JPH0630638B2 - ナイセリア特異的dnaプローブ及び病原性のナイセリア種n.ゴノロエエ及びn.メニンギチジスの少なくとも1種を検出する方法 - Google Patents
ナイセリア特異的dnaプローブ及び病原性のナイセリア種n.ゴノロエエ及びn.メニンギチジスの少なくとも1種を検出する方法Info
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Description
ーブ及び病原性のナイセリア種N.ゴノロエエ(gonorrho
eae)及びN.メニンギチジス(meningitidis)の少なくと
も1種を検出する方法に関する。
これには病原性の種もまた非病原性の種も包含される。
る。これらと共に、上部呼吸路の生理的フローラの成分
である若干の非病原性のものもある。
義務のある世界的感染症〔世界保健統計年報(World Hea
lth Statistics Annual)(1979)、ジュネーブ在、
WHO〕である淋疾の病原体である。米国だけで1年に数
百万症例が記録され、この病気の治療をおこたると例え
ば前立腺炎、腹膜炎及び関節炎のような重大な後遺症が
起り得る。感汚はしばしば初めは無症候で進行し、それ
故多くのキヤリアが知らずに病気を拡げることになる。
に左右されていた:24〜48時間恒温保持しなければ
ならない培養及び培養微生物をグラム染色法、炭水化物
分解、凝集、けい光−抗体−スクリーニング等を介して
検定。広汎性淋疾の場合、血液培養を行なうかもしくは
羅患部分の試料を取得しなければならず、総体的に非常
に経費のかかる処置である。
る。すべての伝染性髄膜炎のほぼ20%はメニンゴコツ
クス(Meningococcus)により誘発される。この病気が発
生する前提は、病毒性メニンゴコツクス(主に血清群
A、B又はC)による咽頭腔の生着並びに免疫系の十分
な防御力の欠損である。
ぎない。決定的な工程はこの場合にもまた培養である。
更に、他のグラム陰性でオキシダーゼ陽性コックスに対
する区別化のために鑑別診断を実施する:糖利用、血清
群特異的抗体との凝集反応等。
どの場合に、少なくとも24時間の恒温保持時間を必要
とする培養の実施を前提とする。この際に、培養が−特
にN.ゴノロエエの−非常に困難であるという問題があ
る。両方の種を培養するには選択培地を使用するが、こ
の培地上では非病原性のナイセリア、例えばN.ラクタ
ミカ(lactamica)の成長可能である。このため、厳密で
経費のかかる生化学的区別化によつてのみ排除し得る混
同の危険が生じる。それ故、迅速かつ特異的に病原性ナ
イセリア種の検出を可能にする診断試験を開発すること
が既に試みられた。このための1つの可能性は、迅速性
という観点から核酸ハイブリツド形成の技術であるよう
に思われる。それ故、Nゴノロエエに関してはこの技術
による検出法を確立する試みが既に成されており、その
際にとりわけ次の核酸プローブに集中した:rRNAに相補
性である配列(ヨーロツパ公開特許第0272009
号)、N.ゴノロエエで優先的に産生する隠性プラスミ
ド上の配列〔Totten及びその他共著、“J.Inf.Di
s.,”、148,462頁(1983年)及びPerin及びそ
の他共著、“J.Inf.Dis.”、152,59頁(198
6年)〕及び経費のかかるスクリーニング法により見出
すことのできる未知の機能の配列(ヨーロツパ公開特許
第0237737号)。
伝的には相互に区別するのが難しい緊密に類縁性の微生
物の群であるという問題がある。遺伝的相同性の程度は
特にN.ゴノロエエとN.メニンギチジスとでは著しく高
い。染色体DNAのDNA/DNA−ハイブリツド形成は93%
の相同性を示す〔Hoke及びVedros共著、“Ing.J.Sys.Ba
ct.”、32,57頁(1982年)〕。著しく強い相同性
は病原性ナイセリア種に限定されるのではなく、むしろ
例えば形質転換実験及びDNAハイブリツド形成により、
N.メニンギチジスとN.ラクタミカも同様に相互に緊密
に相同であることを明らかにすることができた。
を介して病原性と非病原性のナイセリア種を区別し、そ
れ故病原性の種の定性的及び定量的検出を可能にする特
異的な検出プローブを開示することであつた。
1、Opa2、Opa3、PIII、Pil1、IgA1及びIgA2の群
類から選択された病原性ナイセリア種特異的DNAプロー
ブにより解決される。本発明によるヌクレオチドのDNA
配列を表Iに記載する。
種に産生するナイセリア−蛋白質の遺伝子の一定の部分
に相当する。これは蛋白質のIgA1−プロテアーゼ〔Poh
lner及びその他共著、“Nature”、235,458頁
(1987年)〕、ピリン〔Haas及びその他共著、“Cel
l”、44,107頁(1986年)、Perry及びその他
共著、“Gene”、60,85頁(1987年)〕、蛋白
質II〔Stern及びその他共著、“Cell”、47,61
(1986年)、Stern及びその他共著、“Mol.Microbi
ol.1,5頁(1987年)〕、蛋白質III〔Gotschlic
h著、“J.Exp.Med.”、165,471頁(1987年)〕
である。
ド形成の研究で使われており、その際に相応する蛋白質
の全遺伝子と部分的に細菌ゲノムの側位の(flankierend
e)配列も含有するプラスミドを使用した〔Aho及びその
他共著、“Infect.Immun.”、55,1009頁(1987
年)、Horn及びその他共著、“Diagn.Microbiol.Infec
t.Dis.”4,101頁(1986年)〕。しかしなが
らこれらの検索プローブのいずれを用いても病原性の種
の特異的検出をすることはできず、また両方の病原性の
種の区別化もできなかつた。
発明によるプローブを用いることにより、病原性のナイ
セリア種を非病原性のナイセリア種並びに非ナイセリア
種から著しく特異的に区別化することができ、かつ付加
的にプローブのうちのいくつかを用いると両方の種N.
ゴノロエエとN.メニンギチジスとを特異的に区別化す
ることができ驚異的である。
レオチドであり、かつその5′−及び/又は3′−末端に
更にヌクレオチドを、殊にヌクレオチド5個までを有し
ていてよい。ヌクレオチド40個の全長を上廻るべきで
ない。
であつてよいが、これらのヌクレオチドが、相応する蛋
白質中で5′−もしくは3′−末端に存在するヌクレオチ
ドと同じであると優れている。
*、Opa2*、Opa3*、PIII*、Pil1*、IgA1*及びIg
A2*は実施例中の表IIに挙げられている。
々の形で存在することができる。それは本願のオリゴヌ
クレオチドとして、相補オリゴヌクレオチドでハイブリ
ツド形成して二本鎖DNAフラグメントとして又はナイセ
リア種からのDNAに対する相同性を有していない他の配
列、例えばクローン化用ベクターと連合して存在してよ
い。この際に、例えばM13のような一本鎖ベクター及び
例えばpBR322誘導体のような二本鎖ベクターにおける区
別化の可能性も生じる。しかしながら殊に一本鎖の又は
二本鎖形の個々のオリゴヌクレオチドも相互に結合可能
であり、それ故オリゴヌクレオチドの2種以上がベクタ
ー中に存在する。二本鎖形を使用する場合、実際の検出
反応の前に変性によりプローブを一本鎖に分離する。
ておく。これは原則的にすべての公知の核酸標識法、例
えば放射性標識、即ち放射性同位体の導入あるいは殊に
非放射性標識、例えば修飾ヌクレオチドの導入により可
能である。
エエ及びN.メニンギチジスの少なくとも一方を、ハイ
ブリツド形成プローブを用いてハイブリツド化条件下に
かつブリツド形成を検出して前記の種を検出する方法で
あり,これは特異的検出のために本発明によるDNAの1
つを使用することを特徴とする。
色体ナイセリアDNAの断片とも、またRNA、つまり病原性
因子遺伝子の転写産物であるmRNAのその部分ともハイブ
リツド形成する。それ故、本発明方法では、病原性ナイ
セリア属の種の存在又は不存在を定量的かつ定性的に測
定することができる。更に、本発明方法により両方の病
原性ナイセリア属の種の区別化も可能である。
ローブPIII、Pil1、IgA2及びOpa1並びに有利にプロ
ーブPIII*、Pil1*、IgA2*及びOpa1を使用し、そ
のうちプローブPIII、Pil1、PIII*、Pil1*、IgA
2及びIgA2*は特に優れている。
を用いると非病原性のナイセリア種とのハイブリツド形
成が僅かに生じる。しかしこの両方のプローブも定性試
験に十分に適している。場合により、試験結果が陽性の
場合は他のプローブの1つを用いて再検査を実施し得
る。
セリア・メニンギチジスから区別化するには、本発明で
はプローブIgA1及びOpa2並びに有利にはIgA1*及びO
pa2*を使用し、その際にIgA1及びIgA*は非病原性の
ナイセリア種との相互作用がないので特に優れている。
ーブOpa3及び有利にOpa3*を使用する。
ド形成による検出は、核酸をハイブリツド形成を検出す
るための公知の方法により実施することが出来る。DNA
−DNA−ハイブリツド形成はサザン(Southern)により初
めて記載され〔“J.Mol.Biol.”、98,508頁(1
975年)〕、その後更に開発された。すべての好適な
核酸ハイブリツド形成バツチ、例えば固相ハイブリツド
形成、溶液中でのハイブリツド形成、サンドイツチ−ハ
イブリツド形成、2成分ハイブリツド形成を適用するこ
とができる。検出はプローブの放射性又は非放射性の標
識により行なう。
用することにより、体液及び塗沫標本中の病原性のナイ
セリア種の存在を、それ故、患者の感染を誘発するその
存在を迅速かつ確実に検出することができる。ここでは
細菌の培養は必要ではなく、また他の細菌と区別化する
ために他の方法で試験する必要もない。本発明方法によ
り近縁の病原性と非病原性のナイセリア種を区別するこ
とができる。
セリア種の染色体DNAをその都度装置のスロツト上にニ
トロセルロースフイルター上に施した。
bflava)、N.ペルフラバ(pelflava)、N.シツカ(Sicc
a)、N.エロンガタ(elongata)、N.キネレア(cinere
a)、N.フラバ(flava)、N.デニドリフイカンス(denidr
ificans) −非ナイセリア種: ヘモフイルス・インフルエンゼ(Haemophilusinfluenz
e)、ヘモフイルス・パラインフルエンゼ(Haemophilus p
arainfuenzae)、ストレプトコツクス・サリバリウム(St
reptococcus salivarius)、ストレプトコツクス・ムタ
ンス(Streptococcus mutans)、ストレプトコツクス・ア
ガラクチエ(Streptococcus agalactiae)、スタフイロコ
ツクス・アウレウス(Staphylococus aureus)、スタフイ
ロコツクス・エピデルミジス(Staphylococus epidermid
is)、スタフイロコツクス・サプロフイチクス(Staphylo
cocus saprophyticus)、エシエリヒア・コリ(Escherich
ia coli)。
ll”、37,447頁(1984年)〕による記録によ
り行なつた。
つ個々のプロツト点を200μの2×緩衝液で加湿し
た(2×緩衝液:2mol/NaCl、50m mol/トリス
−HCl、pH7.5、1m mol/EDTA)。DNAに50m mo
l/トリス−HCl、pH7.5及びm mol/EDTAを加えかつ
3分間煮沸して変性した。
緩衝液を添加しかつこの溶液をスロツト中にピペツト添
加した。スロットを100μの1×緩衝液(2×緩衝
液を1:1で水稀釈した)で後洗浄し、フイルターを装
置から取りはずしかつ真空中で乾燥させた。ハイブリツ
ド形成は基本的に既に記載した方法〔Southern著、“J.
Mol.Biol.”、98,503頁(1975年)〕により
行なつた。
ー結合した種々のナイセリア種からの染色体DNAに対し
てハイブリツド形成した。このために、ニトロセルロー
スフイルターを2時間1×VHP中42℃で予備ハイブリ
ツド形成した〔2×VHP:0.1%牛血清アルブミン、0.1
%フイコール(Ficoll)400000、0.1%ポリビニル
ブロピリドン、1%グリセリン、1.8mol/NaCl、50
m mol/Na2HPO4及び10mg/mニシン精液DNA〕。V
HP中に含有されているニシン精液DNAは予め80℃に加
熱することにより変性した。
つた。予備ハイブリツド形成緩衝液を除去しかつハイブ
リツド形成緩衝液(HP)中の32P標識したオリゴヌクレオ
チドプローブに代えた(HP:1×VHP及び核酸プローブ
のGC含量に応じて0〜30%のホルムアミドの添加)。
HPは使用前に80℃に加熱した。少なくとも6時間のハ
イブリツド形成時間後、フイルターを洗浄緩衝液(WP:
3.6m mol/NaCl、100m mol/Na2HPO4、0.05%SD
S)中で初めに2回室温で、次に2回42℃で洗浄し
た。洗浄温度はプローブのGC含量に相応して最高68℃
まで高めた。実際の最高洗浄温度並びにホルムアミド含
量は表IIにも記載した。この表に使用した核酸プローブ
の配列を掲載する。
Claims (2)
- 【請求項1】オリゴヌクレオチドOpa1、Opa2、Opa
3、PIII、Pil1、IgA1及びIgA2又はこれらに相補的
な配列の群類から選択されたナイセリア特異的DNAプロ
ーブ。 - 【請求項2】病原性のナイセリア種N.ゴノロエエ及び
N.メニンギチジスの少なくとも1種をハイブリツド形
成プローブを用いてハイブリツド形成条件及びハイブリ
ツド形成の検出下に検出する方法において、特異的検出
のためにオリゴヌクレオチドOpa1、Opa2、Opa3、PI
II、Pil1、IgA1及びIgA2又はこれらに相補的な配列
の群類から選択されたナイセリア特異的DNAプローブを
使用することを特徴とする、病原性のナイセリア種N.
ゴノロエエ及びN.メニンギチジスの少なくとも1種を
検出する方法。
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