が必要なこともあり、実用上問題を
残している。
を使用するため、取り扱い上あるいは安全上の問題があ
る。特に、臨床検査部門等では放射能の使用は障害とな
るため非放射性標識法による検出法の開発が望まれてい
る。近年、酵素標識をした抗原−抗体法やビオチン−ア
ビジン法等による非放射性標識法が開発されつつあるが
、検出感度の点で劣る状況にある。多くの場合、固相担
体法が開発されているが、その検出系は酵素反応の生成
物をニトロセルロース膜やナイロン膜に沈着させる方式
でその沈着性が問題となる。沈着性が悪いと酵素反応生
成物は不溶解性であるため、膜から脱離した状態となり
、大きく検出感度に影響する。本法はこれらの点を改善
した、脱放射性標識及び高検出感度の開発にある。他に
、同様な方法による蛍光や化学発光を検出するシステム
も開発されているが、正確性(測定値が安定しない)や
高価な測定用の機器が必要なこともあり、実用上問題を
残している。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記問題
を解決すべく鋭意検討した結果、非放射性標識法により
迅速・簡便に目的とするDNA又はRNAを検出する方
法を見出し、本発明に至った。即ち、本発明の要旨は、
検出しようとするDNA又はRNAを鋳型として、(1
)ジゴキシゲニンで標識されたd−X1 TP(式中、
X1 はA、G、C、T又はUで表わされるデオキシリ
ボヌクレオチドを表わす。)、(2)A、G、C、T及
びUから選ばれるX1 以外の3種のデオキシリボヌク
レオチド、(3)DNAポリメラーゼ又は逆転写酵素及
び(4)ランダム・プライマーの存在下に合成して得ら
れる標識された相補的なDNA鎖と、ポリビニリデンジ
ハライドから成る担体に担持された試料中の1本鎖DN
A又はRNAとをアニールさせた後、該相補的なDNA
鎖中のジゴキシゲニンを免疫化学的手法により検出する
ことを特徴とするDNA又はRNAの検出方法に存する
。
を解決すべく鋭意検討した結果、非放射性標識法により
迅速・簡便に目的とするDNA又はRNAを検出する方
法を見出し、本発明に至った。即ち、本発明の要旨は、
検出しようとするDNA又はRNAを鋳型として、(1
)ジゴキシゲニンで標識されたd−X1 TP(式中、
X1 はA、G、C、T又はUで表わされるデオキシリ
ボヌクレオチドを表わす。)、(2)A、G、C、T及
びUから選ばれるX1 以外の3種のデオキシリボヌク
レオチド、(3)DNAポリメラーゼ又は逆転写酵素及
び(4)ランダム・プライマーの存在下に合成して得ら
れる標識された相補的なDNA鎖と、ポリビニリデンジ
ハライドから成る担体に担持された試料中の1本鎖DN
A又はRNAとをアニールさせた後、該相補的なDNA
鎖中のジゴキシゲニンを免疫化学的手法により検出する
ことを特徴とするDNA又はRNAの検出方法に存する
。
【0006】本発明においては、まず、検出しようとす
るDNA又はRNAを鋳型として、(1)非放射性のジ
ゴキシゲニンで標識されたd−X1 TP(式中、X1
はA、G、C、T又はUで表わされるデオキシリボヌ
クレオチドを表わす)、(2)A、G、C、T及びUか
ら選ばれるX1 以外の3種のデオキシリボヌクレオチ
ド、(3)DNAポリメラーゼ又は逆転写酵素及び(4
)ランダム・プライマーをプライマー伸長法、ニック・
トランスレーション法、テイリング法等によりプローブ
に取り込ませてDNAを標識して(Dig−dUTPは
DigとdUTPの間が立体障害を考慮してスペーサー
の介在により結合されている)、担体固定法によりポリ
ビニリデンジフルロライド(PVDF)等のポリビニリ
デンジハライドに担持させた標的DNA又はRNAとの
ハイブリダイゼーションを行ない、標識DNA−RNA
又は標識DNA−RNA結合(ハイブリッド)を形成さ
せる。
るDNA又はRNAを鋳型として、(1)非放射性のジ
ゴキシゲニンで標識されたd−X1 TP(式中、X1
はA、G、C、T又はUで表わされるデオキシリボヌ
クレオチドを表わす)、(2)A、G、C、T及びUか
ら選ばれるX1 以外の3種のデオキシリボヌクレオチ
ド、(3)DNAポリメラーゼ又は逆転写酵素及び(4
)ランダム・プライマーをプライマー伸長法、ニック・
トランスレーション法、テイリング法等によりプローブ
に取り込ませてDNAを標識して(Dig−dUTPは
DigとdUTPの間が立体障害を考慮してスペーサー
の介在により結合されている)、担体固定法によりポリ
ビニリデンジフルロライド(PVDF)等のポリビニリ
デンジハライドに担持させた標的DNA又はRNAとの
ハイブリダイゼーションを行ない、標識DNA−RNA
又は標識DNA−RNA結合(ハイブリッド)を形成さ
せる。
【0007】このハイブリッドに酵素標識ジゴキシゲニ
ン抗体、例えば、抗ジゴキシゲニン・アルカリホスファ
ターゼ複合体;抗−Dig・ALPを付加し、酵素免疫
測定法によってALPの基質であるBCIP(5−ブロ
モ−4−クロロ−3−インドリルリン酸)とNBT(ニ
トロブルーテトラアゾリウム塩)との発色反応により、
標的DNA又はRNAを検出する。
ン抗体、例えば、抗ジゴキシゲニン・アルカリホスファ
ターゼ複合体;抗−Dig・ALPを付加し、酵素免疫
測定法によってALPの基質であるBCIP(5−ブロ
モ−4−クロロ−3−インドリルリン酸)とNBT(ニ
トロブルーテトラアゾリウム塩)との発色反応により、
標的DNA又はRNAを検出する。
【0008】以下、本発明についてさらに詳細に説明す
る。
る。
【0009】(1)ジゴキシゲニン標識DNAの合成・
単離 ■.ジゴキシゲニン標識d−X1 TP(Dig−d−
X1 TP) 上述のd−X1 TPにスペーサーを介してジゴキシゲ
ニンを付加したものでDNA標識用の部位となるもので
ある。このジゴキシゲニンを抗原として認識する抗ジゴ
キシゲニン抗体に酵素を付加させ、酵素の基質との反応
により生ずる発色から酵素量、すなわちDNA量を検出
しようとするものである。標識用の部位となるデオキシ
三リン酸種は相補性を有するものであれば、知られてい
るデオキシ(アデノシン、グアノシン、シトシン、チミ
ジン又はウリジン)三リン酸やそれらの誘電体であって
も構わない。又付加する酵素種もアルカリホスファター
ゼ(ALP)、β−ガラクトシダーゼ、パーオキシダー
ゼ、ウレアーゼ等各種の酵素が利用できる。
単離 ■.ジゴキシゲニン標識d−X1 TP(Dig−d−
X1 TP) 上述のd−X1 TPにスペーサーを介してジゴキシゲ
ニンを付加したものでDNA標識用の部位となるもので
ある。このジゴキシゲニンを抗原として認識する抗ジゴ
キシゲニン抗体に酵素を付加させ、酵素の基質との反応
により生ずる発色から酵素量、すなわちDNA量を検出
しようとするものである。標識用の部位となるデオキシ
三リン酸種は相補性を有するものであれば、知られてい
るデオキシ(アデノシン、グアノシン、シトシン、チミ
ジン又はウリジン)三リン酸やそれらの誘電体であって
も構わない。又付加する酵素種もアルカリホスファター
ゼ(ALP)、β−ガラクトシダーゼ、パーオキシダー
ゼ、ウレアーゼ等各種の酵素が利用できる。
【0010】
■.標識DNAの合成方法
前述したようにいくつかの標識方法が知られているが、
利用法は目的によりことなる。一般には標識用の部位の
取り込み量が多く、高検出感度が期待出来るプライマー
伸長法が有利である。まず標識用DNAを熱変性により
1本鎖とし、これに各配列種からなるヘキサ・デオキシ
核酸(ランダム・ヘキサマー)を加えて1本鎖DNAに
付加させ、Dig−dX1 TP及びDNAポリメラー
ゼによる鎖(ヘキサマー)伸長反応を行ない、Dig−
dX1 TPを取り込ませる。DNAポリメラーゼは反
応の開始点としてオリゴマー部位を要求する。
利用法は目的によりことなる。一般には標識用の部位の
取り込み量が多く、高検出感度が期待出来るプライマー
伸長法が有利である。まず標識用DNAを熱変性により
1本鎖とし、これに各配列種からなるヘキサ・デオキシ
核酸(ランダム・ヘキサマー)を加えて1本鎖DNAに
付加させ、Dig−dX1 TP及びDNAポリメラー
ゼによる鎖(ヘキサマー)伸長反応を行ない、Dig−
dX1 TPを取り込ませる。DNAポリメラーゼは反
応の開始点としてオリゴマー部位を要求する。
【0011】
■.標識DNAの単離方法
DNAポリメラーゼ反応物は分子量分画用ゲルによる単
離・精製を行なう。
離・精製を行なう。
【0012】操作をなるべく簡便に行なうため、スピン
・カラム(市販)と呼ばれるセファデックスG−25又
はG−50を詰めたカラムを用い、2,000−3,0
000rpm,2−4分の簡単な遠心分離により分画を
行なう。精製の有無は目的に依存し高感度の検出を要求
する場合は、取り込まれなかった過剰のDig−dX1
TPによる非特異結合を避けるため精製操作は必要で
ある。
・カラム(市販)と呼ばれるセファデックスG−25又
はG−50を詰めたカラムを用い、2,000−3,0
000rpm,2−4分の簡単な遠心分離により分画を
行なう。精製の有無は目的に依存し高感度の検出を要求
する場合は、取り込まれなかった過剰のDig−dX1
TPによる非特異結合を避けるため精製操作は必要で
ある。
【0013】(2)標的のDNA又はRNA検体中の標
的DNA又はRNAは下記で述べる担体に担持するため
前処理を行なう。検体中に蛋白質が共存する場合は蛋白
質分解酵素(Proteinase−Kが適当)による
分解を行なう。この操作は蛋白質が担体に結合すること
によりDNA又はRNAの結合を妨げることや標識DN
Aの非特異的結合の要因になること、及びDNA又はR
NAの担持操作を障害(吸引法の場合)する等のため必
要とする。諸妨害要因となるその他の物質の共存も除去
操作が必要である(担体を通過する小分子は共存可能)
。この様にして得られたDNAは1本鎖化しRNAはそ
のままの状態で担体に担持される。
的DNA又はRNAは下記で述べる担体に担持するため
前処理を行なう。検体中に蛋白質が共存する場合は蛋白
質分解酵素(Proteinase−Kが適当)による
分解を行なう。この操作は蛋白質が担体に結合すること
によりDNA又はRNAの結合を妨げることや標識DN
Aの非特異的結合の要因になること、及びDNA又はR
NAの担持操作を障害(吸引法の場合)する等のため必
要とする。諸妨害要因となるその他の物質の共存も除去
操作が必要である(担体を通過する小分子は共存可能)
。この様にして得られたDNAは1本鎖化しRNAはそ
のままの状態で担体に担持される。
【0014】その際、高検出感度を得るためには、DN
A又はRNAは長鎖の状態が好ましく断片化操作はしな
い。 (3)担体 本発明で担体として用いられるポリビニリデンジハライ
ドのうち、ポリビニリデンジフルオライド(PVDF)
はイモビロンと言う名で市販されており入手可能である
。PVDFは前処理として100%メタノールに浸し(
約20秒間)、次いでドット・ブロット用バッファー(
IM酢酸アンモニウム等)もしくはサザン・ブロット用
バッファー(20×SSC、0.3M アルカリ溶液
等)等に浸けることが必要である。PVDF膜はテンプ
レート等によるドット・ブロットやサザン・ブロットに
よるDNA又はRNAの担持後、風乾し、さらに80℃
,60分の加熱をすることにより、より強固な担体操作
を受ける。
A又はRNAは長鎖の状態が好ましく断片化操作はしな
い。 (3)担体 本発明で担体として用いられるポリビニリデンジハライ
ドのうち、ポリビニリデンジフルオライド(PVDF)
はイモビロンと言う名で市販されており入手可能である
。PVDFは前処理として100%メタノールに浸し(
約20秒間)、次いでドット・ブロット用バッファー(
IM酢酸アンモニウム等)もしくはサザン・ブロット用
バッファー(20×SSC、0.3M アルカリ溶液
等)等に浸けることが必要である。PVDF膜はテンプ
レート等によるドット・ブロットやサザン・ブロットに
よるDNA又はRNAの担持後、風乾し、さらに80℃
,60分の加熱をすることにより、より強固な担体操作
を受ける。
【0015】(4)ハイブリダイゼーションDNA又は
RNAの担持した担体はブロッキング剤(スキム・ミル
ク、牛アルブミン、ゼラチン等)により、標識DNAが
結合しないように担持された部分以外の部分をブロック
する。次いで、標識DNAが相補する2本鎖形成反応を
行なう。ここで、担持したDNA又はRNA中に標識D
NAに相補する領域が存在すれば、2本鎖結合が形成さ
れる。
RNAの担持した担体はブロッキング剤(スキム・ミル
ク、牛アルブミン、ゼラチン等)により、標識DNAが
結合しないように担持された部分以外の部分をブロック
する。次いで、標識DNAが相補する2本鎖形成反応を
行なう。ここで、担持したDNA又はRNA中に標識D
NAに相補する領域が存在すれば、2本鎖結合が形成さ
れる。
【0016】(5)検出方法
ハイブリダイゼーション後の担体を充分洗浄し、これに
抗ジゴキシゲニン抗体・酵素複合体を加えて、DNAプ
ローブに取り込まれたDig−dUTPとの抗原・抗体
反応を行なう。次いで、酵素の基質、たとえば、ALP
の場合はBCIPとNBTを加えて発色反応を行なう。 DNAプローブに相補する域が存在していれば、DNA
又はRNAが担持された部位は濃い紫色に着色する。こ
れを相応するDNAの標準曲線により定量する。着色部
位の判定はデンシト・メーター等の機器の利用が有利で
ある。
抗ジゴキシゲニン抗体・酵素複合体を加えて、DNAプ
ローブに取り込まれたDig−dUTPとの抗原・抗体
反応を行なう。次いで、酵素の基質、たとえば、ALP
の場合はBCIPとNBTを加えて発色反応を行なう。 DNAプローブに相補する域が存在していれば、DNA
又はRNAが担持された部位は濃い紫色に着色する。こ
れを相応するDNAの標準曲線により定量する。着色部
位の判定はデンシト・メーター等の機器の利用が有利で
ある。
【0017】(6)応用
本法は核酸の2本鎖結合の相補性を利用しているもので
、解離した鎖の再結合の際一方の鎖の標識によりDNA
又はRNAを検出しようとするものである。再結合の際
、相対するデオキシヌクレオチドを強く認識するために
、特異性が高く精度の良い核酸検出法である。すなわち
4つのデオキシヌクレオチドの組み合わせによる塩基配
列は「4」のN乗となり、鎖が長くなれば、DNA又は
RNA中に存在する同配列はほぼ皆無となる。よって、
プローブの塩基配列の長さが非特異結合を避ける重要な
因子となる。本法はこの高い特異性からくる精度面で遺
伝子診断や生物製剤規格試験法あるいは法医学面等に有
用である。
、解離した鎖の再結合の際一方の鎖の標識によりDNA
又はRNAを検出しようとするものである。再結合の際
、相対するデオキシヌクレオチドを強く認識するために
、特異性が高く精度の良い核酸検出法である。すなわち
4つのデオキシヌクレオチドの組み合わせによる塩基配
列は「4」のN乗となり、鎖が長くなれば、DNA又は
RNA中に存在する同配列はほぼ皆無となる。よって、
プローブの塩基配列の長さが非特異結合を避ける重要な
因子となる。本法はこの高い特異性からくる精度面で遺
伝子診断や生物製剤規格試験法あるいは法医学面等に有
用である。
【0018】
【実施例】本発明について、以下に実施例を挙げてより
詳細に述べるが、その要旨を越えない限り、これらに限
定されるものではない。 (実施例1)ドット・ブロッド法 希釈用バッフアーTE(10mM Tris−HCl
,1mM EDTA,pH7.5)により標準曲線用
のDNAであるpBR328(直鎖型,ベーリンガー・
マンハイム社製)濃度の希釈系列を作成する。担体とす
るPVDF膜(ミリポア社製)は使用前にメチルアルコ
ールに20秒間浸け、その後、2×SSC(2倍のSS
C溶液,0.03M クエン酸三ナトリウム、0.3
M塩化ナトリウム)に浸し調製しておく。希釈した標準
DNA又は、サンプルDNAはドット・テンプレート(
BioRad社製)を使用して軽い吸引下、PVDF膜
に添加してPVDF−DNA結合を形成する。その際、
DNAは0.3N NaOHあるいは95℃,10分
の加熱により1本鎖DNAとしておく。PVDF膜は次
いで、2×SSCでよく洗浄後テンプレートから取り出
し、風乾、80℃,60分の加熱によりDNAをより強
固にPVDF膜に固定させる。続いて、膜を0.1×S
SC,0.1%SDS(ナトリウムドデシルサルフェー
ト)により68℃,60分振盪下、洗浄する。洗浄後、
膜はBuffer−1(100mM Tris−HC
l,150mM NaCl,pH7.5)に浸してお
く。
詳細に述べるが、その要旨を越えない限り、これらに限
定されるものではない。 (実施例1)ドット・ブロッド法 希釈用バッフアーTE(10mM Tris−HCl
,1mM EDTA,pH7.5)により標準曲線用
のDNAであるpBR328(直鎖型,ベーリンガー・
マンハイム社製)濃度の希釈系列を作成する。担体とす
るPVDF膜(ミリポア社製)は使用前にメチルアルコ
ールに20秒間浸け、その後、2×SSC(2倍のSS
C溶液,0.03M クエン酸三ナトリウム、0.3
M塩化ナトリウム)に浸し調製しておく。希釈した標準
DNA又は、サンプルDNAはドット・テンプレート(
BioRad社製)を使用して軽い吸引下、PVDF膜
に添加してPVDF−DNA結合を形成する。その際、
DNAは0.3N NaOHあるいは95℃,10分
の加熱により1本鎖DNAとしておく。PVDF膜は次
いで、2×SSCでよく洗浄後テンプレートから取り出
し、風乾、80℃,60分の加熱によりDNAをより強
固にPVDF膜に固定させる。続いて、膜を0.1×S
SC,0.1%SDS(ナトリウムドデシルサルフェー
ト)により68℃,60分振盪下、洗浄する。洗浄後、
膜はBuffer−1(100mM Tris−HC
l,150mM NaCl,pH7.5)に浸してお
く。
【0019】DNAの標識
標識用DNAは標識化の前に95℃,10分の加熱処理
により1本鎖化し、ドライアイスで冷却しておいた水−
アルコールのバスに浸け、急冷する。1.5mlエッペ
ンドルフ・チューブに熱処理したDNA 1μg、ラ
ンダムヘキサヌクレオチド混合液(ベーリンガー・マン
ハイム社製)2μl、デオキシリボヌクレオチド三リン
酸混合液(Dig−dUTPを含む ベーリンガー・
マンハイム社製)2μl、を加えて蒸留水で全量を19
μlとする。これにDNAポリメラーゼ(クレノウエン
ザイム)1μl(ベーリンガー・マンハイム社製)を加
えて37℃,60分の酵素反応を行ない 2μlのE
DTA溶液(0.2M pH8.0)により反応を停
止する。 続いて、標識されたDNAを精製する。DNA精製用ス
ピンカラム(ベーリンガー・マンハイム社製)を準備し
、室温下、カラム内の空気抜きを行なう。スイング型遠
心器によりカラムを2,000rpm、2分遠心し、カ
ラム内のバッファーを除去する。カラムに反応液を上層
して同、2,000rpm、4分の遠心を行ない、遠心
画分を得る。この遠心画分に標識DNAが含まれる。 使用直前まで−20℃に凍結しておく(長期間保存可能
)。
により1本鎖化し、ドライアイスで冷却しておいた水−
アルコールのバスに浸け、急冷する。1.5mlエッペ
ンドルフ・チューブに熱処理したDNA 1μg、ラ
ンダムヘキサヌクレオチド混合液(ベーリンガー・マン
ハイム社製)2μl、デオキシリボヌクレオチド三リン
酸混合液(Dig−dUTPを含む ベーリンガー・
マンハイム社製)2μl、を加えて蒸留水で全量を19
μlとする。これにDNAポリメラーゼ(クレノウエン
ザイム)1μl(ベーリンガー・マンハイム社製)を加
えて37℃,60分の酵素反応を行ない 2μlのE
DTA溶液(0.2M pH8.0)により反応を停
止する。 続いて、標識されたDNAを精製する。DNA精製用ス
ピンカラム(ベーリンガー・マンハイム社製)を準備し
、室温下、カラム内の空気抜きを行なう。スイング型遠
心器によりカラムを2,000rpm、2分遠心し、カ
ラム内のバッファーを除去する。カラムに反応液を上層
して同、2,000rpm、4分の遠心を行ない、遠心
画分を得る。この遠心画分に標識DNAが含まれる。 使用直前まで−20℃に凍結しておく(長期間保存可能
)。
【0020】ハイブリダイゼーションハイブリダイゼー
ション溶液を以下のように調製する。
ション溶液を以下のように調製する。
【0021】
20×SSC
5.0 ml (5 X SSC)
10%ラウロイルザルコシン 0.2 m
l (0.1%w/v) 10% SDS
0.04 ml (0
.02%w/v) ブロッキング試薬
0.1 g (0.5%w
/v) H2O
14.8 ml ( )内
は最終濃度 PVDF膜をハイブリダイゼーション・バッグ(コスモ
バイオ社製)に入れ、膜100cm2 当たり16ml
のハイブリダイゼーション溶液を加えて、68℃,60
分のプレハイブリダイゼーションを振盪下行なう。続い
て、新しいハイブリダイゼーション溶液(4ml/10
0cm2 )に交換して、Dig標識DNAを添加によ
る68℃,一昼夜のハイブリダイゼーションを行なう(
振盪下)。バッグから膜を取り出し、過剰の標識DNA
を除去するため洗浄操作を行なう。
5.0 ml (5 X SSC)
10%ラウロイルザルコシン 0.2 m
l (0.1%w/v) 10% SDS
0.04 ml (0
.02%w/v) ブロッキング試薬
0.1 g (0.5%w
/v) H2O
14.8 ml ( )内
は最終濃度 PVDF膜をハイブリダイゼーション・バッグ(コスモ
バイオ社製)に入れ、膜100cm2 当たり16ml
のハイブリダイゼーション溶液を加えて、68℃,60
分のプレハイブリダイゼーションを振盪下行なう。続い
て、新しいハイブリダイゼーション溶液(4ml/10
0cm2 )に交換して、Dig標識DNAを添加によ
る68℃,一昼夜のハイブリダイゼーションを行なう(
振盪下)。バッグから膜を取り出し、過剰の標識DNA
を除去するため洗浄操作を行なう。
【0022】まず、室温で膜100cm2 当たり50
mlの2×SSC,0.1%SDSを用いて5分、2回
洗浄する。続いて、68℃,で0.1×SSC,0.1
%SDSを用いて15分、2回洗浄する。洗浄した膜は
1%ブロッキング試薬を含むBuffer−1により3
7℃,60分のブロッキングを行なう(振盪下)。
mlの2×SSC,0.1%SDSを用いて5分、2回
洗浄する。続いて、68℃,で0.1×SSC,0.1
%SDSを用いて15分、2回洗浄する。洗浄した膜は
1%ブロッキング試薬を含むBuffer−1により3
7℃,60分のブロッキングを行なう(振盪下)。
【0023】免疫学的検出
Dig標識DNAでハイブリダイズされた膜は、抗Di
g抗体−アルカリホスファターゼ複合体(抗Dig−A
LP)との反応を行なう。膜100cm2当たり4μl
の抗Dig−ALP(ベーリンガー・マンハイム社製)
を含む20mlのBuffer−1に膜を浸け、30分
間振盪する。ALP標識された膜は、過剰の抗Dig−
ALPを除去するため50mlのBuffer−1にて
、15分、3回の洗浄を行なう(振盪下)。続いて、膜
は20mlの100mMTris−HCl,100mM
NaCl,50mM MgCl2 ,pH9.5
のBuffer−2に浸して2分間平衡化を行なった後
、膜をハイブリダイゼーション・バッグに入れ20ml
の発色液を加え、アルミホイルに包み静置する。発色液
の組成は45μl BCIP溶液、35μl NB
T溶液(いずれもベーリンガー・マンハイム社製)をB
uffer−2の10mlに溶かす。スポットあるいは
バンドが検出された時点で、膜をバッグから取り出し5
0mlの10mM Tris−HCl,1mM E
DTA,pH8.0からなるBufferに浸けること
により反応を停止する。発色反応により濃い紫色の沈澱
物が検出される。
g抗体−アルカリホスファターゼ複合体(抗Dig−A
LP)との反応を行なう。膜100cm2当たり4μl
の抗Dig−ALP(ベーリンガー・マンハイム社製)
を含む20mlのBuffer−1に膜を浸け、30分
間振盪する。ALP標識された膜は、過剰の抗Dig−
ALPを除去するため50mlのBuffer−1にて
、15分、3回の洗浄を行なう(振盪下)。続いて、膜
は20mlの100mMTris−HCl,100mM
NaCl,50mM MgCl2 ,pH9.5
のBuffer−2に浸して2分間平衡化を行なった後
、膜をハイブリダイゼーション・バッグに入れ20ml
の発色液を加え、アルミホイルに包み静置する。発色液
の組成は45μl BCIP溶液、35μl NB
T溶液(いずれもベーリンガー・マンハイム社製)をB
uffer−2の10mlに溶かす。スポットあるいは
バンドが検出された時点で、膜をバッグから取り出し5
0mlの10mM Tris−HCl,1mM E
DTA,pH8.0からなるBufferに浸けること
により反応を停止する。発色反応により濃い紫色の沈澱
物が検出される。
【0024】結果は湿った膜をコピーするか、あるいは
写真によって記録する。別にデンシトメーターにより標
準曲線から定量する。最高検出感度を測定した結果、0
.1pgを検出し、放射能法に匹敵もしくはそれを越え
る検出感度を記録した。又、膜は80℃,60分の加熱
により保存が可能である。
写真によって記録する。別にデンシトメーターにより標
準曲線から定量する。最高検出感度を測定した結果、0
.1pgを検出し、放射能法に匹敵もしくはそれを越え
る検出感度を記録した。又、膜は80℃,60分の加熱
により保存が可能である。
【0025】(実施例2)サザン・ブロット法標準曲線
用DNAとしてpBR328(制限酵素 EcoRl
,Bgll,Hinflで別々に酵素分解したもの;断
片の組成(大きさ)は4907,2176,1766,
1230,1033,653,517,453,394
,298×2,234×2,220,154×2の塩基
対から成る)を用いて希釈用バッファーTEにより該D
NA濃度の希釈系列を作成する。担体とするPVDF膜
は使用前にメチルアルコールに20秒間浸け、その後、
0.3N NaOHに浸けておく。
用DNAとしてpBR328(制限酵素 EcoRl
,Bgll,Hinflで別々に酵素分解したもの;断
片の組成(大きさ)は4907,2176,1766,
1230,1033,653,517,453,394
,298×2,234×2,220,154×2の塩基
対から成る)を用いて希釈用バッファーTEにより該D
NA濃度の希釈系列を作成する。担体とするPVDF膜
は使用前にメチルアルコールに20秒間浸け、その後、
0.3N NaOHに浸けておく。
【0026】希釈した標準DNA又はサンプルDNAは
アガロースゲル電気泳動によりDNA断片を分離する。 エチジウム・ブロマイド染色により、アガロ−スゲル上
でのDNA断片の分離を確認し、ポラロイドカメラによ
り写真撮影後、アガロ−スゲルは0.3N NaOH
溶液に浸しDNAを1本鎖化する。キャピラリー法によ
りアガロースゲルからPVDF膜にDNA断片を移す。 展開溶媒は0.3N NaOHを使用して、室温で一
昼夜行なう。DNAが転写された膜は2×SSCで3回
洗浄による中和後、風乾し、80℃,60分の加熱しD
NAをより強固にPVDF膜に固定する。続いて、膜を
5×SSC,1%SDSで55℃,60分振盪下、洗浄
する。洗浄後、膜はBuffer−1に浸しておく。
アガロースゲル電気泳動によりDNA断片を分離する。 エチジウム・ブロマイド染色により、アガロ−スゲル上
でのDNA断片の分離を確認し、ポラロイドカメラによ
り写真撮影後、アガロ−スゲルは0.3N NaOH
溶液に浸しDNAを1本鎖化する。キャピラリー法によ
りアガロースゲルからPVDF膜にDNA断片を移す。 展開溶媒は0.3N NaOHを使用して、室温で一
昼夜行なう。DNAが転写された膜は2×SSCで3回
洗浄による中和後、風乾し、80℃,60分の加熱しD
NAをより強固にPVDF膜に固定する。続いて、膜を
5×SSC,1%SDSで55℃,60分振盪下、洗浄
する。洗浄後、膜はBuffer−1に浸しておく。
【0027】以下、DNAの標識、ハイブリダイゼーシ
ョン及び免疫学的検出については実施例1と同様に行っ
た。
ョン及び免疫学的検出については実施例1と同様に行っ
た。
【0028】サザン・ブロット法における最高検出感度
を検討した結果、全DNA断片の添加における検出量は
2.5pgを検出した。この結果は知見の100〜10
00倍に相当する。断片では4907,2176,17
66,1230,1033のバンドが検出されているが
これは個個のバンドにおいて最高0.18pgを検出し
たことに相当する。
を検討した結果、全DNA断片の添加における検出量は
2.5pgを検出した。この結果は知見の100〜10
00倍に相当する。断片では4907,2176,17
66,1230,1033のバンドが検出されているが
これは個個のバンドにおいて最高0.18pgを検出し
たことに相当する。
【0029】ミリポア社の“Immobilon T
ech Protocol”においてImmobil
on−P(PVDF,PはProteinの意)の核酸
の検出に利用したデータが示されている。放射能法によ
るPVDF膜とナイロン膜(Gene Screen
Plus)との比較において両者2.5ngの検出
感度で差がないことを示している。非放射能法の比較に
おいては、PVDF膜は0.5ngを検出してナイロン
膜より優れていることを示している。(ビオチン−スト
レプトアビジン・ALP検出系)。このデータから非放
射能法は放射能法に比して5倍高い検出感度を示してい
ることがわかる。これらに比し、本法ではジゴキシゲニ
ン標識による抗ジゴキシゲニン・ALP検出系とPVD
F膜の組み合わせにおいて、2.5pgを検出しており
放射能法に対しては1000倍、非放射能法に対しては
200倍の高い検出感度を有するといえる。
ech Protocol”においてImmobil
on−P(PVDF,PはProteinの意)の核酸
の検出に利用したデータが示されている。放射能法によ
るPVDF膜とナイロン膜(Gene Screen
Plus)との比較において両者2.5ngの検出
感度で差がないことを示している。非放射能法の比較に
おいては、PVDF膜は0.5ngを検出してナイロン
膜より優れていることを示している。(ビオチン−スト
レプトアビジン・ALP検出系)。このデータから非放
射能法は放射能法に比して5倍高い検出感度を示してい
ることがわかる。これらに比し、本法ではジゴキシゲニ
ン標識による抗ジゴキシゲニン・ALP検出系とPVD
F膜の組み合わせにおいて、2.5pgを検出しており
放射能法に対しては1000倍、非放射能法に対しては
200倍の高い検出感度を有するといえる。
【0030】(実施例3)放射能法による規格試験で検
定したサンプルを用いてDNA分析を行った。
定したサンプルを用いてDNA分析を行った。
【0031】ドット・ブロット法
B型肝炎ウイルス表面抗原産生細胞CHOより産生され
た表面抗原を含む培養液を集め、数々の精製工程を経て
精製された表面抗原(ワクチンになる)のバルク(製剤
の前の状態)溶液0.5ml(表面、抗原として200
μg)をサンプルDNAとして用いる。
た表面抗原を含む培養液を集め、数々の精製工程を経て
精製された表面抗原(ワクチンになる)のバルク(製剤
の前の状態)溶液0.5ml(表面、抗原として200
μg)をサンプルDNAとして用いる。
【0032】標準曲線用のDNAとして、CHO細胞由
来のDNAを用いる。細胞を集め(約108 個)0.
5%SDSを含む50mM Tris−HCl,10
mMEDTA,pH8.0を加えて細胞を破壊し、10
0μg/mlのProteinase−K(シグマ社製
)を加えて、68℃,3時間のインキュベーションによ
り細胞由来蛋白質を分解する。次いで、フェノール処理
、エタノール沈澱によりDNA、RNA混合物を抽出す
る。 DNAを取得するためDNases(DNA分解酵素)
を含まないRNases(RNA分解酵素)によりRN
Aを分解する。RNAを取得する場合はこの逆の操作を
行なう。再度、フェノール処理、エタノール沈澱により
精製DNAを得る。これを用いて、希釈用緩衝液TEに
より適当な希釈系列を作成する。
来のDNAを用いる。細胞を集め(約108 個)0.
5%SDSを含む50mM Tris−HCl,10
mMEDTA,pH8.0を加えて細胞を破壊し、10
0μg/mlのProteinase−K(シグマ社製
)を加えて、68℃,3時間のインキュベーションによ
り細胞由来蛋白質を分解する。次いで、フェノール処理
、エタノール沈澱によりDNA、RNA混合物を抽出す
る。 DNAを取得するためDNases(DNA分解酵素)
を含まないRNases(RNA分解酵素)によりRN
Aを分解する。RNAを取得する場合はこの逆の操作を
行なう。再度、フェノール処理、エタノール沈澱により
精製DNAを得る。これを用いて、希釈用緩衝液TEに
より適当な希釈系列を作成する。
【0033】以下、実施例1と同様に処理し、PVDF
膜への担持を行う。
膜への担持を行う。
【0034】DNAの標識
前述精製DNA 1μgを5分間、超音波処理により
断片化し、実施例1と同様にして、プライマー伸長法に
より、 Dig−dUTPを取り込ませる。
断片化し、実施例1と同様にして、プライマー伸長法に
より、 Dig−dUTPを取り込ませる。
【0035】以下、ハイブリダイゼーション及び免疫学
的検出については、実施例1と同様に行った。その結果
、CHO−DNAによるドット・ブロットはDNA濃度
に依存して着色を呈した。最高検出感度1.25pgの
スポットを容易に確認でき、それ以上の感度の検出が可
能なことを示唆した。又この感度は、放射能法と同等で
あった。規格試験法に要求される検出感度は10pg以
下であり本法はこれをクリアーしている。この結果は、
非放射能法への転換の可能なことを示すものである。本
法によるサンプル中のCHO由来のDNAの測定では紫
色のスポットは示さなかった(放射能法と同結果)。よ
って、精製表面抗原200μgサンプル中(投与量の1
0倍量)にはCHO由来のDNAは許容量以下であるこ
とを確認した。
的検出については、実施例1と同様に行った。その結果
、CHO−DNAによるドット・ブロットはDNA濃度
に依存して着色を呈した。最高検出感度1.25pgの
スポットを容易に確認でき、それ以上の感度の検出が可
能なことを示唆した。又この感度は、放射能法と同等で
あった。規格試験法に要求される検出感度は10pg以
下であり本法はこれをクリアーしている。この結果は、
非放射能法への転換の可能なことを示すものである。本
法によるサンプル中のCHO由来のDNAの測定では紫
色のスポットは示さなかった(放射能法と同結果)。よ
って、精製表面抗原200μgサンプル中(投与量の1
0倍量)にはCHO由来のDNAは許容量以下であるこ
とを確認した。
【0036】
【発明の効果】本発明方法によれば、放射性標識を用い
なうため、経費及び使用上の制約がなく、また、操作時
間も短縮し、目的とするDNA及びRNAを検出するこ
とができる。本発明方法は、遺伝子診断、生物製剤規格
試験、法医学面等、いろいろな分野で有用である。
なうため、経費及び使用上の制約がなく、また、操作時
間も短縮し、目的とするDNA及びRNAを検出するこ
とができる。本発明方法は、遺伝子診断、生物製剤規格
試験、法医学面等、いろいろな分野で有用である。
Claims (1)
- 【請求項1】 検出しようとするDNA又はRNAを
鋳型として、(1)ジゴキシゲニンで標識されたd−X
1 TP(式中、X1 はA、G、C、T又はUで表わ
されるデオキシリボヌクレオチドを表わす。)、(2)
A、G、C、T及びUから選ばれるX1 以外の3種の
デオキシリボヌクレオチド、(3)DNAポリメラーゼ
又は逆転写酵素及び(4)ランダム・プライマーの存在
下に合成して得られる標識された相補的なDNA鎖と、
ポリビニリデンジハライドから成る担体に担持された試
料中の1本鎖DNA又はRNAとをアニールさせた後、
該相補的なDNA鎖中のジゴキシゲニンを免疫化学的手
法により検出することを特徴とするDNA又はRNAの
検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2746891A JPH04267897A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Dna又はrnaの検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2746891A JPH04267897A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Dna又はrnaの検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04267897A true JPH04267897A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12221949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2746891A Pending JPH04267897A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Dna又はrnaの検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04267897A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999040224A1 (en) * | 1998-02-06 | 1999-08-12 | Digene Corporation | Direct detection of rna mediated by reverse transcriptase lacking rnase h function |
US7399589B2 (en) | 1998-02-06 | 2008-07-15 | Digene Corporation | Immunological detection of RNA:DNA hybrids on microarrays |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP2746891A patent/JPH04267897A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999040224A1 (en) * | 1998-02-06 | 1999-08-12 | Digene Corporation | Direct detection of rna mediated by reverse transcriptase lacking rnase h function |
US7399589B2 (en) | 1998-02-06 | 2008-07-15 | Digene Corporation | Immunological detection of RNA:DNA hybrids on microarrays |
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