JPH11137296A - Determination of base sequence of dna - Google Patents

Determination of base sequence of dna

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JPH11137296A
JPH11137296A JP30762797A JP30762797A JPH11137296A JP H11137296 A JPH11137296 A JP H11137296A JP 30762797 A JP30762797 A JP 30762797A JP 30762797 A JP30762797 A JP 30762797A JP H11137296 A JPH11137296 A JP H11137296A
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ribonucleoside
monophosphate
nucleic acid
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compression
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Yoshihide Hayashizaki
良英 林崎
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for favorably determining the base sequence of a DNA without inhibiting its transcription due to RNA polymerase even in the case of using a compression inhibition ribonucleotide derivative as a ribonucleotide in order to improving sequence reading accuracy. SOLUTION: This method for determining the base sequence of a DNA comprises the following procedure: in the presence of at DNA fragment containing an RNA polymerase and a promoter sequence therefor, a ribonucleoside-5-triphosphate is reacted with 3-deoxyribonucleoside-5-triphosphate to form a nucleic acid-transcribed product, which is then separated, and from the resulting fraction, the aimed sequence of the nucleic acid is read out; wherein at least one kind of nucleic acid transcription initiator selected from oligoribonucleotides bearing no phosphate group on the 5-terminal and oligoribonucleotides bearing mono- or diphosphate group on the 5-terminal is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、RNAポリメラー
ゼを用い、かつRNAポリメラーゼによる核酸転写反応
の開始剤を用いるDNA の塩基配列決定方法に関する。特
に本発明は、シークエンスの際にコンプレッションを抑
制してより正確なシークエンスの読み取りを行うため、
コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体を用いる
際に、RNAポリメラーゼによる核酸転写反応の開始を
スムーズに行えるDNAの塩基配列決定方法に関する。
The present invention relates to a method for determining the base sequence of DNA using an RNA polymerase and an initiator for a nucleic acid transcription reaction by the RNA polymerase. In particular, the present invention provides a more accurate reading of the sequence by suppressing compression during the sequence,
The present invention relates to a method for determining a nucleotide sequence of DNA that can smoothly initiate a nucleic acid transcription reaction by RNA polymerase when a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法は優れ
た方法であり、年々その利用範囲が広がっている[Rand
all K. Saiki et al. (1988) Science 239, 487-491]。
PCR 法では、1分子のDNA 断片を増幅することも可能で
ある。PCR 法で増幅した生成物をクローニングすること
なくシークエンスする方法(ダイレクト・シークエンス
法)も有用な方法である[Corinne Wong et al. (1988)
Nature, 330,384-386]。この方法はライブラリー作製
やそのライブラリーのスクリーニングが不要であり、多
くのサンプルの配列情報を同時に得られる迅速な方法で
ある。
2. Description of the Related Art The polymerase chain reaction (PCR) method is an excellent method, and its use is expanding year by year [Rand
all K. Saiki et al. (1988) Science 239, 487-491].
In the PCR method, one molecule of a DNA fragment can be amplified. A method in which the product amplified by the PCR method is sequenced without cloning (direct sequencing method) is also a useful method [Corinne Wong et al. (1988)
Nature, 330,384-386]. This method does not require library preparation and screening of the library, and is a rapid method that can simultaneously obtain sequence information of many samples.

【0003】しかるに、上記ダイレクト・シークエンス
法には2つの大きな問題点がある。一つは、取り込めな
かったプライマー及び2’デオキシリボヌクレオシド5
トリフォスフェート(2’dNTPs)が反応系中に残
存し、これらがシークエンス反応を妨げることである。
従って、従来法では、これら残存するプライマーと2’
dNTPsは、シークエンスの前にPCR生成物から除
去する必要があった。PCR生成物の精製方法には種々
の方法があり、例えば、電気泳動による精製法、エタノ
ール沈殿法、ゲル濾過法、HPLC精製法がある[例え
ば、Dorit R.L et al. (1991) Current Protocols in M
olecular Biology, Vol. 11, John Wiley and Sons, Ne
w York, 15.2.1-15.2.11参照」。しかし、何れの方法で
も煩雑である。
However, the direct sequence method has two major problems. One is the primer that could not be incorporated and 2 'deoxyribonucleoside 5
Triphosphates (2'dNTPs) remain in the reaction system, which hinder the sequencing reaction.
Therefore, in the conventional method, these remaining primers and 2 ′
dNTPs had to be removed from the PCR product before sequencing. There are various methods for purifying a PCR product, for example, an electrophoresis purification method, an ethanol precipitation method, a gel filtration method, and an HPLC purification method [for example, Dorit RL et al. (1991) Current Protocols in M
olecular Biology, Vol. 11, John Wiley and Sons, Ne
w York, 15.2.1-15.2.11. " However, both methods are complicated.

【0004】2つ目の問題は、PCR 生成物の迅速な再生
(renaturation) である。PCR生成物が2本鎖DNA
に再生してしまうと、1本鎖のテンプレート(鋳型)で
はなくなり、プライマーと1本鎖テンプレートとの間の
アニーリングを妨げる。再生を最小限にするための方法
として、例えば変性後の急冷、1つのプライマーのビオ
チレーション(biotilation)とストレプトアビジン被覆
物へのPCR生成物の吸着、エクソヌクレアーゼの使
用、エイシメトリックPCR等が報告されている。例え
ば、Barbara Bachmannら、1990, Nucleic Acid Res.,1
8, 1309- に開示されている。しかし、これらの方法の
殆どは、長い時間を必要とし、非常に面倒である。
[0004] A second problem is the rapid renaturation of the PCR product. PCR product is double-stranded DNA
If the primer is regenerated, it will not be a single-stranded template (template) and will prevent annealing between the primer and the single-stranded template. Methods for minimizing regeneration include, for example, quenching after denaturation, biotilation of one primer and adsorption of the PCR product to a streptavidin coating, use of exonucleases, acemetric PCR, etc. It has been reported. For example, Barbara Bachmann et al., 1990, Nucleic Acid Res., 1
8, 1309-. However, most of these methods require a long time and are very troublesome.

【0005】そこでそれらを解決するための新しい方法
として、本発明者は、PCR 反応系中に残存する未反応の
プライマー及び2’デオキシリボヌクレオシド5トリフ
ォスフェート(2’dNTPs)を除去することなく、
かつPCR反応生成物が迅速に再生する問題を回避する
ため、変性自体を全く行わないで良い、全く新しいDNA
の塩基配列決定方法を提案した〔WO96/14434〕。この方
法は、T7 RNAポリメラーゼ等のRNA ポリメラーゼとRN
A転写反応のターミネーター(例えば、3’デオキシリ
ボヌクレオシド5’トリフォスフェート、3’dNTP
s)を用いるダイレクト転写シークエンス法である。こ
の方法によれば、ポリメラーゼ連鎖反応により増幅した
DNA生成物の塩基配列を、プライマー及び2’デオキ
シリボヌクレオシド5トリフォスフェート(2’dNT
Ps)を除去する必要なしにそのままシークエンスに使
用できる。さらに、変性自体を全く行わないため、PC
R生成物が迅速に再生する問題も回避でき、極めて優れ
た方法である。
Therefore, as a new method for solving these problems, the present inventor has proposed a method without removing unreacted primer and 2 ′ deoxyribonucleoside 5 triphosphate (2 ′ dNTPs) remaining in a PCR reaction system.
In order to avoid the problem of rapid regeneration of PCR reaction products, it is not necessary to carry out denaturation at all, and a completely new DNA
[WO96 / 14434]. This method uses RNA polymerase such as T7 RNA polymerase and RN
A terminator of the transcription reaction (eg, 3 ′ deoxyribonucleoside 5 ′ triphosphate, 3 ′ dNTP
s) is a direct transcription sequencing method. According to this method, the base sequence of the DNA product amplified by the polymerase chain reaction is converted into a primer and 2 ′ deoxyribonucleoside 5 triphosphate (2 ′ dNT).
Ps) can be directly used for sequencing without having to be removed. Furthermore, since the denaturation itself is not performed at all, the PC
This is a very excellent method because the problem of rapid regeneration of the R product can be avoided.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記方法に
ついて本発明者がさらに研究を行ったところ、より正確
な塩基配列データを得るためには、さらに解決すべき課
題があることを見出した。上記塩基配列決定法におい
て、T7 RNAポリメラーゼ等の RNAポリメラーゼは、リボ
ヌクレオシド5トリフォスフェート類並びに3'デオキシ
リボヌクレオチドの混合物中で反応させる。この反応に
おいて、鋳型の配列に相応した塩基を有するリボヌクレ
オチド及び3'デオキシリボヌクレオチドが、リボヌクレ
オチド配列中に逐次取り込まれることで、ポリリボヌク
レオチドが合成される。得られるポリリボヌクレオチド
(核酸転写生成物)を分離し、得られる分離分画から核
酸の配列を読み取ることでDNAの塩基配列が決定され
る。
However, the present inventor has further studied the above method, and found that there is a problem to be solved in order to obtain more accurate base sequence data. In the above nucleotide sequence determination method, an RNA polymerase such as T7 RNA polymerase is reacted in a mixture of ribonucleoside 5 triphosphates and 3 ′ deoxyribonucleotide. In this reaction, a ribonucleotide having a base corresponding to the template sequence and 3 ′ deoxyribonucleotide are sequentially incorporated into the ribonucleotide sequence, whereby a polyribonucleotide is synthesized. The base sequence of DNA is determined by separating the obtained polyribonucleotide (nucleic acid transcription product) and reading the sequence of the nucleic acid from the obtained separated fraction.

【0007】ところが、ポリリボヌクレオチド断片を、
例えば、電気泳動法により、断片の長さに応じて分離す
る際、断片間で移動度が不均一であると、隣り合った断
片の分離が不十分になる。その結果、隣り合った断片か
ら得られるシークエンスのシグナル(例えば、蛍光発光
ピーク)が重なり、配列の読み取りを妨げることがあ
る。このような現象はコンプレッションと呼ばれる。コ
ンプレッションは、DNAポリメラーゼを用いたシークエ
ンスについては良く知られている。しかし、RNAポリ
メラーゼを用いるシークエンスにコンプレッションが現
れることは知られていなかった。本発明の検討の結果、
特に、ポリリボヌクレオチドの鎖長が長くなればそれだ
け、ポリリボヌクレオチドが高次構造を形成し易くな
り、コンプレッションが起きやすなることが分かった。
However, a polyribonucleotide fragment is
For example, when separating according to the length of fragments by electrophoresis, if the mobility is not uniform between the fragments, the separation of adjacent fragments becomes insufficient. As a result, the signals of the sequences (for example, the fluorescence emission peaks) obtained from the adjacent fragments may overlap with each other, preventing reading of the sequence. Such a phenomenon is called compression. Compression is well known for sequencing with DNA polymerase. However, it was not known that compression appeared in a sequence using RNA polymerase. As a result of the study of the present invention,
In particular, it was found that the longer the chain length of the polyribonucleotide, the easier it is for the polyribonucleotide to form a higher-order structure, and that compression tends to occur.

【0008】ゲノムプロジェクトのように、膨大な量の
遺伝子配列を決定する場合、一度のシークエンスで読み
取れるDNA配列の長さが長い程、効率は良くなる。さら
に、完全長cDNAをそのままの長さで読み取れれば、遺
伝子の機能の理解も容易になる。そのため、今後、より
長鎖のDNAの配列決定に対する要求は強くなる。その場
合、上記のようなコンプレッションは、シークエンスの
読み取りの精度を悪化させ、大きな問題である。
In the case of determining a huge amount of gene sequences as in a genome project, the longer the length of a DNA sequence that can be read in one sequence, the higher the efficiency. Furthermore, if the full-length cDNA can be read as it is, the function of the gene can be easily understood. Therefore, the demand for sequencing of longer-chain DNA will increase in the future. In such a case, the above-described compression deteriorates the accuracy of reading the sequence, and is a serious problem.

【0009】そこで、本発明者は、RNAポリメラーゼを
用いるDNAの塩基配列決定方法において、コンプレッ
ションの発生を抑制して、シークエンスの読み取りの精
度を向上させたDNAの塩基配列決定方法を提供すべく
種々検討した。その結果、RNAポリメラーゼによる転
写反応の原料となるリボヌクレオチシドとして、シーク
エンスの際にコンプレッションを抑制し得るコンプレッ
ション抑制リボヌクレオチド誘導体を用いることで上記
目的が達成できることを見出した。コンプレッション抑
制リボヌクレオチド誘導体としては、例えば、塩基の代
わりに塩基類似体(塩基アナローグ)を有するリボヌク
レオチドが用いられる。
Accordingly, the present inventors have proposed various methods for determining the base sequence of DNA using a DNA polymerase in order to provide a method for determining the base sequence of DNA in which the occurrence of compression is suppressed and the accuracy of sequence reading is improved. investigated. As a result, they have found that the above object can be achieved by using a compression-suppressing ribonucleotide derivative capable of suppressing compression during sequencing as ribonucleoside, which is a raw material of a transcription reaction by RNA polymerase. As the compression-suppressing ribonucleotide derivative, for example, a ribonucleotide having a base analog (base analog) instead of a base is used.

【0010】ところが、このような塩基アナローグを有
するリボヌクレオチドを用いると、RNAポリメラーゼ
による転写反応の開始が阻害され、シークエンスできな
い場合があった。この転写開始阻害は、種々検討した結
果、本シークエンス法がRNAポリメラーゼを用い、R
NAポリメラーゼの転写活性がプロモーター依存性があ
ることに起因していることが判明した。即ち、RNAポ
リメラーゼによる転写は、RNAポリメラーゼがプロモ
ーター配列を認識し、かつプロモーター配列と相同なD
NA配列を合成し始めることで開始される。しかし、前
記DNA配列の第1番目に取り込まれるリボヌクレオチ
ドが上記コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体
である場合、RNAポリメラーゼによる取り込みが良好
に行われず、その結果、転写開始が阻害された。
[0010] However, when a ribonucleotide having such a base analog is used, the initiation of a transcription reaction by RNA polymerase is inhibited, and in some cases, sequencing cannot be performed. As a result of various studies, the inhibition of transcription initiation was confirmed by this sequence method using RNA polymerase and R
It was found that the transcriptional activity of NA polymerase was due to promoter dependence. That is, transcription by the RNA polymerase is carried out by the RNA polymerase that recognizes the promoter sequence and has a D sequence homologous to the promoter sequence.
It begins by starting to synthesize the NA sequence. However, when the ribonucleotide incorporated at the first position in the DNA sequence was the above-mentioned compression-suppressing ribonucleotide derivative, the incorporation by RNA polymerase was not performed well, and as a result, transcription initiation was inhibited.

【0011】そこで、本発明の目的は、RNAポリメラー
ゼを用いるDNAの塩基配列決定方法において、シーク
エンスの読み取りの精度を向上させる目的でリボヌクレ
オチドとしてコンプレッション抑制リボヌクレオチド誘
導体を使用する場合であっても、RNAポリメラーゼによ
る転写が阻害されずDNAの良好に塩基配列を決定でき
る方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for determining a base sequence of a DNA using an RNA polymerase, in which a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as a ribonucleotide for the purpose of improving the accuracy of sequence reading. An object of the present invention is to provide a method capable of favorably determining the base sequence of DNA without inhibiting transcription by RNA polymerase.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、RNAポリメ
ラーゼ及び前記RNAポリメラーゼのためのプロモータ
ー配列を含むDNA断片の存在下、ATP、GTP、C
TP及びUTP又はそれらの誘導体からなるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類並びに3dATP、3dGTP、3dC
TP、3dUTP及びそれらの誘導体からなる1種又は2種以上
の3デオキシリボヌクレオシド5トリフォスフェート(以
下3dNTP誘導体という)を反応させて核酸転写生成物を
得、得られる核酸転写生成物を分離し、得られる分離分
画から核酸の配列を読み取るDNAの塩基配列決定方法
であって、前記核酸転写反応の開始剤として、5末端に
フォスフェート基を有さないオリゴリボヌクレオシド類
及び5末端にモノまたはジフォスフェート基を有するオ
リゴリボヌクレオチド類からなる少なくとも1種の核酸
転写開始剤を用いることを特徴とする方法に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for preparing ATP, GTP, and CTP in the presence of an RNA polymerase and a DNA fragment containing a promoter sequence for the RNA polymerase.
Ribonucleoside 5 triphosphates consisting of TP and UTP or their derivatives and 3dATP, 3dGTP, 3dC
TP, one or two or more 3 deoxyribonucleoside 5 triphosphates (hereinafter referred to as 3dNTP derivatives) consisting of 3dUTP and derivatives thereof are reacted to obtain a nucleic acid transcription product, and the resulting nucleic acid transcription product is separated. A method for determining a nucleotide sequence of DNA for reading a nucleic acid sequence from the obtained separated fraction, comprising oligoribonucleosides having no phosphate group at the 5 terminus and mono- or 5-terminus at the 5 terminus as an initiator of the nucleic acid transcription reaction. The present invention relates to a method comprising using at least one nucleic acid transcription initiator comprising oligoribonucleotides having a diphosphate group.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明のDNAの塩基配列決定方
法は、RNAポリメラーゼ及び前記RNAポリメラーゼ
のためのプロモーター配列を含むDNA断片の存在下、
リボヌクレオチド(NTP)と3デオキシリボヌクレオ
チド (3dNTP)誘導体を反応させ、得られた核酸転写生成
物の分離分画から核酸の配列を読み取る事からなるもの
であり、前記核酸転写反応の開始剤として、5末端にフ
ォスフェート基を有さないオリゴリボヌクレオシド類及
び5末端にモノまたはジフォスフェート基を有するオリ
ゴリボヌクレオチド類からなる少なくとも1種の核酸転
写開始剤を用いることに特徴がある。さらに本発明の方
法は、前記NTPの一種または二種以上としてコンプレ
ッション抑制リボヌクレオチド誘導体を用いる場合に特
に有用である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for determining the nucleotide sequence of DNA according to the present invention comprises the steps of: providing an RNA polymerase and a DNA fragment containing a promoter sequence for the RNA polymerase;
Reacting a ribonucleotide (NTP) with a 3 deoxyribonucleotide (3dNTP) derivative, and reading the sequence of the nucleic acid from the separated fraction of the obtained nucleic acid transcription product. As the initiator of the nucleic acid transcription reaction, It is characterized in that at least one nucleic acid transcription initiator consisting of oligoribonucleosides having no phosphate group at the 5 terminal and oligoribonucleotides having a mono or diphosphate group at the 5 terminal is used. Further, the method of the present invention is particularly useful when a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as one or more of the NTPs.

【0014】核酸転写開始剤 核酸転写開始剤としては、例えば、リボヌクレオシド、
リボヌクレオシド5モノフォスフェート、リボヌクレオ
シド5ジフォスフェート、一般式N1(N)n(式中、N1
はリボヌクレオシド、リボヌクレオシド5モノフォスフ
ェート、またはリボヌクレオシド5ジフォスフェートで
あり、Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェートであ
り、nは1以上の整数である)で示されるオリゴリボヌ
クレオチド類、及び一般式N2(N)n(式中、N2は下
記式(1)で示される基であり、Nはリボヌクレオシド
5モノフォスフェートであり、nは1以上の整数であ
る)で示されるオリゴリボヌクレオチド類からなる群か
ら選ばれることができる。
Nucleic acid transcription initiator Examples of the nucleic acid transcription initiator include ribonucleoside,
Ribonucleoside 5 monophosphate, ribonucleoside 5 diphosphate, general formula N 1 (N) n (wherein N 1
Is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate, N is ribonucleoside 5 monophosphate, and n is an integer of 1 or more), and General formula N 2 (N) n (wherein N 2 is a group represented by the following formula (1), and N is a ribonucleoside
5 monophosphate, and n is an integer of 1 or more).

【化5】 Embedded image

【0015】核酸転写開始剤としては、より具体的に
は、例えば、グアノシン、グアノシン5モノフォスフェ
ート(GMP)、グアノシン5ジフォスフェート(GD
P)、一般式N1(N)n-1G(但し、N1はリボヌクレオ
シド、リボヌクレオシド5モノフォスフェート、または
リボヌクレオシド5ジフォスフェートであり、Nはリボ
ヌクレオシド5モノフォスフェートであり、nは1以上
の整数であり、Gはグアノシン5モノフォスフェートであ
る)で示されるオリゴリボヌクレオチド類及び一般式N
2(N)n-1G(式中、N2は前記式(1)で示される基で
あり、Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェートであ
り、nは1以上の整数であり、Gはグアノシン5モノフォ
スフェートである)で示されるオリゴリボヌクレオチド
類を挙げることができる。
More specifically, examples of the nucleic acid transcription initiator include guanosine, guanosine 5 monophosphate (GMP), and guanosine 5 diphosphate (GD
P), general formula N 1 (N) n-1 G (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate, and N is ribonucleoside 5 monophosphate) , N is an integer of 1 or more, and G is guanosine 5 monophosphate) and an oligoribonucleotide represented by the general formula N
2 (N) n-1 G (wherein N 2 is a group represented by the above formula (1), N is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and G is guanosine 5 monophosphate).

【0016】さらに核酸転写開始剤としては、より具体
的には、アデノシン、アデノシン5モノフォスフェート
(AMP)、アデノシン5ジフォスフェート(AD
P)、一般式N1(N)n-1A(但し、N1はリボヌクレ
オシド、リボヌクレオシド5モノフォスフェート、また
はリボヌクレオシド5ジフォスフェートであり、Nはリ
ボヌクレオシド5モノフォスフェートであり、nは1以
上の整数であり、Aはアデノシン5モノフォスフェート
である)で示されるオリゴリボヌクレオチド類及び一般
式N2(N)n-1A(式中、N2は下記式(1)で示され
る基であり、Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェー
トであり、nは1以上の整数であり、Aはアデノシン5
モノフォスフェートである)で示されるオリゴリボヌク
レオチド類を挙げることができる。
More specifically, examples of the nucleic acid transcription initiator include adenosine, adenosine 5 monophosphate (AMP), and adenosine 5 diphosphate (AD
P), general formula N 1 (N) n-1 A (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate or ribonucleoside 5 diphosphate, and N is ribonucleoside 5 monophosphate) , N is an integer of 1 or more, and A is adenosine 5 monophosphate), and an oligoribonucleotide represented by the general formula N 2 (N) n-1 A (wherein N 2 represents the following formula (1) ), N is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and A is adenosine 5
Which are monophosphates).

【0017】また、核酸転写開始剤としては、具体的に
は、シチジン、シチジン5モノフォスフェート(CM
P)、シチジン5ジフォスフェート(CDP)、一般式
1(N)n-1C(但し、N1はリボヌクレオシド、リボ
ヌクレオシド5モノフォスフェート、またはリボヌクレ
オシド5ジフォスフェートであり、Nはリボヌクレオシ
ド5モノフォスフェートであり、nは1以上の整数であ
り、Cはシチジン5モノフォスフェートである)で示さ
れるオリゴリボヌクレオチド類及び一般式N2(N)n-1
C(式中、N2は下記式(1)で示される基であり、N
はリボヌクレオシド5モノフォスフェートであり、nは
1以上の整数であり、Cはシチジン5モノフォスフェー
トである)で示されるオリゴリボヌクレオチド類を挙げ
ることができる。
[0017] Specific examples of the nucleic acid transcription initiator include cytidine and cytidine 5 monophosphate (CM).
P), cytidine 5 diphosphate (CDP), general formula N 1 (N) n-1 C (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate; Is a ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and C is cytidine 5 monophosphate), and an oligoribonucleotide represented by the general formula N 2 (N) n-1
C (wherein, N 2 is a group represented by the following formula (1);
Is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and C is cytidine 5 monophosphate).

【0018】さらに核酸転写開始剤としては、具体的に
は、ウリジン、ウリジン5モノフォスフェート(UM
P)、ウリジン5ジフォスフェート(UDP)、一般式
1(N)n-1U(但し、N1はリボヌクレオシド、リボ
ヌクレオシド5モノフォスフェート、またはリボヌクレ
オシド5ジフォスフェートであり、Nはリボヌクレオシ
ド5モノフォスフェートであり、nは1以上の整数であ
り、Uはウリジン5モノフォスフェートである)で示さ
れるオリゴリボヌクレオチド類及び一般式N2(N)n-1
U(式中、N2は下記式(1)で示される基であり、N
はリボヌクレオシド5モノフォスフェートであり、nは
1以上の整数であり、Uはウリジン5モノフォスフェー
トである)で示されるオリゴリボヌクレオチド類を挙げ
ることができる。
Further, specific examples of the nucleic acid transcription initiator include uridine, uridine 5 monophosphate (UM
P), uridine 5 diphosphate (UDP), general formula N 1 (N) n-1 U (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate; Is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and U is uridine 5 monophosphate), and an oligoribonucleotide represented by the general formula N 2 (N) n-1
U (wherein N 2 is a group represented by the following formula (1);
Is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and U is uridine 5 monophosphate).

【0019】上記一般式N1(N)n、N1(N)n-1G、
1(N)n-1A、N1(N)n-1C、N1(N)n-1U、N
2(N)n、N2(N)n-1G、N2(N)n-1A、N2(N)
n-1C、N2(N)n-1Uにおいて、N1で示されるリボヌ
クレオシド、リボヌクレオシド5モノフォスフェート、
及びリボヌクレオシド5ジフォスフェートの塩基に特に
制限はなく、グアニン、アデニン、シトシン、ウリジン
から適宜選択できる。また、Nで示されるリボヌクレオ
シド5モノフォスフェートの塩基の種類及びnが2以上
の場合の塩基の配列にも特に制限はない。さらに、イニ
シエーターの機能の面でnには上限はないが、入手の容
易さ等を考慮すると、実用上は、nはせいぜい10以下
程度であり、好ましくは5以下である。
The above general formulas N 1 (N) n , N 1 (N) n-1 G,
N 1 (N) n-1 A, N 1 (N) n-1 C, N 1 (N) n-1 U, N
2 (N) n , N 2 (N) n-1 G, N 2 (N) n-1 A, N 2 (N)
n-1 C, N 2 (N) In n-1 U, a ribonucleoside represented by N 1 , ribonucleoside 5 monophosphate,
The base of ribonucleoside 5 diphosphate is not particularly limited, and can be appropriately selected from guanine, adenine, cytosine, and uridine. Further, there is no particular limitation on the type of base of ribonucleoside 5 monophosphate represented by N and the base sequence when n is 2 or more. Further, n has no upper limit in terms of the function of the initiator, but in consideration of availability and the like, n is practically at most about 10 or less, preferably 5 or less.

【0020】コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘
導体 本発明の方法は、上述のようにコンプレッション抑制リ
ボヌクレオチド誘導体を用いる場合に特に有用である。
コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体は、リボ
ヌクレオチド誘導体であってシークエンスの際にコンプ
レッションを抑制し得る化合物である。コンプレッショ
ン抑制リボヌクレオチド誘導体は、例えば、塩基の代わ
りに塩基類似体(塩基アナローグ)を有するリボヌクレ
オチドから選ぶことが出来る。塩基類似体は、天然物で
あっても合成物であってもよい。合成物は、例えば、プ
リン環やピリミジン環を構成する炭素の一部が窒素に置
換されたものや、プリン環やピリミジン環を構成する窒
素の一部が炭素に置換されたものであることができる。
あるいは、プリン環やピリミジン環に種々の置換基を導
入したものであることもできる。
Induction of compression-suppressing ribonucleotides
Conductor The method of the present invention is particularly useful when using a compression-suppressing ribonucleotide derivative as described above.
A compression-suppressing ribonucleotide derivative is a compound that is a ribonucleotide derivative and can suppress compression during sequencing. The compression-suppressing ribonucleotide derivative can be selected, for example, from ribonucleotides having a base analog (base analog) instead of a base. Base analogs may be natural or synthetic. The synthetic product may be, for example, one in which a part of the carbon constituting the purine or pyrimidine ring is substituted with nitrogen, or one in which a part of the nitrogen constituting the purine ring or pyrimidine ring is substituted with carbon. it can.
Alternatively, those obtained by introducing various substituents into a purine ring or a pyrimidine ring can also be used.

【0021】塩基類似体を有するリボヌクレオチドであ
るコンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体とし
て、例えば、デアザリボヌクレオシド5トリフォスフェ
ート類を挙げることができる。さらに、デアザリボヌク
レオシド5トリフォスフェート類として、7−デアザリ
ボヌクレオシド5トリフォスフェート類及び3−デアザリ
ボヌクレオシド5トリフォスフェート類を挙げることが
できる。7−デアザリボヌクレオシド5トリフォスフェ
ート類には、7−デアザATP、7−デアザGTP及び
それらの誘導体があり、3−デアザリボヌクレオシド5ト
リフォスフェート類には、3−デアザCTP、3−デア
ザUTP及びそれらの誘導体がある。
Examples of the compression-suppressing ribonucleotide derivative which is a ribonucleotide having a base analog include deazaribonucleoside 5-triphosphates. Furthermore, examples of the deazaribonucleoside 5 triphosphates include 7-deazaribonucleoside 5 triphosphates and 3-deazaribonucleoside 5 triphosphates. 7-Deazaribonucleoside 5 triphosphates include 7-deaza ATP, 7-deaza GTP and derivatives thereof, and 3-deazaribonucleoside 5 triphosphates include 3-deaza CTP, 3 -Deaza UTP and their derivatives.

【0022】コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘
導体のその他の例として、デアミノリボヌクレオシド5
トリフォスフェート類を挙げることができる。リボヌク
レオチドが有する塩基には、ウラシルを除き、アミノ基
が存在する。GTPはプリン環の2位に、ATPプリン
環の6位に、及びCTPはピリミジン環の4位にそれぞ
れアミノ基を有する。上記デアミノリボヌクレオシド5
トリフォスフェート類とは、これらのアミノ基を脱離し
たリボヌクレオチド類であり、N2-デアミノGTP、N6-
デアミノATP及びN4-デアミノCTP並びにそれらの
誘導体を挙げることができる。尚、N2-デアミノグアニ
ンは、イノシンと同一物質であり、N2-デアミノGTP
はITPと略記することもできる。
Another example of a compression-suppressing ribonucleotide derivative is deaminoribonucleoside 5
Triphosphates can be mentioned. Amino groups are present in the bases of ribonucleotides except for uracil. GTP has an amino group at the 2-position of the purine ring, 6-position of the ATP-purine ring, and CTP has an amino group at the 4-position of the pyrimidine ring. The above deaminoribonucleoside 5
Triphosphates are ribonucleotides from which these amino groups have been eliminated, and include N 2 -deamino GTP, N 6-
Mention may be made of deamino ATP and N 4 -deamino CTP and their derivatives. Note that N 2 -deaminoguanine is the same substance as inosine, and N 2 -deamino GTP
Can also be abbreviated as ITP.

【0023】コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘
導体のその他の例として、リボヌクレオチドの塩基に存
在するアミノ基の水素の1つまたは2つが水素以外の有
機基で置換された誘導体を挙げることができ、そのよう
な誘導体の例として、Nアルキル置換リボヌクレオシド
5トリフォスフェート類(但し、アルキルは炭素数1〜
6の低級アルキルであり、かつ置換はモノまたはジ置換
である)を挙げることができる。但し、置換基は、アル
キル基以外の有機基から選択することもできる。Nアル
キル置換リボヌクレオシド5トリフォスフェート類とし
ては、例えば、N2-モノメチル置換GTP、N4-モノメチ
ル置換CTP、N6-モノメチル置換ATP及びそれらの
誘導階体を挙げることができる。
Other examples of the compression-suppressing ribonucleotide derivative include a derivative in which one or two of the hydrogens of the amino group present in the base of the ribonucleotide are substituted with an organic group other than hydrogen. Examples of derivatives include N-alkyl substituted ribonucleosides
5 Triphosphates (where the alkyl has 1 to 1 carbon atoms)
6 lower alkyl and the substitution is mono- or di-substituted). However, the substituent may be selected from organic groups other than the alkyl group. Examples of the N-alkyl-substituted ribonucleoside 5-triphosphates include N 2 -monomethyl-substituted GTP, N 4 -monomethyl-substituted CTP, N 6 -monomethyl-substituted ATP, and derivatives thereof.

【0024】本発明の方法においては、ATP、GT
P、CTP及びUTP又はそれらの誘導体からなる4種
類のリボヌクレオシド5トリフォスフェート類の内、コ
ンプレッションを生じやすい塩基について、リボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類の代わりにコンプレッシ
ョン抑制リボヌクレオチド誘導体を用いる。必要によ
り、2種以上のリボヌクレオシド5トリフォスフェート
類について、コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘
導体を用いることもできる。
In the method of the present invention, ATP, GT
Of the four types of ribonucleoside 5 triphosphates composed of P, CTP and UTP or their derivatives, a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used instead of the ribonucleoside 5 triphosphates for the base that easily causes compression. If necessary, a compression-suppressing ribonucleotide derivative can be used for two or more ribonucleoside 5-triphosphates.

【0025】4種類のリボヌクレオシド5トリフォスフ
ェート類のうち、1種類の塩基についてコンプレッショ
ン抑制リボヌクレオチド誘導体としてデアザリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類を用いる場合の組合せ
は、[7−デアザATP、GTP、CTP、UTP]、
[ATP、7−デアザGTP、CTP、UTP]、[A
TP、GTP、3−デアザCTP、UTP]、[AT
P、GTP、CTP、3−デアザUTP]である。デア
ザNTPを別のコンプレッション抑制リボヌクレオチド
誘導体に置き換えることもできる。尚、7−デアザNT
P等のコンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体は
市販され、市販品を入手可能である。また、2種以上の
コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体を併用す
ることも、同一の塩基について、コンプレッション抑制
リボヌクレオチド誘導体と通常のリボヌクレオシド5ト
リフォスフェート類を併用することもできる。
When the deazaribonucleoside 5 triphosphate is used as a compression-suppressing ribonucleotide derivative for one type of base among the four types of ribonucleoside 5 triphosphates, the combination is [7-deaza ATP, GTP , CTP, UTP],
[ATP, 7-deaza GTP, CTP, UTP], [A
TP, GTP, 3-deaza CTP, UTP], [AT
P, GTP, CTP, 3-deaza UTP]. Deaza NTP can be replaced by another compression-suppressing ribonucleotide derivative. In addition, 7-Deaza NT
Compression-suppressing ribonucleotide derivatives such as P are commercially available, and commercially available products are available. In addition, two or more kinds of compression-suppressing ribonucleotide derivatives can be used in combination, or the same base can be used in combination with a compression-suppressing ribonucleotide derivative and ordinary ribonucleoside 5 triphosphates.

【0026】GTPまたはその誘導体であるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類の一部または全部として
コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体を用いる
場合、核酸転写開始剤として、グアノシン、グアノシン
5モノフォスフェート(GMP)、グアノシン5ジフォス
フェート(GDP)、一般式N1(N)n-1Gで示される
オリゴリボヌクレオチド類、又は一般式N2(N)n-1G
で示されるオリゴリボヌクレオチド類を併用することが
適当である。この場合、上記コンプレッション抑制リボ
ヌクレオチド誘導体は、例えば、7−デアザGTP、N2
-デアミノGTP、またはN2-モノメチル置換GTPであ
ることができる。
When a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as a part or all of ribonucleoside 5 triphosphates which are GTP or its derivative, guanosine, guanosine is used as a nucleic acid transcription initiator.
5 monophosphate (GMP), guanosine 5 diphosphate (GDP), oligoribonucleotides represented by general formula N 1 (N) n-1 G, or general formula N 2 (N) n-1 G
It is appropriate to use oligoribonucleotides represented by the following formulas in combination. In this case, the above-mentioned compression-suppressing ribonucleotide derivative is, for example, 7-deaza GTP, N 2
-Deamino GTP, or N 2 -monomethyl substituted GTP.

【0027】ATPまたはその誘導体であるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類の一部または全部とし
て、コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体を用
いる場合、核酸転写開始剤として、アデノシン、アデノ
シン5モノフォスフェート(AMP)、アデノシン5ジフ
ォスフェート(ADP)、一般式N1(N)n-1Aで示さ
れるオリゴリボヌクレオチド類、又は一般式N2(N)
n-1Aで示されるオリゴリボヌクレオチド類を併用する
ことが適当である。この場合、コンプレッション抑制リ
ボヌクレオチド誘導体は、例えば、7−デアザATP、
N6-デアミノATP、又はN6-モノメチル置換ATPであ
ることができる。
When a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as a part or all of ribonucleoside 5 triphosphates which are ATP or its derivative, adenosine, adenosine 5 monophosphate (AMP), adenosine 5 5 diphosphate (ADP), oligoribonucleotides represented by general formula N 1 (N) n-1 A, or general formula N 2 (N)
It is appropriate to use oligoribonucleotides represented by n- 1A in combination. In this case, the compression-suppressing ribonucleotide derivative is, for example, 7-deaza ATP,
It can be N 6 -deamino ATP or N 6 -monomethyl substituted ATP.

【0028】CTPまたはその誘導体であるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類の一部または全部とし
て、コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体を用
いる場合、核酸転写開始剤として、シチジン、シチジン
5モノフォスフェート(CMP)、シチジン5ジフォスフ
ェート(CDP)、一般式N1(N)n-1Cで示されるオ
リゴリボヌクレオチド類、又は一般式N2(N)n-1Cで
示されるオリゴリボヌクレオチド類を併用することが適
当である。この場合、コンプレッション抑制リボヌクレ
オチド誘導体は、例えば、3−デアザCTP、N4-デア
ミノCTP、又はN4-モノメチル置換CTPであること
ができる。
When a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as a part or all of ribonucleoside 5 triphosphates which are CTP or its derivative, cytidine or cytidine is used as a nucleic acid transcription initiator.
5 monophosphate (CMP), cytidine 5 diphosphate (CDP), oligoribonucleotides represented by the general formula N 1 (N) n-1 C, or represented by the general formula N 2 (N) n-1 C It is appropriate to use oligoribonucleotides in combination. In this case, compression suppression ribonucleotide derivatives are, for example, 3-deaza CTP, N 4 - deamino CTP, or N 4 - may be a monomethyl-substituted CTP.

【0029】UTPまたはその誘導体であるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類の一部または全部とし
て、コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体を用
いル場合、核酸転写開始剤として、ウリジン、ウリジン
5モノフォスフェート(UMP)、ウリジン5ジフォスフ
ェート(UDP)、一般式N1(N)n-1Uで示されるオ
リゴリボヌクレオチド類、または一般式N2(N)n-1
で示されるオリゴリボヌクレオチド類を併用することが
適当てある。この場合、コンプレッション抑制リボヌク
レオチド誘導体は、例えば、3−デアザUTPであるこ
とができる。
When a compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as a part or all of ribonucleoside 5 triphosphates which are UTP or its derivative, uridine, uridine may be used as a nucleic acid transcription initiator.
5 monophosphate (UMP), uridine 5 diphosphate (UDP), oligoribonucleotides represented by general formula N 1 (N) n-1 U, or general formula N 2 (N) n-1 U
It is appropriate to use oligoribonucleotides represented by the following formulas in combination. In this case, the compression-suppressing ribonucleotide derivative can be, for example, 3-deaza UTP.

【0030】DNAの塩基配列決定方法 RNAポリメラーゼのためのプロモーター配列を含むD
NA断片を鋳型として、RNAポリメラーゼを用いて核
酸転写生成物を酵素的に合成する方法、核酸転写生成物
の分離方法、さらには分離された分画から核酸の配列を
読み取る方法は、原理的には何れも公知の方法である。
従って、これらの点に関して、いずれの公知の方法及び
条件、装置等を適宜利用することができる。
DNA base sequencing method D including a promoter sequence for RNA polymerase
A method for enzymatically synthesizing a nucleic acid transcription product using RNA polymerase using an NA fragment as a template, a method for separating a nucleic acid transcription product, and a method for reading a nucleic acid sequence from the separated fractions are in principle. Are known methods.
Accordingly, any of the known methods, conditions, devices, and the like can be appropriately used in these respects.

【0031】また鋳型となるDNA断片にも、RNAポ
リメラーゼのためのプロモーター配列を含むこと以外、
制限はない。例えば、プロモーター配列を含むDNA断
片がポリメラーゼ連鎖反応により増幅したDNA生成物
であることができる。さらに、増幅したDNA生成物か
ら、ポリメラーゼ連鎖反応に用いたプライマー及び/又
は2デオキシリボヌクレオシド5トリフォスフェート及び
/又はその誘導体を除去することなしに、本発明の方法
における核酸転写生成反応を行うことができる。上記D
NA増幅のためのポリメラーゼ連鎖反応は、PCR法と
して広く用いられている方法をそのまま用いることがで
きる。また、プロモーター配列を含むDNA断片は、プ
ロモーター配列と増幅対象のDNA断片とをライゲーシ
ョンした後、適当な宿主を用いてクローニングされたD
NA断片であることもできる。即ち、本発明において、
増幅の対象であるDNA配列、プライマー、増幅のため
の条件等には特に制限はない。
The DNA fragment used as a template also contains a promoter sequence for RNA polymerase.
No restrictions. For example, it may be a DNA product in which a DNA fragment containing a promoter sequence has been amplified by the polymerase chain reaction. Further, from the amplified DNA product, the primer used in the polymerase chain reaction and / or 2 deoxyribonucleoside 5 triphosphate and
The nucleic acid transcription production reaction in the method of the present invention can be performed without removing the / or derivative thereof. D above
As the polymerase chain reaction for NA amplification, a method widely used as a PCR method can be used as it is. The DNA fragment containing the promoter sequence is obtained by ligating the DNA fragment to be amplified with the promoter sequence and then cloning the cloned DNA using an appropriate host.
It can also be an NA fragment. That is, in the present invention,
There are no particular restrictions on the DNA sequence to be amplified, primers, conditions for amplification, and the like.

【0032】例えば、プロモーター配列を含むDNA断
片の増幅のためのポリメラーゼ連鎖反応の反応系とし
て、10〜50ngのゲノミックDNA又は1pgのク
ローンされたDNA、10μMの各プライマー、200
μMの各2’デオキシリボヌクレオシド5’トリフォス
フェート(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)
を含む20μl容量中でDNAポリメラーゼとして、例
えばTaqポリメラーゼ等を用いて行うことができる。
For example, as a reaction system of a polymerase chain reaction for amplifying a DNA fragment containing a promoter sequence, 10 to 50 ng of genomic DNA or 1 pg of cloned DNA, 10 μM of each primer,
μM of each 2 ′ deoxyribonucleoside 5 ′ triphosphate (dATP, dGTP, dCTP, dTTP)
Can be carried out using, for example, Taq polymerase or the like as a DNA polymerase in a volume of 20 μl containing

【0033】但し、ポリメラーゼ連鎖反応のためのプラ
イマーのいずれか一方又は増幅された挿入(insert)DN
Aが、後述するRNAポリメラーゼのためのプロモータ
ー配列を含む必要がある。ダイレクト転写シーケンス法
では、PCR法において、2種類のプライマーのいずれ
か一方にファージプロモーター配列を持っているプライ
マーを用いるか、又は増幅された挿入DNA内にファー
ジプロモーター配列を持たせることで、得られるPCR
生成物はそのプロモーターにより働くRNAポリメラー
ゼを用いるin vitro転写に付すことができる。RNAポ
リメラーゼのためのプロモーター配列は、用いるRNA
ポリメラーゼの種類に応じて適宜選択することができ
る。
However, either one of the primers for the polymerase chain reaction or the amplified insert DN
A needs to include a promoter sequence for the RNA polymerase described below. The direct transcription sequence method is obtained by using a primer having a phage promoter sequence in one of two types of primers in a PCR method, or by having a phage promoter sequence in amplified insert DNA. PCR
The product can be subjected to in vitro transcription using an RNA polymerase driven by the promoter. The promoter sequence for RNA polymerase depends on the RNA used.
It can be appropriately selected according to the type of the polymerase.

【0034】本発明の方法ではプロモーター配列を含む
DNA断片からRNA転写物等の核酸転写物を合成する。D
NA断片は、RNAポリメラーゼのためのプロモーター配
列を含むので、このプロモーター配列が前述のRNAポ
リメラーゼに認識されてRNA転写物等の核酸転写物を
合成する。
In the method of the present invention, a promoter sequence is included.
A nucleic acid transcript such as an RNA transcript is synthesized from a DNA fragment. D
Since the NA fragment contains a promoter sequence for an RNA polymerase, the promoter sequence is recognized by the aforementioned RNA polymerase to synthesize a nucleic acid transcript such as an RNA transcript.

【0035】RNA転写物等の核酸転写物の合成は、前
記核酸転写開始剤及びRNAポリメラーゼの存在下、A
TP、GTP、CTP及びUTP又はこれらの誘導体か
らなるリボヌクレオシド5’トリフォスフェート(NT
P)類(但し、その内の1種は、コンプレッション抑制
リボヌクレオチド誘導体である)並びに1種又は2種以
上の3’dNTP誘導体を反応させる。尚、3’dNT
P誘導体は、本明細書においては、3’dATP、3’
dGTP、3’dCTP、3’dUTP及びこれらの誘
導体の総称として用いる。リボヌクレオシド5’トリフ
ォスフェート(NTP)類としては、その一部がATP
等の誘導体である場合も含めて、塩基が異なる少なくと
も4種類の化合物が転写物の合成に必要である。
The synthesis of a nucleic acid transcript such as an RNA transcript is carried out by using A
Ribonucleoside 5 'triphosphate (NT) consisting of TP, GTP, CTP and UTP or their derivatives
P) (where one of them is a compression-suppressing ribonucleotide derivative) and one or more 3 ′ dNTP derivatives. 3'dNT
The P derivative is herein referred to as 3 ′ dATP, 3 ′
dGTP, 3'dCTP, 3'dUTP and their derivatives are used as a generic term. As ribonucleoside 5 'triphosphates (NTPs), a part thereof is ATP.
At least four compounds having different bases are required for the synthesis of a transcript, including the case of derivatives such as

【0036】転写生成物であるRNA又は核酸の3’末
端には、3’dNTP誘導体が取り込まれることによ
り、3’ヒドロキシ基が欠落し、RNA又は核酸の合成
が阻害される。その結果、3’末端が3’dNTP誘導
体である種々の長さのRNA又は核酸断片が得られる。
塩基の異なる4種類の3’dNTP誘導体について、そ
れぞれ、このようなリボヌクレオシド・アナログ体を得
る。このリボヌクレオシド・アナログ体を4通り用意す
ることで、RNA又は核酸配列の決定に用いることがで
きる〔Vladimir D. Axelred er al. (1985) Biochemist
ry Vol. 24, 5716-5723 〕。
By incorporating a 3 'dNTP derivative into the 3' end of RNA or nucleic acid which is a transcription product, a 3 'hydroxy group is lost and synthesis of RNA or nucleic acid is inhibited. As a result, RNA or nucleic acid fragments of various lengths whose 3 ′ end is a 3 ′ dNTP derivative are obtained.
Such ribonucleoside analogs are obtained for each of the four types of 3 ′ dNTP derivatives having different bases. By preparing four types of this ribonucleoside analog, it can be used for determination of RNA or nucleic acid sequence [Vladimir D. Axelred er al. (1985) Biochemist
ry Vol. 24, 5716-5723].

【0037】尚、3’dNTP誘導体は、1つの核酸転
写反応に1種類又は2種以上を用いることができる。1
種のみの3’dNTP誘導体を用いて1つの核酸転写反
応を行う場合、核酸転写反応を4回行うことで、3’末
端の3’dNTP誘導体の塩基の異なる4通りの転写生
成物を得る。1回の核酸転写反応で、3’末端の3’d
NTP誘導体は同一で、分子量の異なる種々のRNA又
は核酸断片の混合物である転写生成物が得られる。得ら
れた4通りの転写生成物について、独立に、後述する分
離及び配列の読み取りに供することができる。また、4
通りの転写生成物の2種以上を混合し、この混合物を分
離及び配列の読み取りに供することもできる。
One or more 3 ′ dNTP derivatives can be used in one nucleic acid transcription reaction. 1
When one nucleic acid transcription reaction is performed using only the 3 ′ dNTP derivative of the species, four transcription products having different bases of the 3 ′ dNTP derivative at the 3 ′ end are obtained by performing the nucleic acid transcription reaction four times. In one nucleic acid transcription reaction, 3'd
A transcription product is obtained which is a mixture of various RNA or nucleic acid fragments having the same NTP derivative and different molecular weight. The resulting four transcription products can be independently subjected to separation and sequence reading described below. Also, 4
Alternatively, two or more of the different transcription products can be mixed and the mixture subjected to separation and sequence reading.

【0038】1回の核酸転写反応に2種以上の3’dN
TP誘導体を同時に用いると、1つの反応生成物中に、
3’末端の3’dNTP誘導体の塩基の異なる2通り以
上の転写生成物が含まれることになる。これを後述する
分離及び配列の読み取りに供することができる。核酸転
写反応に2種以上の3’dNTP誘導体を同時に用いる
と、核酸転写反応操作の回数を減らすことができるので
好ましい。
In one nucleic acid transcription reaction, two or more 3 ′ dN
When the TP derivative is used at the same time, in one reaction product,
Two or more types of transcription products having different bases of the 3 ′ dNTP derivative at the 3 ′ end will be included. This can be subjected to separation and sequence reading described below. It is preferable to use two or more 3 ′ dNTP derivatives at the same time in the nucleic acid transcription reaction because the number of nucleic acid transcription reaction operations can be reduced.

【0039】さらに、RNA等の核酸転写が、塩基の異
なる4種類のリボヌクレオシド5’トリフォスフェート
類の存在下で、RNAポリメラーゼにより行われ、かつ
3’dNTP誘導体によりターミネートされる。その結
果、各塩基について、RNA又は核酸ラダー(ladder)
がシーケンスのために生成される。本発明では、特に、
核酸転写を塩基の異なる4種類のリボヌクレオシド5’
トリフォスフェート類の存在下で行い、これを分離し
て、4種類の塩基の配列を一度に(同時に)読み取りる
ことが好ましい。
Further, transcription of a nucleic acid such as RNA is performed by an RNA polymerase in the presence of four types of ribonucleoside 5 'triphosphates having different bases, and terminated by a 3' dNTP derivative. As a result, for each base, an RNA or nucleic acid ladder
Is generated for the sequence. In the present invention,
Nucleic acid transcription is performed using four types of ribonucleosides 5 'with different bases.
It is preferable to carry out in the presence of triphosphates, to separate them, and to read the sequence of four bases at once (simultaneously).

【0040】RNAポリメラーゼ 本発明の方法で用いるRNAポリメラーゼは、野性型R
NAポリメラーゼ及び変異型RNAポリメラーゼのいず
れでも良い。但し、対応する野性型RNAポリメラーゼ
の能力と比較して、3dNTP誘導体を取り込む能力を増加
させるように、野性型RNAポリメラーゼの少なくとも
1つのアミノ酸が修飾されたものである変異型のRNA
ポリメラーゼであることが好ましい。ここで、「野性型
RNAポリメラーゼ」は、天然に存在する全てのRNA
ポリメラーゼを含み、さらに、及び野性型RNAポリメ
ラーゼであって、対応する野性型RNAポリメラーゼの
能力と比較して、3デオキシリボヌクレオチドまたはそ
れらの誘導体を取り込む能力を増加させることを目的と
する修飾以外のアミノ酸の変異、挿入または欠落を、さ
らに有するものであることもできる。即ち、野性型RN
Aポリメラーゼを人為的に上記以外の目的で修飾したR
NAポリメラーゼも、上記「野性型RNAポリメラー
ゼ」に含まれる。但し、そのようなアミノ酸の変異、挿
入または欠落は、RNAポリメラーゼとしての活性を維
持する範囲で、行われたものであることが適当である。
RNA polymerase The RNA polymerase used in the method of the present invention is a wild-type R
Either NA polymerase or mutant RNA polymerase may be used. However, a mutant RNA in which at least one amino acid of the wild-type RNA polymerase has been modified so as to increase the ability to incorporate the 3dNTP derivative as compared to the ability of the corresponding wild-type RNA polymerase
Preferably it is a polymerase. Here, “wild-type RNA polymerase” refers to all naturally occurring RNA.
An amino acid other than a modified RNA polymerase, which comprises a polymerase, and which is intended to increase the ability to incorporate 3 deoxyribonucleotides or their derivatives as compared to the ability of the corresponding wild-type RNA polymerase May further have mutations, insertions or deletions. That is, wild type RN
R obtained by artificially modifying A polymerase for other purposes
NA polymerase is also included in the above “wild-type RNA polymerase”. However, it is appropriate that such mutation, insertion or deletion of amino acids is performed within a range that maintains the activity as an RNA polymerase.

【0041】「野性型RNAポリメラーゼ」としては、
例えば、T7ファージ、T3ファージ、SP6ファー
ジ、K11ファージに由来するRNAポリメラーゼを挙
げることができる。但し、これらのRNAポリメラーゼ
に限定されるものではない。また、本発明において「野
性型RNAポリメラーゼ」は、天然に存在する耐熱性の
RNAポリメラーゼ、及び天然に存在するRNAポリメ
ラーゼを耐熱性を有するように人為的に修飾した(即
ち、アミノ酸の変異、挿入または欠落を行った)ものも
包含する。但し、耐熱性を付与するための修飾は、RN
Aポリメラーゼとしての活性を維持する範囲で、行われ
たものであることが適当である。「野性型RNAポリメ
ラーゼ」として耐熱性のRNAポリメラーゼを用いた本
発明の変異型RNAポリメラーゼも耐熱性となる。その
結果、例えば、PCR法に併用して、PCR産物を鋳型として
その場で、即ち、PCRと並行して、シークエンス用のR
NAフラグメントを合成することも可能である。
As the “wild-type RNA polymerase”,
Examples include RNA polymerases derived from T7 phage, T3 phage, SP6 phage, and K11 phage. However, it is not limited to these RNA polymerases. In the present invention, the “wild-type RNA polymerase” is a naturally-occurring heat-resistant RNA polymerase, or a naturally-occurring RNA polymerase that has been artificially modified to have heat resistance (ie, mutation or insertion of an amino acid). Or missing). However, the modification for imparting heat resistance is RN
It is appropriate that the reaction is performed within a range that maintains the activity as A polymerase. The mutant RNA polymerase of the present invention using a heat-resistant RNA polymerase as the “wild-type RNA polymerase” also becomes heat-resistant. As a result, for example, in combination with the PCR method, in situ using the PCR product as a template, ie, in parallel with the PCR, the R
It is also possible to synthesize NA fragments.

【0042】T7 RNAポリメラーゼは、極めて特異性の高
いプロモーター特異的RNAポリメラーゼとして知られて
いる。T7 RNAポリメラーゼの塩基配列と生産法に関して
はDavanloo et al., Proc.Natl.Acad.Sci.USA., 81:203
5-2039 (1984)に記載されている。さらに大量生産に関
しては、Zawadzki et al., Nucl. Acids Res., 19:194
8(1991)に既に記載されている。このファージ由来の RN
Aポリメラーゼは、大腸菌や高等な生物のRNAポリメラー
ゼと異なり、単一のポリペプチドのみで転写反応を行う
ことが出来る(Chamberlin et al., Nature, 228:227-23
1,1970)。そのため、転写メカニズムを解析する格好の
材料となり、沢山の突然変異体が分離され、報告されて
いる。さらにSousa et al., Nature, 364:593-599,1993
に結晶解析結果が記載されている。
T7 RNA polymerase is known as a highly specific promoter-specific RNA polymerase. For the nucleotide sequence and production method of T7 RNA polymerase, see Davanloo et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 81: 203.
5-2039 (1984). Further, regarding mass production, see Zawadzki et al., Nucl. Acids Res., 19: 194
8 (1991). This phage-derived RN
A polymerase, unlike RNA polymerase of Escherichia coli and higher organisms, can perform a transcription reaction using only a single polypeptide (Chamberlin et al., Nature, 228: 227-23).
1,1970). Therefore, it has become an excellent material for analyzing the transcription mechanism, and many mutants have been isolated and reported. Further Sousa et al., Nature, 364: 593-599, 1993
Shows the results of the crystal analysis.

【0043】さらに、その他極めて特異性の高いプロモ
ーター特異的RNAポリメラーゼとして大腸菌に感染するT
3ファージ、サルモネラ菌に感染するSP6ファージ及
びKlebsiella pneumoniae に感染するK11ファージ由来
のRNAポリメラーゼの3つがよく知られている。尚、上
記4種のRNAポリメラーゼは、アミノ酸の一次構造、
プロモーターの配列等、極めて類似している。
Furthermore, T cells that infect E. coli as other highly specific promoter-specific RNA polymerases
Three well-known three phages, SP6 phage infecting Salmonella and K11 phage-derived RNA polymerase infecting Klebsiella pneumoniae are well known. The above four RNA polymerases have the primary structure of amino acids,
Very similar, such as the sequence of the promoter.

【0044】上記変異型RNAポリメラーゼは、対応す
る野性型RNAポリメラーゼの能力と比較して、3デオ
キシリボヌクレオチドまたはそれらの誘導体を取り込む
能力を増加させたものであることができる。前述のよう
に、野性型RNAポリメラーゼでは、リボヌクレオチド
に比べて3デオキシリボヌクレオチドの取り込みが悪
く、塩基配列決定法に用いる妨げとなっていた。それに
対して、変異型RNAポリメラーゼは、3デオキシリボ
ヌクレオチドまたはそれらの誘導体に対する取り込み能
力を、好ましくは野性型の少なくとも2倍増加させるよ
うに修飾されている。3デオキシリボヌクレオチドの取
り込みは、3デオキシリボヌクレオチドに蛍光標識を付
した3デオキシリボヌクレオチド誘導体を用いた場合に
特に低下する傾向があるが、本発明で使用する変異型R
NAポリメラーゼは、このような3デオキシリボヌクレ
オチド誘導体の取り込みも改善できる。
[0044] The mutant RNA polymerase may have an increased ability to incorporate 3 deoxyribonucleotides or their derivatives, as compared to the ability of the corresponding wild-type RNA polymerase. As described above, in the wild-type RNA polymerase, the incorporation of 3 deoxyribonucleotides is lower than that of ribonucleotides, which has hindered the use in the nucleotide sequencing method. In contrast, mutant RNA polymerases have been modified to increase their incorporation capacity for 3 deoxyribonucleotides or their derivatives, preferably at least twice as much as the wild type. The uptake of 3 deoxyribonucleotides tends to decrease particularly when a 3 deoxyribonucleotide derivative having a fluorescent label attached to 3 deoxyribonucleotides is used.
NA polymerase can also improve incorporation of such 3 deoxyribonucleotide derivatives.

【0045】変異型RNAポリメラーゼは、対応する野
性型RNAポリメラーゼの少なくとも1つのアミノ酸が
修飾されたものである。このようなアミノ酸の修飾は、
アミノ酸の変異のみならず、挿入または欠落であること
ができる。また、アミノ酸の変異は、例えば、天然に存
在するアミノ酸の少なくとも1つをチロシンに置換する
ことである。さらに、置換されるべき天然に存在するア
ミノ酸は、例えば、フェニルアラニンであることができ
る。但し、フェニルアラニンに限定されることはなく、
対応するリボヌクレオチドに対して3デオキシリボヌク
レオチドまたは他のリボヌクレオチド類似体を取り込む
能力を増加させることができるアミノ酸の置換であれば
よい。
The mutant RNA polymerase is obtained by modifying at least one amino acid of the corresponding wild type RNA polymerase. Such amino acid modifications
It can be insertions or deletions as well as amino acid mutations. In addition, the amino acid mutation is, for example, replacing at least one of the naturally occurring amino acids with tyrosine. Further, the naturally occurring amino acid to be substituted can be, for example, phenylalanine. However, it is not limited to phenylalanine,
Any amino acid substitution that can increase the ability to incorporate 3 deoxyribonucleotides or other ribonucleotide analogs for the corresponding ribonucleotide may be used.

【0046】変異型RNAポリメラーゼとしては、例え
ば、変異型T7 RNAポリメラーゼF644Y及びL665P/F667Yを
挙げることができる。ここで番号は、ポリメラーゼ蛋白
質のN末端からの番号であり、例えばF667は、このポリ
メラーゼの667番目のアミノ酸残基がFであることを示
し、F667Yの記述は、667番目のアミノ酸残基FをYに置
換させたことを意味する。これらは、RNA合成活性を充
分保持し、さらに3'dNTPsの取り込み能力が大幅に改善
し、野生型で観察された強いバイアスが著しく低下して
いる。このような優れた特性を有する、変異型T7 RNAポ
リメラーゼF644Y、L665P/F667Yを用いることにより、D
NAポリメラーゼを用いる塩基配列決定法を超える実用レ
ベルで、転写生成物による塩基配列決定法が可能にな
る。変異型T7 RNAポリメラーゼF644Y、L665P/F667Yを生
産する大腸菌pT7RF644Y(DH5α)及びpT7RL665P/F667Y(DH
5α)は、生命研国際寄託番号がそれぞれ5998号(FERM-BP
-5998)及び5999号(FERM-BP-5999)として1997年7月2日に
寄託されている。
Examples of the mutant RNA polymerase include mutant T7 RNA polymerase F644Y and L665P / F667Y. Here, the number is a number from the N-terminus of the polymerase protein, for example, F667 indicates that the 667th amino acid residue of this polymerase is F, and the description of F667Y indicates that the 667th amino acid residue F It means that Y was substituted. They retain sufficient RNA synthesis activity, furthermore greatly improve the ability to incorporate 3'dNTPs, and significantly reduce the strong bias observed in the wild type. By using mutant T7 RNA polymerase F644Y and L665P / F667Y having such excellent properties,
It enables sequencing of transcription products at a practical level beyond sequencing using NA polymerase. Mutant T7 RNA polymerase F644Y, E. coli pT7RF644Y (DH5α) and pT7RL665P / F667Y (DH producing L665P / F667Y)
5α) has the International Depository No. 5998 (FERM-BP
No. 5998) and No. 5999 (FERM-BP-5999) were deposited on July 2, 1997.

【0047】上記変異型のRNAポリメラーゼは、RN
Aポリメラーゼをコードする核酸分子を用意し、ヌクレ
オチド塩基配列内の1つまたはそれ以上の部位における1
つまたはそれ以上の塩基を変異させるように該核酸分子
に突然変異を起こさせ、次いで変異させた核酸分子によ
り発現される修飾されたRNAポリメラーゼを回収する
ことで調製することができる。RNAポリメラーゼをコ
ードする核酸分子の用意、核酸分子への突然変異の導
入、修飾されたRNAポリメラーゼの回収はいずれも、
公知の手法を用いて行うことが出来る。
The above mutant RNA polymerase is RN
A nucleic acid molecule encoding A polymerase is provided, and a nucleic acid molecule at one or more sites in the nucleotide base sequence is prepared.
It can be prepared by mutating the nucleic acid molecule to mutate one or more bases, and then recovering the modified RNA polymerase expressed by the mutated nucleic acid molecule. Preparation of a nucleic acid molecule encoding an RNA polymerase, introduction of a mutation into the nucleic acid molecule, and recovery of the modified RNA polymerase are all performed by:
It can be performed using a known method.

【0048】変異型T7 RNAポリメラーゼは、例えば、以
下の方法により構築することができる。T7 RNAポリメラ
ーゼ遺伝子を挿入してある発現ベクターを鋳型にして
T7 RNAポリメラーゼ遺伝子のC末端側に相当する制限酵
素Hpa I, Nco I部位にはさまれる領域をPCR法を利用し
て変異を導入した発現プラスミドを構築する。次いで、
この発現プラスミドを用い、大腸菌DH5αに形質転換
し、イソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド(IPT
G)を添加すると、変異型T7 RNAポリメラーゼ蛋白質を
大量に発現させることができる。
The mutant T7 RNA polymerase can be constructed, for example, by the following method. Using an expression vector containing the T7 RNA polymerase gene as a template
An expression plasmid is constructed in which a region between the restriction enzyme Hpa I and Nco I sites corresponding to the C-terminal side of the T7 RNA polymerase gene is mutated by PCR using the PCR method. Then
Escherichia coli DH5α was transformed using this expression plasmid, and isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPT
When G) is added, the mutant T7 RNA polymerase protein can be expressed in a large amount.

【0049】無機ピロフォスファターゼ 本発明の方法において、核酸転写生成反応は、無機ピロ
フォスファターゼ存在下で行うことが好ましい。各標識
されたリボヌクレオチドに対応して得られるピークの高
さ(シグナルの強弱)の差を小さくしてシークエンスの
読み取りの精度を向上させて、より正確なシークエンス
データを得ることを可能にする。
Inorganic Pyrophosphatase In the method of the present invention, the nucleic acid transcription production reaction is preferably performed in the presence of inorganic pyrophosphatase. The difference in peak height (signal intensity) obtained corresponding to each labeled ribonucleotide is reduced to improve the accuracy of sequence reading, thereby enabling more accurate sequence data to be obtained.

【0050】ピロホスホロリシスは、DNA合成によって
生じるピロリン酸塩が増加することによって起こり、結
果として合成されたDNA生成物が分解する方向に反応を
促進する働きをする。その結果、ピロホスホロリシス
は、DNAポリメラーゼを用いたジデオキシシーケンス法
においてシーケンスを阻害することになる。それに対し
て、無機ピロフォスファターゼをDNAポリメラーゼを用
いたジデオキシシーケンス法において使用すると、ピロ
ホスホロリシスを阻害して、安定したシークエンスデー
タが得られることが知られている[特開平4−5060
02号]。ピロホスホロリシスは、RNAポリメラーゼ
を用いたシーケンス法においても有効である。即ち、核
酸転写生成反応を無機ピロフォスファターゼ存在下で行
うことで、各標識されたリボヌクレオチドに対応して得
られるピークの高さ(シグナルの強弱)の差を小さくで
き、より安定したシークエンスデータが得られる。
Pyrophosphorolysis occurs when the amount of pyrophosphate produced by DNA synthesis increases, and serves to promote the reaction in a direction in which the synthesized DNA product is degraded. As a result, pyrophosphorolysis inhibits sequencing in the dideoxy sequencing method using DNA polymerase. On the other hand, it has been known that when inorganic pyrophosphatase is used in the dideoxy sequencing method using a DNA polymerase, pyrophosphorolysis is inhibited and stable sequence data can be obtained [Japanese Patent Laid-Open No. 4-5060].
02]. Pyrophosphorolysis is also effective in a sequencing method using RNA polymerase. That is, by performing the nucleic acid transcription production reaction in the presence of inorganic pyrophosphatase, the difference in peak height (signal intensity) obtained for each labeled ribonucleotide can be reduced, and more stable sequence data can be obtained. can get.

【0051】無機ピロフォスファターゼ(EC.3.6.1.1)
は、市販品として入手可能であり、例えば、シクマ社か
らINORGANIC PYROPHOSPHATASEとして、またベーリンガ
ー社からピロフォスファターゼとして市販されている。
また、無機ピロフォスファターゼの使用量は、無機ピロ
フォスファターゼ及びRNAポリメラーゼの活性の程度
にもよるが、例えば、RNAポリメラーゼ1単位に対し
て10-6〜10-2単位の範囲とすることが適当である。
Inorganic pyrophosphatase (EC. 3.6.1.1)
Is available as a commercial product, for example, as INORGANIC PYROPHOSPHATASE from Sigma and as pyrophosphatase from Boehringer.
The amount of the inorganic pyrophosphatase used depends on the activity of the inorganic pyrophosphatase and the RNA polymerase. For example, it is appropriate to set the range of 10 -6 to 10 -2 units per 1 unit of the RNA polymerase. is there.

【0052】核酸転写生成物の分離及び読み取り 本発明の方法では、RNA又は核酸転写生成物を分離す
る。この分離は、転写生成物に含まれる分子量の異なる
複数の生成物分子を、分子量に応じて分離することがで
きる方法で適宜行うことができる。このような分離方法
としては、例えば電気泳動法を挙げることができる。そ
の他にHPLC等も用いることができる。電気泳動法の
条件等には特に制限はなく、常法により行うことができ
る。転写生成物を電気泳動法に付することにより得られ
るバンド(RNA又は核酸ラダー)からRNA又は核酸
の配列を読み取ることができる。
Separation and Reading of Nucleic Acid Transcription Products In the method of the present invention, RNA or nucleic acid transcription products are separated. This separation can be appropriately performed by a method capable of separating a plurality of product molecules having different molecular weights contained in the transcription product according to the molecular weight. An example of such a separation method is an electrophoresis method. In addition, HPLC and the like can be used. The conditions of the electrophoresis method and the like are not particularly limited, and the electrophoresis can be performed by a conventional method. An RNA or nucleic acid sequence can be read from a band (RNA or nucleic acid ladder) obtained by subjecting the transcription product to electrophoresis.

【0053】RNA又は核酸ラダーの読み取りは、転写
物反応に用いるターミネーターであるリボヌクレオシド
5’トリフォスフェート(NTP)類を標識することに
より行うことができる。また、RNA又は核酸ラダーの
読み取りは、転写物反応に用いる3’dNTP誘導体を
標識することにより行うこともできる。標識としては、
例えば、蛍光標識又は放射性若しくは安定同位元素等を
挙げることができるが、蛍光標識であることが、安全性
及び操作性の点で好ましい。また、上記のよう標識用い
ることなく、電気泳動法等により分離した各転写反応生
成物の質量を質量分析計で測定することにより、転写生
成物の配列を読み取ることもできる。
The RNA or nucleic acid ladder can be read by labeling ribonucleoside 5 ′ triphosphates (NTPs), which are terminators used in the transcript reaction. The reading of the RNA or nucleic acid ladder can also be performed by labeling the 3 ′ dNTP derivative used in the transcript reaction. As a sign,
For example, a fluorescent label or a radioactive or stable isotope can be mentioned, but a fluorescent label is preferable in terms of safety and operability. In addition, without using a label as described above, the sequence of the transcription product can be read by measuring the mass of each transcription reaction product separated by electrophoresis or the like with a mass spectrometer.

【0054】具体的には、例えば、標識された3’dN
TP誘導体、より具体的には、標識された3’dAT
P、3’dGTP、3’dCTP及び3’dUTPを用
い、転写生成物を電気泳動に付して得られるバンドの放
射性若しくは安定同位元素又は蛍光を検出することで、
転写生成物の配列を読み取ることができる。このように
3’dNTP誘導体を標識することで、いずれのバンド
間の放射性強度又は蛍光強度にばらつきがなく、測定が
容易になる。さらに放射性若しくは安定同位元素又は蛍
光を発生するラダーの検出は、例えば、DNAシーケン
シンクに用いている装置を適宜用いて行うことができ
る。また、放射性若しくは安定同位元素又は蛍光標識さ
れたATP、GTP、CTP及びUTPを用い、電気泳
動に付して得られるバンドの放射性若しくは安定同位元
素又は蛍光を検出することでも転写生成物の配列を読み
取ることができる。
Specifically, for example, a labeled 3 ′ dN
TP derivatives, more specifically labeled 3'dAT
Using P, 3 ′ dGTP, 3 ′ dCTP and 3 ′ dUTP, by detecting the radioactive or stable isotope or fluorescence of the band obtained by subjecting the transcription product to electrophoresis,
The sequence of the transcription product can be read. By labeling the 3 ′ dNTP derivative in this way, there is no variation in the radioactive intensity or the fluorescent intensity between any of the bands, and the measurement is facilitated. Further, detection of a radioactive or stable isotope or a ladder that generates fluorescence can be performed, for example, by appropriately using an apparatus used for a DNA sequence sink. Also, by using a radioactive or stable isotope or fluorescently labeled ATP, GTP, CTP and UTP, detecting the radioactive or stable isotope or fluorescence of the band obtained by electrophoresis, the sequence of the transcription product can be determined. Can be read.

【0055】さらに、異なる蛍光で標識されてた3’d
ATP、3’dGTP、3’dCTP及び3’dUTP
を用い、末端が3’dATP、3’dGTP、3’dC
TP又は3’dUTPであり、異なる標識がなされた種
々の転写生成物断片の混合物を電気泳動に付して得られ
るバンドの4種類の蛍光を検出することでRNA又は核
酸の配列を読み取ることもできる。この方法では、4種
類の3’dNTPをそれぞれ異なる蛍光で標識する。こ
のようにすることで、3’末端の異なる4種類の転写生
成物の混合物を電気泳動に付することで、4種類の異な
る(3’末端の3’dNTP)応じた蛍光を発するバン
ドが得られ、この蛍光の違いを識別しながら、1度に4
種類のRNA又は核酸の配列を読み取ることができる。
Furthermore, 3′d labeled with different fluorescence
ATP, 3'dGTP, 3'dCTP and 3'dUTP
Using 3 'dATP, 3' dGTP, 3 'dC
It is also possible to read the sequence of RNA or nucleic acid by detecting the four kinds of fluorescence of the band obtained by subjecting a mixture of various transcription product fragments, which are TP or 3 ′ dUTP, and labeled differently, to electrophoresis. it can. In this method, four types of 3 ′ dNTPs are labeled with different fluorescence. In this manner, by applying a mixture of four types of transcription products having different 3′-ends to electrophoresis, four different types of bands emitting fluorescence according to (3′-dNTP at the 3′-end) are obtained. And identify the differences in fluorescence at a time
The sequence of any kind of RNA or nucleic acid can be read.

【0056】蛍光標識した3’dNTPとしては、WO96
/14434や特開昭63−152364号等に記載された3
デオキシリボヌクレオチド誘導体を用いることができ
る。また、蛍光標識としては、アルゴンレーザーのよう
な適切な供給源からのエネルギー吸収による刺激に引き
続いて、検知可能な発光放射を生じる蛍光色素等である
ことが好ましい。
As the fluorescently labeled 3 ′ dNTP, WO 96
/ 14434 and JP-A-63-152364.
Deoxyribonucleotide derivatives can be used. Also, the fluorescent label is preferably a fluorescent dye or the like, which produces detectable luminescent radiation following stimulation by energy absorption from a suitable source such as an argon laser.

【0057】上記のように読み取られたRNA又は核酸
配列から、転写の鋳型として用いられたDNA配列を決
定することができる。各塩基について、それぞれラダー
を形成した場合には、4種類のラダーから得られたRN
A又は核酸配列情報を総合して、転写の鋳型として用い
られたDNA配列を決定することができる。また、2種
以上の塩基について同時にラダーを形成した場合(同一
のラダー内に2種以上の塩基のバンドが共存する場合)
には、各ラダーから得られたRNA又は核酸配列情報を
総合して、転写の鋳型として用いられたDNA配列を決
定することができる。特に、4種の塩基について同時に
ラダーを形成した場合(同一のラダー内に4種の塩基の
バンドが共存する場合)には、1つのラダーから得られ
たRNA又は核酸配列情報から、転写の鋳型として用い
られたDNA配列を決定することができる。
From the RNA or nucleic acid sequence read as described above, the DNA sequence used as a transcription template can be determined. When a ladder was formed for each base, RNs obtained from four types of ladders were obtained.
The DNA sequence used as a transcription template can be determined by integrating the information of A or the nucleic acid sequence. When two or more bases form a ladder simultaneously (when two or more base bands coexist in the same ladder)
The DNA sequence used as a transcription template can be determined by combining the RNA or nucleic acid sequence information obtained from each ladder. In particular, when ladders are formed simultaneously for four types of bases (in the case where bands of four types of bases coexist in the same ladder), a transcription template is obtained from RNA or nucleic acid sequence information obtained from one ladder. Can be determined.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明によれば、コンプレッションの発
生を抑制して、シークエンスの読み取りの精度を向上さ
せたDNAの塩基配列決定方法を提供することができ
る。さらに、本発明の塩基配列決定方法は、RNAポリ
メラーゼの高いプロセッシビリティーを考えると、DN
Aポリメラーゼを用いる塩基配列決定法以上の塩基配列
決定を可能にする。また、本発明の方法によれば、PC
R生成物を精製することなく、そのままPCR生成物の
DNAの塩基配列を決定することもできる。これは、反
応混合物に残存する2’dNTPが、シークエンシング
のための3’dNTPの存在下ではRNA転写反応にお
いて試薬として消費されることがないという、RNAポ
リメラーゼの特徴によるものである。
According to the present invention, it is possible to provide a method for determining the base sequence of DNA which suppresses the occurrence of compression and improves the accuracy of sequence reading. Furthermore, considering the high processability of RNA polymerase, the method for determining a nucleotide sequence of the present invention has a DN
It enables the base sequence determination more than the base sequence determination method using A polymerase. Further, according to the method of the present invention, the PC
Without purifying the R product, the base sequence of the DNA of the PCR product can be determined as it is. This is due to the characteristic of RNA polymerase that the 2 'dNTP remaining in the reaction mixture is not consumed as a reagent in the RNA transcription reaction in the presence of 3' dNTP for sequencing.

【0059】さらに、本発明の方法では、RNAの転写
反応を利用するため、通常のDNAシーケンス法のよう
に1本鎖テンプレートDNAを使用する必要も、プライ
マーも必要がなく、さらにシークレンシングプライマー
のハイブリダイズのための変性工程も必要としない。そ
のため、PCR生成物の再生の影響も受けず、容易にD
NAの塩基配列を決定することができる。また、本発明
のDNA の塩基配列決定方法において、RNAポリメラー
ゼとして耐熱性を有する変異型のRNAポリメラーゼを
用いる場合、PCR法を行う段階に併用することができ、
その結果、より迅速にDNA の塩基配列の決定を行うこと
が可能になる。
Further, in the method of the present invention, since the transcription reaction of RNA is used, there is no need to use a single-stranded template DNA as in the ordinary DNA sequencing method, no primer is required, and further, the sequencing primer is not used. No denaturing step is required for hybridization. Therefore, it is not affected by the regeneration of the PCR product,
The nucleotide sequence of NA can be determined. In the method for determining a nucleotide sequence of DNA of the present invention, when a mutant RNA polymerase having heat resistance is used as the RNA polymerase, it can be used together with the step of performing the PCR method,
As a result, it is possible to more quickly determine the nucleotide sequence of DNA.

【0060】また、本発明のDNA の塩基配列決定方法に
おいて、無機ピロフォスファターゼを用いる場合、リボ
ヌクレオチドに比べて、対応する3'-デオキシリボヌク
レオチドやその誘導体がポリリボヌクレオチド配列に取
り込まれにくかったり、リボヌクレオチドの中及び3'-
デオキシリボヌクレオチドの中でもそれぞれ塩基の種類
により、配列への取り込まれ方に差があるといった、リ
ボヌクレオチド等の取り込み能力に対するバイアスを解
消して、より安定したシークエンスデータを得ることが
できる。
When inorganic pyrophosphatase is used in the method for determining a nucleotide sequence of DNA of the present invention, the corresponding 3′-deoxyribonucleotide or its derivative is hardly incorporated into the polyribonucleotide sequence as compared with ribonucleotides. In ribonucleotides and 3'-
Among the deoxyribonucleotides, it is possible to eliminate the bias on the incorporation ability of ribonucleotides and the like, such as a difference in the manner of incorporation into the sequence, depending on the type of base, thereby obtaining more stable sequence data.

【0061】[0061]

【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例1PCR産物を鋳型に用いたシークエンス反応例 PCR反応の鋳型としてhuman thyroid-stimulating hormo
ne ( hTSH-β)cDNAをT7プロモーターを有するBS750由来
のプラスミドにサブクローニングしたものを用いた。こ
のhTSH -βcDNAを持つプラスミド、100fgを用い、クロ
ーニング部位を挟む形で存在するL220プライマー (5'-T
AA CAA TTT CAC ACA GGA AAC A-3')及び1211プライマー
(5'-ACG TTG TAA AAC GAC GGC CAG T-3')で反応液量20
μlでPCR反応[(94℃ 2分)1回、(9 4℃ 1分、55℃ 1
分、72℃ 1.5分)30回、72℃ 5分]を行った。このPCR
反応で出来たPCR産物の1211プライマーの下流にT7プロ
モーターが存在する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 Example of sequencing reaction using PCR product as template Human thyroid-stimulating hormo as a template for PCR reaction
ne (hTSH-β) cDNA obtained by subcloning into a BS750-derived plasmid having a T7 promoter was used. Using 100 fg of the plasmid having the hTSH-β cDNA, the L220 primer (5'-T
AA CAA TTT CAC ACA GGA AAC A-3 ') and 1211 primers
(5'-ACG TTG TAA AAC GAC GGC CAG T-3 ')
PCR reaction with μl [(94 ° C for 2 minutes) once, (94 ° C for 1 minute, 55 ° C for 1 minute)
Min, 72 ° C for 1.5 minutes) 30 times, 72 ° C for 5 minutes]. This PCR
The T7 promoter is located downstream of the 1211 primer of the PCR product produced by the reaction.

【0062】シークエンス転写反応は、Melton, D.A,
[Nucleic Acids Res., 12: 7035-7056(1984)]に示され
た方法を用いて行った。上記PC R産物の内の1μl(約10
ng)をシークエンス反応に用いた。反応は、3'dNTPの誘
導体として、WO96/14434に記載された方法を参照して合
成したダイ・ターミネーター4μM R6G-3'dATP[5-カル
ボキシローダミン6G標識 3'-デオキシアデノン-5-トリ
フォスフェート(n=4)]、4μM R110-3'dGTP[5-カルボ
キシローダミン110標識 3'-デオキシグアノシン-5-トリ
フォスフェート(n=4)]、80μM XR-3'dCTP[5-カルボキ
シ-X-ローダミン標識 3'-デオキシシチジン-5-トリフォ
スフェート(n=4)]、20μM TMR-3' dUTP[5-カルボキシ
テトラメチルローダミン標識3'-デオキシウリジン-5-ト
リフォスフェート(n=4)]を用いた。さらに500μM 7-デ
アザGTP、500μM UTP、250μM ATP、250μM CTP、200μ
M GMP(核酸転写開始剤)、8mMMgCl2、2mM spermid ine
-(HCl)3、5mM DTT、40mM Tris/HCl pH 8.0 (BRL,ギブコ
社)の条件下に、変異型T7 RNAポリメラーゼF644Y 25
単位を加えて、合計反応体積10μlとして、同じく37℃
で一時間反応を行った。
The sequence transcription reaction was performed in Melton, DA,
[Nucleic Acids Res., 12: 7035-7056 (1984)]. 1 μl of the above PCR product (about 10
ng) was used for the sequencing reaction. The reaction was carried out as a derivative of 3 ′ dNTP using a dye terminator 4 μM R6G-3 ′ dATP [5-carboxyrhodamine 6G-labeled 3′-deoxyadenone-5-trifoam] synthesized with reference to the method described in WO96 / 14434. Sulfate (n = 4)], 4 μM R110-3′dGTP [5-carboxyrhodamine 110-labeled 3′-deoxyguanosine-5-triphosphate (n = 4)], 80 μM XR-3′dCTP [5-carboxy -X-rhodamine labeled 3′-deoxycytidine-5-triphosphate (n = 4)], 20 μM TMR-3 ′ dUTP [5-carboxytetramethylrhodamine labeled 3′-deoxyuridine-5-triphosphate (n = 4)] was used. 500 μM 7-deaza GTP, 500 μM UTP, 250 μM ATP, 250 μM CTP, 200 μM
M GMP (nucleic acid transcription initiator), 8 mM MgCl 2 , 2 mM spermidine
-(HCl) 3 , 5 mM DTT, 40 mM Tris / HCl pH 8.0 (BRL, Gibco) under the conditions of mutant T7 RNA polymerase F644Y25
Add units to make a total reaction volume of 10 μl, also at 37 ° C.
For 1 hour.

【0063】[0063]

【化6】 5-カルボキシローダミン6G標識 3'-デオキシアデノン-5
-トリフォスフェート(n=4)
Embedded image 5-carboxyrhodamine 6G-labeled 3'-deoxyadenone-5
-Triphosphate (n = 4)

【0064】[0064]

【化7】 5-カルボキシローダミン110標識 3'-デオキシグアノシ
ン-5-トリフォスフェート(n=4)
Embedded image 5-carboxy rhodamine 110 labeled 3'-deoxyguanosine-5-triphosphate (n = 4)

【0065】[0065]

【化8】 5-カルボキシ-X-ローダミン標識 3'-デオキシシチジン-
5-トリフォスフェート(n=4)
Embedded image 5-carboxy-X-rhodamine labeled 3'-deoxycytidine-
5-triphosphate (n = 4)

【0066】[0066]

【化9】 5-カルボキシテトラメチルローダミン標識 3'-デオキシ
ウリジン-5-トリフォスフェート(n=4)
Embedded image 5-carboxytetramethylrhodamine labeled 3'-deoxyuridine-5-triphosphate (n = 4)

【0067】次に反応産物中に残存している未反応のダ
イ・タ―ミネーターを除去するため、セファデックスG-
50カラム(ファルマシア・バイオテク製)を用いたゲル濾
過法により転写産物を精製し、精製産物は遠心式エバポ
レーターを用いて蒸発乾固した。この乾燥させた反応物
を株式会社パーキンエルマージャパンのABI PRISM 377D
NA S equencing System取り扱い説明書Ver.1.0に従い、
ホルムアミド/EDTA/Blue dextrane loading buffer 6μ
lに溶解し、そのうち2μlを、6M尿素/4%ロングレンジャ
TMアクリルアミド溶液(FMC社)を含むシークエンス
解析用変性ゲルを用い、ABI 377 DNA Sequencer及び解
析プログラム(Sequencing Analysis Ver.3 .0)により
解析した。
Next, to remove unreacted dye terminator remaining in the reaction product, Sephadex G-
The transcript was purified by a gel filtration method using 50 columns (manufactured by Pharmacia Biotech), and the purified product was evaporated to dryness using a centrifugal evaporator. The dried reaction product is transferred to ABI PRISM 377D of PerkinElmer Japan, Inc.
According to NA S equencing System Operation Manual Ver.1.0,
Formamide / EDTA / Blue dextrane loading buffer 6μ
2 μl of the solution, using an ABI 377 DNA Sequencer and an analysis program (Sequencing Analysis Ver. 3.0) using a denaturing gel for sequencing analysis containing 6 M urea / 4% Long Ranger acrylamide solution (FMC). Analyzed.

【0068】その結果を図1(b)に示す。図1には、
比較のため、7−デアザGTPの代わりにGTPを用いた結果
も示す(a)。GTPを用いた(a)においては、隣り合
うピークが重なって、読み取り誤差が生じている箇所で
も、7−デアザGTPを用いた場合、(b)に示すよう
に、隣り合うピークが重ならず、読み取りが可能になっ
ていることが分かる。それに対して、上記反応系にGMP
(核酸転写開始剤)を添加しない系では、殆ど転写が起
こらず、塩基配列の読み取りは全くできなかった。
FIG. 1B shows the result. In FIG.
For comparison, the results using GTP instead of 7-deaza GTP are also shown (a). In (a) using GTP, adjacent peaks do not overlap, as shown in (b), when 7-deaza GTP is used, even in a place where adjacent peaks overlap and a reading error occurs, as shown in (b). It can be seen that reading is possible. On the other hand, GMP
In the system to which (nucleic acid transcription initiator) was not added, almost no transcription occurred, and the nucleotide sequence could not be read at all.

【0069】実施例2 イニシエーターの種類及び濃度の影響の検討 テンプレートとしてpBLUESCRIPT KS(+) を制限酵素Pv
uIIで切断し、直鎖状にしたdsDNAを用いた。反応
条件は以下のとおりである。40mM Tris/HCl pH8.0 (BR
L,ギブコ社)、8mMMgCl2、5mM DTT、2mM スペルミジン-
(HCl)3、T7RNAポリメラーゼ25U、それぞれ25
0μMのATP、UTP及びCTP、並びに0.2μC
iの[α−32P]UTP(3000Ci/mmol)の
存在下で、合計体積を10μlとし、37℃で一時間反
応させた。尚、転写開始剤としてCG(シチジン5モノ
フォスフェート(CMP)−グアノシン5モノフォスフ
ェート(GMP)ダイマー)、GMP、またはGDPを
400μMの濃度で用いた。さらに、GTPの代わりに
基質(コンプレッション抑制リボヌクレオチド誘導体)
として7−デアザGTPまたはN2-デアミノグアニン
(イノシン)を用い、その濃度を200、400、80
0及び1600μMに変化させた。
Example 2 Investigation of Influence of Initiator Type and Concentration pBLUESCRIPT KS (+) as a template
dsDNA which had been cut with uII and made linear was used. The reaction conditions are as follows. 40mM Tris / HCl pH8.0 (BR
L, Gibco), 8 mM MgCl 2 , 5 mM DTT, 2 mM spermidine
(HCl) 3 , 25 U of T7 RNA polymerase, 25 U each
0 μM ATP, UTP and CTP, and 0.2 μC
In the presence of i [α- 32 P] UTP (3000 Ci / mmol), the total volume was adjusted to 10 μl and reacted at 37 ° C. for 1 hour. As a transcription initiator, CG (cytidine 5 monophosphate (CMP) -guanosine 5 monophosphate (GMP) dimer), GMP, or GDP was used at a concentration of 400 μM. Furthermore, instead of GTP, a substrate (compression-suppressing ribonucleotide derivative)
7-Deaza GTP or N 2 -deaminoguanine (inosine) as the concentration, 200, 400, 80
0 and 1600 μM.

【0070】反応産物をホルムアミド/EDTA loading bu
fferに溶解し、変性した後、その一部を、6M尿素/4%ア
クリルアミドゲルで電気泳動した。泳動後のゲルを乾燥
し、BAS2000画像分析(富士写真フイルム)を用
いて転写産物の放射活性を解析した。基質(コンプレッ
ション抑制リボヌクレオチド誘導体)として7−デアザ
GTPを用いた場合の結果を図2に示し、N2-デアミノ
グアニン(イノシン)を用いた場合の結果を図3に示
す。
The reaction product was converted to formamide / EDTA loading bu
After dissolving in ffer and denaturing, a portion was electrophoresed on a 6M urea / 4% acrylamide gel. The gel after the electrophoresis was dried, and the radioactivity of the transcript was analyzed using BAS2000 image analysis (Fuji Photo Film). FIG. 2 shows the results when 7-deaza GTP was used as the substrate (compression suppressing ribonucleotide derivative), and FIG. 3 shows the results when N 2 -deaminoguanine (inosine) was used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 NTPとしてGTPを用いたシーケンス結果
(a)とNTPとして7−デアザGTPを用いたシーケン
ス結果(b)。
FIG. 1 shows a sequence result using GTP as NTP (a) and a sequence result using 7-deaza GTP as NTP (b).

【図2】 基質(コンプレッション抑制リボヌクレオチ
ド誘導体)として7−デアザGTPを用いた場合の転写
産物の放射活性の解析結果。
FIG. 2 shows the results of analyzing the radioactivity of a transcript when 7-deaza GTP is used as a substrate (compression suppressing ribonucleotide derivative).

【図3】 基質(コンプレッション抑制リボヌクレオチ
ド誘導体)としてN2-デアミノグアニン(イノシン)を
用いた場合の転写産物の放射活性の解析結果。
FIG. 3 shows the results of analyzing the radioactivity of a transcript when N 2 -deaminoguanine (inosine) is used as a substrate (compression-suppressing ribonucleotide derivative).

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 RNAポリメラーゼ及び前記RNAポリ
メラーゼのためのプロモーター配列を含むDNA断片の
存在下、ATP、GTP、CTP及びUTP又はそれら
の誘導体からなるリボヌクレオシド5トリフォスフェー
ト類並びに3dATP、3dGTP、3dCTP、3dUTP及びそれらの誘
導体からなる1種又は2種以上の3デオキシリボヌクレオ
シド5トリフォスフェート(以下3dNTP誘導体という)を反
応させて核酸転写生成物を得、得られる核酸転写生成物
を分離し、得られる分離分画から核酸の配列を読み取る
DNAの塩基配列決定方法であって、 前記核酸転写反応の開始剤として、5末端にフォスフェ
ート基を有さないオリゴリボヌクレオシド類及び5末端
にモノまたはジフォスフェート基を有するオリゴリボヌ
クレオチド類からなる少なくとも1種の核酸転写開始剤
を用いることを特徴とする方法。
1. A ribonucleoside 5 triphosphate comprising ATP, GTP, CTP and UTP or a derivative thereof and 3dATP, 3dGTP, 3dCTP in the presence of an RNA polymerase and a DNA fragment containing a promoter sequence for the RNA polymerase. A nucleic acid transcription product is obtained by reacting one or more kinds of 3 deoxyribonucleoside 5 triphosphates (hereinafter referred to as 3dNTP derivatives) composed of 3dUTP and derivatives thereof, and separating the obtained nucleic acid transcription product to obtain A method for determining a nucleotide sequence of DNA for reading a nucleic acid sequence from a separated fraction obtained, comprising oligoribonucleosides having no phosphate group at the 5 terminus and mono- or di-mononucleotides at the 5 terminus as an initiator of the nucleic acid transcription reaction. Initiation of transcription of at least one nucleic acid consisting of oligoribonucleotides having a phosphate group Wherein the use of.
【請求項2】リボヌクレオシド5トリフォスフェート類
として、シークエンスの際にコンプレッションを抑制し
得るリボヌクレオチド誘導体(以下、コンプレッション
抑制リボヌクレオチド誘導体という)を用いる請求項1
に記載の方法。
2. A ribonucleoside derivative capable of suppressing compression during sequencing (hereinafter referred to as a compression-suppressing ribonucleotide derivative) as the ribonucleoside 5 triphosphates.
The method described in.
【請求項3】 核酸転写開始剤が、リボヌクレオシド、
リボヌクレオシド5モノフォスフェート、リボヌクレオ
シド5ジフォスフェート、一般式N1(N)n(式中、N1
はリボヌクレオシド、リボヌクレオシド5モノフォスフ
ェート、またはリボヌクレオシド5ジフォスフェートで
あり、Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェートであ
り、nは1以上の整数である)で示されるオリゴリボヌ
クレオチド類、及び一般式N2(N)n(式中、N2は下
記式(1)で示される基であり、Nはリボヌクレオシド
5モノフォスフェートであり、nは1以上の整数であ
る)で示されるオリゴリボヌクレオチド類からなる群か
ら選ばれる1種または2種以上である請求項1または2
に記載の方法。 【化1】
3. The nucleic acid transcription initiator is a ribonucleoside,
Ribonucleoside 5 monophosphate, ribonucleoside 5 diphosphate, general formula N 1 (N) n (wherein N 1
Is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate, N is ribonucleoside 5 monophosphate, and n is an integer of 1 or more), and General formula N 2 (N) n (wherein N 2 is a group represented by the following formula (1), and N is a ribonucleoside
5 is monophosphate, and n is an integer of 1 or more.) 1 or 2 or more selected from the group consisting of oligoribonucleotides
The method described in. Embedded image
【請求項4】GTPまたはその誘導体であるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類として、コンプレッショ
ン抑制リボヌクレオチド誘導体を用い、かつ核酸転写開
始剤が、グアノシン、グアノシン5モノフォスフェート
(GMP)、グアノシン5ジフォスフェート(GD
P)、一般式N1(N)n-1G(但し、N1はリボヌクレオ
シド、リボヌクレオシド5モノフォスフェート、または
リボヌクレオシド5ジフォスフェートであり、Nはリボ
ヌクレオシド5モノフォスフェートであり、nは1以上
の整数であり、Gはグアノシン5モノフォスフェートであ
る)で示されるオリゴリボヌクレオチド類及び一般式N
2(N)n-1G(式中、N2は下記式(1)で示される基で
あり、Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェートであ
り、nは1以上の整数であり、Gはグアノシン5モノフォ
スフェートである)で示されるオリゴリボヌクレオチド
類からなる群から選ばれる1種または2種以上である請
求項1記載の方法。 【化2】
4. A compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as GTP or its derivative, ribonucleoside 5 triphosphate, and the nucleic acid transcription initiator is guanosine, guanosine 5 monophosphate (GMP), guanosine 5 diphosphate. Fate (GD
P), general formula N 1 (N) n-1 G (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate, and N is ribonucleoside 5 monophosphate) , N is an integer of 1 or more, and G is guanosine 5 monophosphate) and an oligoribonucleotide represented by the general formula N
2 (N) n-1 G (wherein N 2 is a group represented by the following formula (1), N is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and G is guanosine 5. The method according to claim 1, wherein the method is one or more selected from the group consisting of oligoribonucleotides represented by (5) monophosphate. Embedded image
【請求項5】 コンプレッション抑制リボヌクレオチド
誘導体が7−デアザGTP、N2-デアミノGTP、及びN
2-モノメチル置換GTPから選ばれる請求項4に記載の
方法。
5. The method according to claim 5, wherein the compression-suppressing ribonucleotide derivative comprises 7-deaza GTP, N 2 -deamino GTP, and N-deamino GTP.
5. The method according to claim 4, wherein the method is selected from 2 -monomethyl substituted GTP.
【請求項6】ATPまたはその誘導体であるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類として、コンプレッショ
ン抑制リボヌクレオチド誘導体を用い、かつ核酸転写開
始剤が、アデノシン、アデノシン5モノフォスフェート
(AMP)、アデノシン5ジフォスフェート(AD
P)、一般式N1(N)n-1A(但し、N1はリボヌクレ
オシド、リボヌクレオシド5モノフォスフェート、また
はリボヌクレオシド5ジフォスフェートであり、Nはリ
ボヌクレオシド5モノフォスフェートであり、nは1以
上の整数であり、Aはアデノシン5モノフォスフェート
である)で示されるオリゴリボヌクレオチド類及び一般
式N2(N)n-1A(式中、N2は下記式(1)で示され
る基であり、Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェー
トであり、nは1以上の整数であり、Aはアデノシン5
モノフォスフェートである)で示されるオリゴリボヌク
レオチド類からなる群から選ばれる1種または2種以上
である請求項1記載の方法。 【化3】
6. A compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as ATP or its derivative, ribonucleoside 5 triphosphate, and the nucleic acid transcription initiator is adenosine, adenosine 5 monophosphate (AMP), or adenosine 5 diphosphate. Fate (AD
P), general formula N 1 (N) n-1 A (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate or ribonucleoside 5 diphosphate, and N is ribonucleoside 5 monophosphate) , N is an integer of 1 or more, and A is adenosine 5 monophosphate), and an oligoribonucleotide represented by the general formula N 2 (N) n-1 A (wherein N 2 represents the following formula (1) ), N is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and A is adenosine 5
2. The method according to claim 1, which is at least one member selected from the group consisting of oligoribonucleotides represented by the formula: Embedded image
【請求項7】 コンプレッション抑制リボヌクレオチド
誘導体が7−デアザATP、N6-デアミノATP、及びN
6-モノメチル置換ATPから選ばれる請求項6に記載の
方法。
7. The compression-suppressing ribonucleotide derivative comprises 7-deaza ATP, N 6 -deamino ATP, and N-deamino ATP.
The method according to claim 6, wherein the method is selected from 6 -monomethyl-substituted ATP.
【請求項8】CTPまたはその誘導体であるリボヌクレ
オシド5トリフォスフェート類として、コンプレッショ
ン抑制リボヌクレオチド誘導体を用い、かつ核酸転写開
始剤が、シチジン、シチジン5モノフォスフェート(C
MP)、シチジン5ジフォスフェート(CDP)、一般
式N1(N)n-1C(但し、N1はリボヌクレオシド、リ
ボヌクレオシド5モノフォスフェート、またはリボヌク
レオシド5ジフォスフェートであり、Nはリボヌクレオ
シド5モノフォスフェートであり、nは1以上の整数で
あり、Cはシチジン5モノフォスフェートである)で示
されるオリゴリボヌクレオチド類及び一般式N2(N)
n-1C(式中、N2は下記式(1)で示される基であり、
Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェートであり、n
は1以上の整数であり、Cはシチジン5モノフォスフェ
ートである)で示されるオリゴリボヌクレオチド類から
なる群から選ばれる1種または2種以上である請求項1
記載の方法。 【化4】
8. A compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as the ribonucleoside 5 triphosphates which are CTP or its derivative, and the nucleic acid transcription initiator is cytidine or cytidine 5 monophosphate (C
MP), cytidine 5 diphosphate (CDP), general formula N 1 (N) n-1 C (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate; Is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and C is cytidine 5 monophosphate), and an oligoribonucleotide represented by the general formula N 2 (N)
n-1 C (wherein, N 2 is a group represented by the following formula (1),
N is ribonucleoside 5 monophosphate, n
Is an integer of 1 or more, and C is cytidine 5 monophosphate), or one or more selected from the group consisting of oligoribonucleotides represented by the formula:
The described method. Embedded image
【請求項9】 コンプレッション抑制リボヌクレオチド
誘導体が3−デアザCTP、N4-デアミノCTP、及びN
4-モノメチル置換CTPから選ばれる請求項8に記載の
方法。
9. The method of claim 9, wherein the compression-suppressing ribonucleotide derivative is 3-deaza CTP, N 4 -deamino CTP, and N-deamino CTP.
9. The method according to claim 8, wherein the method is selected from 4 -monomethyl substituted CTPs.
【請求項10】UTPまたはその誘導体であるリボヌク
レオシド5トリフォスフェート類として、コンプレッシ
ョン抑制リボヌクレオチド誘導体を用い、かつ核酸転写
開始剤が、ウリジン、ウリジン5モノフォスフェート
(UMP)、ウリジン5ジフォスフェート(UDP)、
一般式N1(N)n-1U(但し、N1はリボヌクレオシ
ド、リボヌクレオシド5モノフォスフェート、またはリ
ボヌクレオシド5ジフォスフェートであり、Nはリボヌ
クレオシド5モノフォスフェートであり、nは1以上の
整数であり、Uはウリジン5モノフォスフェートであ
る)で示されるオリゴリボヌクレオチド類及び一般式N
2(N)n-1U(式中、N2は下記式(1)で示される基
であり、Nはリボヌクレオシド5モノフォスフェートで
あり、nは1以上の整数であり、Uはウリジン5モノフ
ォスフェートである)で示されるオリゴリボヌクレオチ
ド類からなる群から選ばれる1種または2種以上である
請求項1記載の方法。
10. A compression-suppressing ribonucleotide derivative is used as UTP or its derivative, ribonucleoside 5 triphosphates, and the nucleic acid transcription initiator is uridine, uridine 5 monophosphate (UMP), uridine 5 diphosphate. Fate (UDP),
General formula N 1 (N) n-1 U (where N 1 is ribonucleoside, ribonucleoside 5 monophosphate, or ribonucleoside 5 diphosphate, N is ribonucleoside 5 monophosphate, and n is An integer of 1 or more, and U is uridine 5 monophosphate) and an oligoribonucleotide represented by the general formula N
2 (N) n-1 U (wherein N 2 is a group represented by the following formula (1), N is ribonucleoside 5 monophosphate, n is an integer of 1 or more, and U is uridine 5. The method according to claim 1, wherein the method is one or more selected from the group consisting of oligoribonucleotides represented by (5) monophosphate.
【請求項11】 コンプレッション抑制リボヌクレオチ
ド誘導体が3−デアザUTPである請求項10に記載の
方法。
11. The method according to claim 10, wherein the compression-suppressing ribonucleotide derivative is 3-deaza-UTP.
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