JPH0436199A - ミコバクテリア属微生物の検出方法 - Google Patents
ミコバクテリア属微生物の検出方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
)属に属する微生物の検出方法に関する。
シス;Mycobacter iumtubercu
los i s)は、ヒトの結核の病原微生物であり、
その検査は臨床上極めて重要である。ヒト型結核菌は、
ヒトに対して強い病原性を示し、はとんど全ての臓器お
よび組織に結核性病変を起こす。特に肺結核が圧倒的に
多い。ミコバクテリア(Mycobacteria)属
に属する微生物として、前記のヒト型結核菌のほかに、
非定型抗酸菌例えばウシ型結核菌(即ち、ミコバクテリ
ウム・ボビス;M、bovis)またはトリ型結核菌(
即ち、ミコバクテリウム・アビウム;M、avium)
が知られている。これらの非定型抗酸菌は病原性が弱い
が、ヒト、特にヒトの肺をしばしば侵す、しかし、肺結
核と臨床症状が酷似しているため、その鑑別が極めて重
要である。
短時間に行なうことは、的確な化学療法を実施するにあ
たり、特に重要な意義を有する。
た0例えば、特公昭51−7723号公報には、小川培
地に結核菌を接種して培養し、ヒト型結核菌とウシ型結
核菌とを識別する技術が記載されている。しかしながら
、これら従来の培養法によれば、培養に3〜8週間の期
間が必要であり、更に最終的な同定に2〜4週間かかる
。従って、早期診断には不都合であった。
号公報には、ヒト型結核菌に特異的なモノクローナル抗
体をハイブリドーマ細胞ラインによって産生させ、この
モノクローナル抗体を用いる測定方法が記載されている
。しかし、この方法では被検試料の前処理が煩雑であっ
た。また、各種の結核菌に特異的な1125ラベル化D
NAプローブを用いるハイブリダイゼーション法も開発
されている(例えば、D i agn、 Mi c r
o −biol、Infect、Dis、1987;8
:69−78)、Lかしながら、この方法は放射性物質
を用いるので特殊な設備を必要とし、更に、臨床試料か
らヒト型結核菌を直接的に検出・同定することが必ずし
も常に可能なわけではなかった。
よび非定型抗酸菌に関する早期の検出および分別を実現
するために種々研究を重ねた結果、特定のDNAプライ
マーを用いて、臨床試料中の抗酸菌(即ち、ヒト型結核
菌および非定型抗酸菌)のDNAを増幅し、増幅DNA
を制限酵素で処理し、そしてその処理パターンを解析す
ることによって、抗酸菌(即ち、ヒト型結核菌および非
定型抗酸菌)を特異的に、高感度で、しかも迅速に検出
しそして分別することができることを見いだした。従っ
て、本発明の目的は、抗酸菌を特異的に、高感度で、し
かも迅速に検出・分別する手段を提供することにある。
される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド部分を含有
する第1のDNAプライマーと、式%式%(3) で表される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド部分を
含有する第2のDNAプライマーと、DNAポリメラー
ゼと、水性液体被検試料とを含む混合液をDNA増幅工
程にかけ、得られた反応液を制限酵素処理工程にかけ、
続いて、得られた処理液をDNA分画検査工程にがける
ことを特徴とする、ミコバクテリア(Mycobact
eria)属に属する微生物の検出方法によって達成す
ることができる。
用いる。
デオキシシチジン三すン酸dGTP:デオキシグアノシ
ン三リン酸dTTP :デオキシチミジン三すン酸dN
TP :デオキシヌクレオシド三すン酸bp:塩基対 本発明方法で検出することのできる微生物は、ミコバク
テリア属に属する微生物である。これらは、抗酸菌と称
され、具体的には、ヒト型結核菌(M、tubercu
losis)、ウシ型結核菌(M、bovis)、トリ
型結核菌(M。
M、fortuitum)、ミコバクテリウム・チェロ
ナイ(M、che 1 onei) 、ミコバクテリウ
ム・ゴルドネアー(M、gordonae)、ミコバク
テリウム・イントラセルラーレ(M、1ntracel
lulare>、ミコバクテリウム・カンサシ−(M、
kan−sasii)、ミコバクテリウム・マリーナム
(M、marinun) 、ミコバクテリウム・スクロ
フラセウム(M、scrofura−ceum)、ミコ
バクテリウム・スメグマテイス(M、smegmat
i s) 、ミコバクテリウム・スッルガイ(M、sz
ulgai)またはミコバクテリウム・ガストリ(M、
gastri)を挙げることができる。特に重要な微生
物は、ヒト型結核菌、ウシ型結核菌、トリ型結核菌、M
、イントラセルラーレ、およびM、カンサシ−である。
reaction)法をDNA増幅工程として用い
ることができる。PCR法を利用すると、微量の細胞D
NAから、目的とするDNA領域のみを自動的に約10
0万倍にまで増幅することができる(Science、
239:487−491.1988)、PCR法では、
増幅させるDNA領域を挟んで十鎖および一鎖に対する
2種のDNAプライマーと、耐熱性DNAポリメラーゼ
とを用いて増幅サイクルを繰り返す。
Aプライマーは、ミコバクテリア属に属する微生物、特
にヒト型結核菌DNA、トリ型結核菌DNA、M、イン
トラセルラーレDNA、およびM、カンサシ−DNAに
おいて、はぼ共通の特異的タンパク質であるデイナJ
(dna J)タンパク質をコードするDNA配列(
第1393位から第1360位)の上流5′側の10〜
30塩基のオリゴヌクレオチドおよび3′側の10〜3
0塩基のオリゴヌクレオチドである。具体的には、第1
のDNAプライマーとして、塩基配列(5”)−ACG
CGGCATG−(3°)からなるデカヌクレオチド部
分を少なくとも含有するオリゴヌクレオチド、好ましく
は塩基配列(5°)−TGACGCGGCATGGC−
(3′) からなるテトラデカヌクレオチド部分を少なくとも含有
するオリゴヌクレオチド、更に好ましくは塩基配列 (5’ )−GGGTGACGCGGCATGGCCC
A−(3”) からなるエイコサヌクレオチド部分を少なくとも含有す
るオリゴヌクレオチドを用いることができる。
具体的には、塩基配列 (5°)−TTCGTCGTAC−(3”)からなるデ
カヌクレオチド部分を少なくとも含有するオリゴヌクレ
オチド、好ましくは塩基配列(5°)−GTTTCGT
CGTACTC−(3′) からなるテトラデカヌクレオチド部分を少なくとも含有
するオリゴヌクレオチド、更に好ましくは塩基配列 (5’ )−CGGGTTTCGTCGTACTCCT
T−(3’ ) からなるエイコサヌクレオチド部分を少なくとも含有す
るオリゴヌクレオチドを用いることができる。
満のオリゴヌクレオチドを用いると特異性が充分ではな
いので好ましくない、また、30塩基を越えるオリゴヌ
クレオチドを用いると自己重合する可能性が高くなるの
で好ましくない。
ライマーを構成する各塩基は、当業者に公知の任意の態
様で修飾(例えば、ビオチン化、発光物質によるラベル
化)されていてもよい。
ーは、通常のDNA自動合成機(例えば、アプライドバ
イオシステムズ社の自動合成機)を用いて、公知のDN
A合成法(例えば、ホスホアミタイト法)によって調製
することができる。
ポリメラーゼ、特に約95℃までの温度で活性を維持す
ることのできる耐熱性DNAポリメラーゼ、例えば、市
販のTaqポリメラーゼを用いることができる。
に属する微生物、即ち、抗酸菌(ヒト型結核菌および非
定型抗酸菌、例えば、トリ型結核菌、M、イントラセル
ラーレおよびM、カンサシ−)を含有している疑いのあ
る試料であれば特に制限されない0例えば、喀痰、胃吸
引液、気管支肺胞洗浄液、便、尿、髄液または血液を用
いることができる。これらの液体被検試料に対して、D
NA増幅工程にかける前に、DNA抽出処理(例えば、
フェノール/クロロホルム処理)を実施するのが好まし
い。
マー、DNAポリメラーゼならびに液体被検試料を含む
混合液を用いる。第1および第2のDNAプライマーお
よびDNAポリメラーゼの使用量は、液体被検試料の種
類によって変化するが、PCR法によるDNA増幅工程
を実行することができる範囲で容易に決定することがで
きる。
酸I!衝液)、安定化剤(例えば、ゼラチン)、または
塩類(例えば、塩化ナトリウム)を含有することができ
る。
サイクルを実施する。増幅サイクルは、(i)DNAの
変性工程(約り0℃〜約95℃で、約10秒間〜約2分
間)、 (ii) 1本gDNAとプライマーとのアニーリング
工程(約り7℃〜約70℃で、約30秒間〜約3分間)
、および (iii)DNAポリメラーゼによるDNA合成工程(
約り5℃〜約80℃で、約30秒間〜約5分間)とから
なる、1サイクル毎にDNAは2倍に増幅され、nサイ
クル後には2″′倍に増幅される。本発明においては、
前記の増幅サイクルを10〜60回、好ましくは20〜
40回繰り返す、最後のサイクルにおいては、工程(i
ii)で加熱時間を約5〜10分間に延長してDNA合
成が完全に行なわれるようにするのが好ましい。
ト型結核菌、トリ型結核菌、M、イントラセルラーレま
たはM、カンサシ−のいずれかが存在すると、前記の増
幅サイクル終了後に、約50〜1ooobpのDNAが
大量に合成される。このDNAを次の制限酵素処理工程
によって処理する。
されたDNAを1種または複数種(特には、2種)のI
I型制限エンドヌクレアーゼによって処理する。増幅の
鋳型となるDNA部分は、ヒト型結核菌、トリ型結核菌
、M、イントラセルラーレまたはM、カンサシ−の種類
に応じて別異の塩基配列部分をそれぞれ有している。従
って、その別異の塩基配列部分を認識する特定の制限エ
ンドヌクレアーゼを用いると、鋳型DNA (即ち、増
幅されたDNA)の種類に応じて様々な態様の消化が行
なわれたり、あるいは消化が行なわれないことになる。
列部分を認識することのできるものであれば任意のもの
を用いることができるが、特には4塩基〜14塩基(好
ましくは、6塩基)のパリンドロームを認識する制限エ
ンドヌクレアーゼを用いる。これらの制限エンドヌクレ
アーゼは、例えば、SmaI、Nae I 、 Ac
clIIまたはHinfIである。前記の制限エンドヌ
クレアーゼを組み合わせて用いることができ、例えば、
SmaIとNae Iとの組み合わせか好ましい、Ac
cIIIは、単独での使用が可能である。
って得られた反応液に緩衝液を加え、更に前記の制限酵
素を添加し、酵素反応に適切な温度(例えば、20〜4
0℃)にて、酵素による消化が充分に行なわれる時間(
例えば、30分〜2時間)にわたって実施する。
画検査工程によって解析する。即ち、処理液中に含まれ
ているDNA分画の大きさから消化の態様を把握し、そ
の消化の態様から、処理前の増幅DNA (即ち、鋳型
DNA)の種類を解析することができる。
ジウムブロマイド染色を利用する方法、ドツト・ハイブ
リダイゼーション法、またはジデオキシ法による塩基配
列決定法などを用いることができる、ゲル電気泳動を行
なう場合には、例えば、アガロースゲルを担′体とした
サブマリーン型電気泳動、またはアクリルアミドを用い
たスラブ型電気泳動を使用することができる。
非放射性プローブ(例えば、ビオチン化プローブまたは
化学発光物質でラベルしたプローブ)を用いることがで
きる。
合には、蛍光ラベルを使用したDNAオートヒトクエン
サー(アプライドバイオシステムズ社)を用いることが
できる。
、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
A−(3’ )および、第2のプライマー、即ち、 (5’ )−CGGGTTTCGTCGTACTCCT
T−(3’ ) の塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを、380A−
DNA合成装置(アプライドバイオシステムズ社)によ
り、トリチル−オンの条件下で合成した。27%アンモ
ニア水溶液でカラムから切り出し、55℃で1晩加熱し
た。得られた溶液2mlをイオン交換水1mlで希釈し
、希釈液をOPC(Oligonucleotidep
urification column)カートリッ
ジ(アプライドバイオシステムズ社)に1〜2滴/秒の
速度で加えた。溶出液を希釈アンモニア水溶液5mlで
3回、イオン交換水5mlで2回、2%TFA溶液5m
lで2回、そして更にイオン交換水5mlで2回洗浄し
た。吸着した1ヌクレオチドを20%アセトニトリル溶
液1mlで3回溶出して精製オリゴヌクレオチドを得た
。こうして得られた第1のプライマー(以下、プライマ
ー1と称する)および第2のプライマー(以下、プライ
マー2と称する)を用いて以下の例2および例4を実施
した。
s ;ATCC27294) 、)り型結核菌(M、
avium;ATCC15769)、M。
re ;ATCC15984)およびM。
2478)の各培養液からフェノールクロロホルムでD
NA抽出し、前記例1で調製したプライマーを用いて、
以下の反応液により増幅した。
からなる反応液100μmを調製した。
1.25mM プライマー1 5 1.0μMプ
ライマー2 5 1.0μM被検
体D N A 10 1ng/a
ssayT DNAポリメラーゼ 0.5
2.5Taq DNAポリメラーゼとしては、Amp
liTaq DNAポリメラーゼ(シータス社)を用
いた。
M−3516)100μlで覆った。得られた試料
をDNA ThermalCyc 1 e r (P
e rk i n−E 1me rCetus社)に入
れた。(i)94℃で1分間、(ii)65℃で2分間
および(iii)72℃で2分間の3工程からなる増幅
サイクルを37回繰り返した。なお、37回目の最後の
サイクルでは、工程(iii)を5分間行なった。
lについて、エチジウムブロマイド(0,5μg/ml
)含有の2%アガロースゲルで電気泳動を実施した。結
果を第1図に示す。
値(236)は塩基対の大きさを意味し、そして下段(
undigested)は制限酵素を用いていないこと
を示すものである。第1図から明らかなように、4種の
抗酸菌のDNAがすべて増幅され、236bpにバンド
を示した。
返すが、但し、微生物としてウシ型結核菌(M、bov
is ;ATCC19274)、M。
19542)、M、マリーナム(M。
を用いた0例2の結果と同様に、4種の抗酸菌のDNA
がすべて増幅され、236bpにバンドを示した。
例2(1)で得られたDNA増幅反応液8μlに希釈(
xlo)緩衝液(55mM−MgCl 2.70mMの
2−メルカプトエタノール)1μlを加え、更に制限酵
素5nap(ベーリンガー・マンハイム社)(1007
μm)を添加して、37℃で1時間放置した。得られた
処理液を例2(1)と同様の条件で電気泳動した。結果
を第2図に示す。
・マンハイム社)(IOU/μm)を用いて同様に処理
し、処理液を電気泳動した。結果を第3図に示す。
し、右側の数値(236など)は塩基対の大きさを意味
し、そして下段は使用した制限酵素の種類を示す。
とおりである。
−十 M 、 intracellulareM、kansa
sii 十 以上のように、4種の抗酸菌DNAはそれぞれ別異の消
化パターンを示すので、各々を識別することができる。
返すが、但し、制限酵素としてAcclII(宝酒造(
株))およびHinfI(ベーリンガー・マンハイム社
)を使用した。結果を以下の第2表に示す。
用い、例3(1)および例3(2)と同様の操作を実施
した。結果を以下の第3表および第4表に示す。
asii + + + + M、 bovis M 、 fortuitum M、marinum M、 tri + 4: : にお番る の (i)本発明方法による検査 ヒト型結核菌、トリ型結核菌、M、イントラセルラーレ
およびM、カンサシ−の各感染患者から喀痰を採集し、
2%水酸化ナトリウム水溶液で液化し、遠心処理(20
00Xg、10分間)した。
リス緩衝液(pH8,0)で洗浄し、1%ドデシル硫酸
ナトリウム含有10mM)リス緩衝液(pH8,0)5
00μmに懸濁させ、フェノール/クロロホルムでDN
Aを抽出した。得られたDNAを、酵母tRNA(10
μg)の存在下に、エタノールで沈殿させた。得られた
沈殿を10mM)リス緩衝液(pH8,0)100μm
に溶かし、その溶液10μmについて、前記例2に記載
のDNA増幅操作、ならびに前記例3に記載の制限酵素
処理およびDNA分画検査操作を行なった。
法による検査を実施した。
と室温で15分間混合し、混合液100μlを1%小川
培地に接種し8週間37℃で培養した。チール・ネール
ゼン(Ziel−Neelsen)法で抗酸菌を選別し
抗酸菌をナイアシンテスト(ナイアシンテスト小林;小
林製薬製)により同定したところ、前記(i)と同じ結
果が得られた。
存在および種類を、特異的に、高感度に、しかも迅速に
検出することができる。
であって、図面に代わる写真である。 第2図は、4種の抗酸菌DNAを制限酵素SmaIで処
理した結果を示す説明図であって、図面に代わる写真で
ある。 第3図は、4種の抗酸菌DNAを制限酵素NaeIで処
理した結果を示す説明図であって、図面に代わる写真で
ある。 手続補正書く方式) 1、事件の表示 平成2年特許願第142582号 2、発明の名称 ミコバクテリア属微生物の検出方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 株式会社ヤトロン 4、代理人 5、補正命令の日付 7、補正の内容 (1) (イ)明細書の第19頁において、第1行、第
2行および第5行に記載の「第1図」を各々r第1図の
右側欄(undigestedlll)Jと訂正します
。 (ロ)同第20頁において、第6行、第11行および第
15行に記載の「第2図」を各々r第1図の中央欄(S
ma1欄)1と訂正します。 (ハ)同第20頁において、第10行、第11行および
第15行に記載の「第3図」を各々「第1図の右側欄(
Nael欄)」と訂正します。 (2)明細書第24頁下から第8行〜末行の「第1図は
、・・・写真である。」を以下の通りに訂正します。 r第1図は、4種の抗酸菌DNA増幅の結果(左側!1
1)、4種の抗酸菌DNAを制限酵素SmaIで処理し
た結果(中央欄)および4種の抗酸菌DNAを制限酵素
NaeIで処理した結果(右側欄)を示す説明図であっ
て、図面に代わる写真である。J (3)第1図、第2図および第3図を削除し、別紙のと
おり第1図を加入します。 8、添付書類の目録
Claims (1)
- (1)式 (5’)−ACGCGGCATG−(3’)で表される
塩基配列からなるオリゴヌクレオチド部分を含有する第
1のDNAプライマーと、式(5’)−TTCGTCG
TAC−(3’)で表される塩基配列からなるオリゴヌ
クレオチド部分を含有する第2のDNAプライマーと、
DNAポリメラーゼと、水性液体被検試料とを含む混合
液をDNA増幅工程にかけ、得られた反応液を制限酵素
処理工程にかけ、続いて、得られた処理液をDNA分画
検査工程にかけることを特徴とする、ミコバクテリア(
Mycobacteria)属に属する微生物の検出方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2142582A JP2966478B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ミコバクテリア属微生物の検出方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2142582A JP2966478B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ミコバクテリア属微生物の検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0436199A true JPH0436199A (ja) | 1992-02-06 |
JP2966478B2 JP2966478B2 (ja) | 1999-10-25 |
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ID=15318661
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JP2142582A Expired - Lifetime JP2966478B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | ミコバクテリア属微生物の検出方法 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5817464A (en) * | 1993-10-26 | 1998-10-06 | Hitachi, Ltd. | Fractionation method for nucleotide fragments |
WO2009011277A1 (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | 抗酸菌属細菌の検出および同定用オリゴヌクレオチド、およびその用途 |
JP2009039106A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-02-26 | Toyobo Co Ltd | 抗酸菌属細菌の菌種同定用オリゴヌクレオチドおよびその用途 |
JP2009039104A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-02-26 | Toyobo Co Ltd | 抗酸菌属細菌の検出用オリゴヌクレオチドおよびその用途 |
JP2009039103A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-02-26 | Toyobo Co Ltd | 抗酸菌属細菌の検出用オリゴヌクレオチドおよびその用途 |
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-
1990
- 1990-05-31 JP JP2142582A patent/JP2966478B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2013208115A (ja) * | 2007-07-13 | 2013-10-10 | Toyobo Co Ltd | 抗酸菌属細菌の検出用オリゴヌクレオチドおよびその用途 |
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