JPS60262055A - 核酸のハイブリツド形成分析法およびそれに用いる試薬系 - Google Patents
核酸のハイブリツド形成分析法およびそれに用いる試薬系Info
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- JPS60262055A JPS60262055A JP60116876A JP11687685A JPS60262055A JP S60262055 A JPS60262055 A JP S60262055A JP 60116876 A JP60116876 A JP 60116876A JP 11687685 A JP11687685 A JP 11687685A JP S60262055 A JPS60262055 A JP S60262055A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
光所少分!
この発明は、特定のポリヌクレオチド配列の検出に用い
る核酸ハイブリッド形成分析法および試薬系に関する。
る核酸ハイブリッド形成分析法および試薬系に関する。
核酸ハイブリッド形成分析法の原理は、目的とする特定
のボリヌクレオチし塩基配列を決定分離するための手段
として、組換えDNAの分野の研究者達によ゛って開発
された。2本鎖体を変性させて得られるようなりNAや
RNAの如き単一鎖の核酸は、適当な条件下では、相補
的な1本鎖の核酸とハイブリッド形成または組換えを行
うことが分かった。このような相補的検出用プローブに
、何か容易に検出できる化学基で標識をつけることによ
って、単一鎖の形状をした試料核酸を含む試験媒体中の
目的とするポリヌクレオチドのいかなる配列の存在をも
検出することが可能となった。
のボリヌクレオチし塩基配列を決定分離するための手段
として、組換えDNAの分野の研究者達によ゛って開発
された。2本鎖体を変性させて得られるようなりNAや
RNAの如き単一鎖の核酸は、適当な条件下では、相補
的な1本鎖の核酸とハイブリッド形成または組換えを行
うことが分かった。このような相補的検出用プローブに
、何か容易に検出できる化学基で標識をつけることによ
って、単一鎖の形状をした試料核酸を含む試験媒体中の
目的とするポリヌクレオチドのいかなる配列の存在をも
検出することが可能となった。
組換えDNAの分野以外に、この分析用ハイブリッド形
成技術は、就中、人間医学、獣医学、農業および食−科
学の分野における重要なポリヌクレオチドの検出に応用
することができる。特にこの技術□は、バクテリアやウ
ィルスなどの病原体の検出や同定、耐抗生物質性を目的
としたバクテリアのスクリーニング、鎌状赤血球貧血や
サラセミアのような遺伝障害の診断およびガン細胞の検
出に用いることができる。この技術並びにその現在およ
び将来の重要性に関するで般的論評は、バイオテクノロ
ジー(Biotechnology ) (1983年
10月号)のp471〜478に記載されている。
成技術は、就中、人間医学、獣医学、農業および食−科
学の分野における重要なポリヌクレオチドの検出に応用
することができる。特にこの技術□は、バクテリアやウ
ィルスなどの病原体の検出や同定、耐抗生物質性を目的
としたバクテリアのスクリーニング、鎌状赤血球貧血や
サラセミアのような遺伝障害の診断およびガン細胞の検
出に用いることができる。この技術並びにその現在およ
び将来の重要性に関するで般的論評は、バイオテクノロ
ジー(Biotechnology ) (1983年
10月号)のp471〜478に記載されている。
従来例肢■
下記あ情報は、本発明に関係あると出願人の考える情報
を開示する目的で示すものである。しかしながら、下記
の情報のいずれかが本発明に対し先行技術を構成するこ
とを必ずしも認めるものではなく、またそうであると考
えるべき、でもない。
を開示する目的で示すものである。しかしながら、下記
の情報のいずれかが本発明に対し先行技術を構成するこ
とを必ずしも認めるものではなく、またそうであると考
えるべき、でもない。
従来の核酸ハイブリッド形成分析技術においては、一般
に、試料となる核酸を固体の支持体に固定化する。した
がってすなわち、試料となる核酸の目的とする特定の塩
基配列間ないし遺伝子間のハイブリッド形成は、非結合
の標識プローブを含有する残りの反応混合物から固体の
支持体を分離し、次いで該固体の支持体上の標識を検出
することにより測定される。
に、試料となる核酸を固体の支持体に固定化する。した
がってすなわち、試料となる核酸の目的とする特定の塩
基配列間ないし遺伝子間のハイブリッド形成は、非結合
の標識プローブを含有する残りの反応混合物から固体の
支持体を分離し、次いで該固体の支持体上の標識を検出
することにより測定される。
この従来技術によるハイブリッド形成分析法を実施する
ために試料となる核酸を固定化しなければならないが、
これには重要な二つの問題が存する。第一に固定化を達
成するために要する操作に、一般的に、時間がかかり、
そのため、臨床実験室でこの技術をルーチンで用いるの
に望ましくない工程が加わることになる。第二に不均一
な試料中の蛋白質その他の物質は、特に臨床試料の場合
に、核酸の固定化を妨害することがある。
ために試料となる核酸を固定化しなければならないが、
これには重要な二つの問題が存する。第一に固定化を達
成するために要する操作に、一般的に、時間がかかり、
そのため、臨床実験室でこの技術をルーチンで用いるの
に望ましくない工程が加わることになる。第二に不均一
な試料中の蛋白質その他の物質は、特に臨床試料の場合
に、核酸の固定化を妨害することがある。
核酸試料を固定化し、標識プローブを加える代わりに、
固定化されたプローブを使用し、核酸のサンプルをその
まま標識すること、更には、2つのプローブ(一方のプ
ローブは固定化され、他方のプローブは標識されている
)を必要とする二重−ハイブリッド形成技術を用いるこ
とも可能である〔メソッド・イン・エンザイモロジーM
ethod3 ilEnzymology)65 :
46 B ’(1968)及びジーン(Gerie)
21 : 77−’86 ’(1983) ) 、しか
し′第1の変法は、核酸試料をそのまま標識することに
通常の臨床技術者の能力をこえる高度の技術を必要とし
かつ標識の歩留りをモニターする簡単で高信頼性の方法
がないこととあいまって、最初に述べた方法よりも更に
望ましくない。標識の歩留りをモニターする便利な方法
がないことは、標識媒体に様々な量の標識反応に対する
阻害剤(インヒビター)が含まれている場合に、重大な
問題を惹起することがある。二重ハイブリッド形成技術
には、余分の試薬を必要とすること、培養工程およびハ
イブリッド形成反応の動力学が遅く効率が悪いことなど
あ欠点があるうえに、□試料配列順序との両プローブの
相補性が異な一場合、分析の正確さも同様に変動するこ
とが多い。
固定化されたプローブを使用し、核酸のサンプルをその
まま標識すること、更には、2つのプローブ(一方のプ
ローブは固定化され、他方のプローブは標識されている
)を必要とする二重−ハイブリッド形成技術を用いるこ
とも可能である〔メソッド・イン・エンザイモロジーM
ethod3 ilEnzymology)65 :
46 B ’(1968)及びジーン(Gerie)
21 : 77−’86 ’(1983) ) 、しか
し′第1の変法は、核酸試料をそのまま標識することに
通常の臨床技術者の能力をこえる高度の技術を必要とし
かつ標識の歩留りをモニターする簡単で高信頼性の方法
がないこととあいまって、最初に述べた方法よりも更に
望ましくない。標識の歩留りをモニターする便利な方法
がないことは、標識媒体に様々な量の標識反応に対する
阻害剤(インヒビター)が含まれている場合に、重大な
問題を惹起することがある。二重ハイブリッド形成技術
には、余分の試薬を必要とすること、培養工程およびハ
イブリッド形成反応の動力学が遅く効率が悪いことなど
あ欠点があるうえに、□試料配列順序との両プローブの
相補性が異な一場合、分析の正確さも同様に変動するこ
とが多い。
試料およびプロニブあポリヌクレオチド間のハイブリッ
ド形成生成物として生じたポリヌクレオチドニ重鎮構造
を直接検出し、これによって一方、または他方のポリヌ
クレオチドの化学標識を省こうという方法は、一般に成
功しなか′った。また単一鎖のり、NAに優先して二重
鎖のDNA/DNAハイブリッドと選択的に結合するよ
うな抗体を作り出そうという試みは失與に終った〔バー
カーおよびへロラン(Parker and 、Hal
loran) + ”免疫学における核酸(Nucle
、ic Acj、ds in Immunology)
プレスジアゼよびブラウン(Plescia and
Braun )スプリンガーーベルラーク(Sprin
ger −Verlag)編集、ニューヨーク(NY)
(1969年)p18以下参照〕。一方、DNA −
RNAの混合ハイブリッドまたはRNA −RNAハイ
ブリッドと結合し、単一鎖のポリヌクレオチドに対する
親些性が小さい抗体を作るのに成功した事例はいくつか
ある〔例えば、ルトキンおよびストーラー、ネイチャー
265 : 472! (1977) (Rudkin
and 5tollar。
ド形成生成物として生じたポリヌクレオチドニ重鎮構造
を直接検出し、これによって一方、または他方のポリヌ
クレオチドの化学標識を省こうという方法は、一般に成
功しなか′った。また単一鎖のり、NAに優先して二重
鎖のDNA/DNAハイブリッドと選択的に結合するよ
うな抗体を作り出そうという試みは失與に終った〔バー
カーおよびへロラン(Parker and 、Hal
loran) + ”免疫学における核酸(Nucle
、ic Acj、ds in Immunology)
プレスジアゼよびブラウン(Plescia and
Braun )スプリンガーーベルラーク(Sprin
ger −Verlag)編集、ニューヨーク(NY)
(1969年)p18以下参照〕。一方、DNA −
RNAの混合ハイブリッドまたはRNA −RNAハイ
ブリッドと結合し、単一鎖のポリヌクレオチドに対する
親些性が小さい抗体を作るのに成功した事例はいくつか
ある〔例えば、ルトキンおよびストーラー、ネイチャー
265 : 472! (1977) (Rudkin
and 5tollar。
Nature 265 : 472 (1977) )
参照〕。ルトキン(Rudki、n)およびストーラー
(Stollar )は、顕微竺スライド上に全部の細
胞を固定させ、細胞核中のDNAを取り出した。このも
のは、RNAプローブとハイブリッドを形成し、ハイブ
リッドはり、NA−RNAに対する螢光標識抗体を用い
て螢光顕微鏡によって検出された。しかしながら、これ
らの方法においては上述した標識プローブを用いるハイ
ブリッド形成技術の場合と同様に試料となる核酸の固定
化が必要であると記載されている。細胞DNAをそのま
まハイブリッド形成のために固定化することは、DNA
が、ハイブリッド形成及び免疫化学検出工程中、微妙な
細胞残渣に固定されていなければならないので特に面白
味のない方法である。また、螢光顕微鏡による観察結果
では形成されるハイブリッドについての定量的なデータ
が得られない。・9 従って、核酸試料を固定化する必要も、標識する必要も
なくか2二重のプローブを必要としない核酸のハイブリ
ッド形成分析法に対する大きな期待がある。更に、この
ような技術は、各種の標識特に非放射性同位元素型の標
識の使用を可能にするはずである。本発明の主な目的は
、これらの利点および他の利点を備えた核酸ハイブリッ
ド形成□分析方法及び試、集糸を提供することである。
参照〕。ルトキン(Rudki、n)およびストーラー
(Stollar )は、顕微竺スライド上に全部の細
胞を固定させ、細胞核中のDNAを取り出した。このも
のは、RNAプローブとハイブリッドを形成し、ハイブ
リッドはり、NA−RNAに対する螢光標識抗体を用い
て螢光顕微鏡によって検出された。しかしながら、これ
らの方法においては上述した標識プローブを用いるハイ
ブリッド形成技術の場合と同様に試料となる核酸の固定
化が必要であると記載されている。細胞DNAをそのま
まハイブリッド形成のために固定化することは、DNA
が、ハイブリッド形成及び免疫化学検出工程中、微妙な
細胞残渣に固定されていなければならないので特に面白
味のない方法である。また、螢光顕微鏡による観察結果
では形成されるハイブリッドについての定量的なデータ
が得られない。・9 従って、核酸試料を固定化する必要も、標識する必要も
なくか2二重のプローブを必要としない核酸のハイブリ
ッド形成分析法に対する大きな期待がある。更に、この
ような技術は、各種の標識特に非放射性同位元素型の標
識の使用を可能にするはずである。本発明の主な目的は
、これらの利点および他の利点を備えた核酸ハイブリッ
ド形成□分析方法及び試、集糸を提供することである。
発所勿員果
試料となる核酸の固定化または標識化を必要とせず、単
一のプローブ要素のみを必要とする核酸のハイブリッド
形成分析法が既に考案されている。
一のプローブ要素のみを必要とする核酸のハイブリッド
形成分析法が既に考案されている。
本発明は、単一鎖の核酸を含有する適当な試験媒体中の
特定なポリヌクレオチド配列を決定するための方法を提
供するものである。試験媒体は、分析すべき配列と相補
的なプローブ配列との間のハイブリッド形成に好適な条
件下、分析すべき配列と実質上相補的な少なくとも一本
の単一鎖の塩基配列からなる固定化されるかまたは固定
化可能なポリヌクレオチドプローブと合わされる。分析
すべき配列がRNAまたはDNAである場合には相補的
なプローブの配列は実質上RNAからなるように選択さ
れる。すなわち目的とする試料の配列がRNAであろう
とDNAであろうとこのようなプローブはRNAである
ように選択することができる。また、目的とする試料の
配列がRNAであ−る場合には相補的なプローブの配列
は実質上DNAかRNAかのいずれかからなるように選
択することができる。従ってプローブおよび試料配列間
のハイブリッド形成によって生じるハイブリッドはDN
A−RNAまたはRNA・RNA二重鎖となる。
特定なポリヌクレオチド配列を決定するための方法を提
供するものである。試験媒体は、分析すべき配列と相補
的なプローブ配列との間のハイブリッド形成に好適な条
件下、分析すべき配列と実質上相補的な少なくとも一本
の単一鎖の塩基配列からなる固定化されるかまたは固定
化可能なポリヌクレオチドプローブと合わされる。分析
すべき配列がRNAまたはDNAである場合には相補的
なプローブの配列は実質上RNAからなるように選択さ
れる。すなわち目的とする試料の配列がRNAであろう
とDNAであろうとこのようなプローブはRNAである
ように選択することができる。また、目的とする試料の
配列がRNAであ−る場合には相補的なプローブの配列
は実質上DNAかRNAかのいずれかからなるように選
択することができる。従ってプローブおよび試料配列間
のハイブリッド形成によって生じるハイブリッドはDN
A−RNAまたはRNA・RNA二重鎖となる。
そして生成するバイア”J ソドは、プローブを試験媒
体と合わせて固定化すると同時または固定化後に、形成
されたDNA −RNA二重鎖またはRNA −RNA
二重鎖と結合しうる抗体試薬を加え、かかる二重鎖と結
合した抗体試薬を分析することにより測定される。本方
法の原理を実施するには、種々の手法および試薬の組合
わせを用いることができる。本発明の最も重要な特徴は
、試料となる核酸をプローブと接触する前に固定化また
は標識する必要がない点である。
体と合わせて固定化すると同時または固定化後に、形成
されたDNA −RNA二重鎖またはRNA −RNA
二重鎖と結合しうる抗体試薬を加え、かかる二重鎖と結
合した抗体試薬を分析することにより測定される。本方
法の原理を実施するには、種々の手法および試薬の組合
わせを用いることができる。本発明の最も重要な特徴は
、試料となる核酸をプローブと接触する前に固定化また
は標識する必要がない点である。
プローブおよび試料となる核酸間のハイブリッド形成を
特異的かつ鋭敏に検出するためには抗体試薬が鍵となる
。勿論、全抗体またはこれら抗体の適当な断片および多
官能体を、以下に詳述するように、使用することができ
、本開示および特許請求の範囲において用いた抗体試薬
という用語は、特に断りがない場合、全抗体試薬並びに
それらの多官能体及び断片をも意味する。
特異的かつ鋭敏に検出するためには抗体試薬が鍵となる
。勿論、全抗体またはこれら抗体の適当な断片および多
官能体を、以下に詳述するように、使用することができ
、本開示および特許請求の範囲において用いた抗体試薬
という用語は、特に断りがない場合、全抗体試薬並びに
それらの多官能体及び断片をも意味する。
抗体試薬のハイブリッド形成二重鎖に対する結1、合は
好都合な方法ならばいかなる方法によっても測定するこ
とができる。抗体試薬は、酵素学的に活性な原子団、螢
光、体、発色団、発光体、特異的な結合が可能な配位子
または放射性同位元素のような検出可能な化学的な原子
団で標識するのが好ましく、特に非放射性同位元素によ
る標識が好ましい。生成する固定化されたハイブリッド
二重鎖に結合される標識された抗体試薬は結合されなか
った抗体試薬かう容易に分離することができる。検出可
能な化学的な原子団ま−たは標識は、分離された何れの
両分においても測定されるが、通常は結合された抗体試
薬が測定される。
好都合な方法ならばいかなる方法によっても測定するこ
とができる。抗体試薬は、酵素学的に活性な原子団、螢
光、体、発色団、発光体、特異的な結合が可能な配位子
または放射性同位元素のような検出可能な化学的な原子
団で標識するのが好ましく、特に非放射性同位元素によ
る標識が好ましい。生成する固定化されたハイブリッド
二重鎖に結合される標識された抗体試薬は結合されなか
った抗体試薬かう容易に分離することができる。検出可
能な化学的な原子団ま−たは標識は、分離された何れの
両分においても測定されるが、通常は結合された抗体試
薬が測定される。
本発明は、試料となる核酸の固定化または標識化を省く
ことによって、非常に有利なハイブリッド形成分析技術
を提供する。、分析技術者は高度の分析技術を必要とし
ない。すなわち、固定化操作または標識化操作に要する
時間を省くことができる。、更に、試料が固定化操作を
妨害するという可能性が完全になくなる゛i臨床的な使
用に供される試験キットは、例えば、固定化された結合
相手と結合させることによって既に固定されたプローブ
もしくは容易に固定化し得る形のプローブからなる。従
来技術における系では、試料中の外来性蛋白質およびそ
の他の物質の妨害によって、固定化される試料核酸がR
NAであるかDNAであるかが重大な問題となり得る。
ことによって、非常に有利なハイブリッド形成分析技術
を提供する。、分析技術者は高度の分析技術を必要とし
ない。すなわち、固定化操作または標識化操作に要する
時間を省くことができる。、更に、試料が固定化操作を
妨害するという可能性が完全になくなる゛i臨床的な使
用に供される試験キットは、例えば、固定化された結合
相手と結合させることによって既に固定されたプローブ
もしくは容易に固定化し得る形のプローブからなる。従
来技術における系では、試料中の外来性蛋白質およびそ
の他の物質の妨害によって、固定化される試料核酸がR
NAであるかDNAであるかが重大な問題となり得る。
従来技術の方法においては、固定化は、ニトロセルロー
スのような微細孔を有する膜への吸着または固体の支持
体の反応部位に対する共有結合によって達成される。微
細孔を有する膜への吸着に ゛よって固定化する場合に
は、試料からの蛋白質が膜の表面を覆い、核酸の吸着を
妨げる。更に多くの操作法は、吸着された核酸を支持体
に固定するためには、通常80℃以上の高温度における
減圧下での加温操作を必要とする。試料に内在する粘液
その他の物質が存在する場合には、これらは支特休上で
乾燥されてフィルムを形成しうるが、このフィルムは、
ハイブリッド形成中に、標識されたプローブを吸着して
ノイズの信号を大きくし、感度を下げる原因となる。更
に、酵素またはその他の蛋白質が標識の検出に関与する
場合には、これがしばしば非特異的にフィルムに結合し
、ノイズが更に大きくなる原因となる。共有結合による
固定化を用いる場合には、1料からの蛋白質その他の物
質は、結合(カップリング)反応に与り、所望の核酸の
カップリングを中和するのに有効な反応性の原子団を有
するものと考えられる。
スのような微細孔を有する膜への吸着または固体の支持
体の反応部位に対する共有結合によって達成される。微
細孔を有する膜への吸着に ゛よって固定化する場合に
は、試料からの蛋白質が膜の表面を覆い、核酸の吸着を
妨げる。更に多くの操作法は、吸着された核酸を支持体
に固定するためには、通常80℃以上の高温度における
減圧下での加温操作を必要とする。試料に内在する粘液
その他の物質が存在する場合には、これらは支特休上で
乾燥されてフィルムを形成しうるが、このフィルムは、
ハイブリッド形成中に、標識されたプローブを吸着して
ノイズの信号を大きくし、感度を下げる原因となる。更
に、酵素またはその他の蛋白質が標識の検出に関与する
場合には、これがしばしば非特異的にフィルムに結合し
、ノイズが更に大きくなる原因となる。共有結合による
固定化を用いる場合には、1料からの蛋白質その他の物
質は、結合(カップリング)反応に与り、所望の核酸の
カップリングを中和するのに有効な反応性の原子団を有
するものと考えられる。
本発明は、好ましい実施態様において、既に固定化され
た形または固定化された結合相手に結合することにより
容易に固定化される形のプローブであるので、従来の固
定化操作技術に固有の欠陥が克服され、従って分析の検
出限界が下がることがない。更に本発明においては、試
料RNAまたはDNAの固体の支持体に対する非特異的
な結合−が抗体試薬によって認識されないという利点が
ある。したがってノイズ信号が低下し、検出限界が改善
される。標識されたプローブと固定化されたプローブと
を用いる二重のハイブリッド形成に対しては、標識され
たヌクレオチドは、固体の支持体に非特異的に結合し得
るし、ノイズの原因ともなり得る。本発明の方法におい
ては、標識されたプローブを含まないのでこのような可
能性はない。
た形または固定化された結合相手に結合することにより
容易に固定化される形のプローブであるので、従来の固
定化操作技術に固有の欠陥が克服され、従って分析の検
出限界が下がることがない。更に本発明においては、試
料RNAまたはDNAの固体の支持体に対する非特異的
な結合−が抗体試薬によって認識されないという利点が
ある。したがってノイズ信号が低下し、検出限界が改善
される。標識されたプローブと固定化されたプローブと
を用いる二重のハイブリッド形成に対しては、標識され
たヌクレオチドは、固体の支持体に非特異的に結合し得
るし、ノイズの原因ともなり得る。本発明の方法におい
ては、標識されたプローブを含まないのでこのような可
能性はない。
図面は、本発明を実施するための好ましい方法の概略を
表わす。核酸のハイブリッド形成を分析手段として用い
るのは、基本的にはDNAの二重鎖構造を基礎としてい
る。二重鎖DNAのそれぞれの連鎖のプリンおよびピリ
ミジン塩基間の水素結合は可逆的に切断できる。このD
NAの融解または変性によって生じる2本のDNAの相
補的単−Iは融合・(リアニーリングまたはハイブリッ
ド形成ともいう)して二重鎖構造を再生する。当業者に
は周知のように、充分に相補性のある塩基配列からなる
DNAまたはRNAの第1の単一鎖の核酸を適当な溶液
条件下、第2の単一鎖核酸と接触させると、場合により
、DNA −DNA。
表わす。核酸のハイブリッド形成を分析手段として用い
るのは、基本的にはDNAの二重鎖構造を基礎としてい
る。二重鎖DNAのそれぞれの連鎖のプリンおよびピリ
ミジン塩基間の水素結合は可逆的に切断できる。このD
NAの融解または変性によって生じる2本のDNAの相
補的単−Iは融合・(リアニーリングまたはハイブリッ
ド形成ともいう)して二重鎖構造を再生する。当業者に
は周知のように、充分に相補性のある塩基配列からなる
DNAまたはRNAの第1の単一鎖の核酸を適当な溶液
条件下、第2の単一鎖核酸と接触させると、場合により
、DNA −DNA。
DNA −RNAまたはRNA −RNAハイブリッ
iドを形成する。
iドを形成する。
第1図に示す実施態様では、ハイブリッド形成に好適な
条件下、単一鎖の試料核酸(S)を固定化されたプロー
ブ(P)と接触させる。生成する固定化されかつハイブ
リッド形成された二重鎖を残る反応物から分離した後、
随時、DNA・RNAまたはRNA −RNA二重鎖に
対して特異な抗体の標識した形(Ab”)と接触させる
。結合せずかつ標識された抗体を洗浄した後、固体支持
体上に存在する標識を測定する。
条件下、単一鎖の試料核酸(S)を固定化されたプロー
ブ(P)と接触させる。生成する固定化されかつハイブ
リッド形成された二重鎖を残る反応物から分離した後、
随時、DNA・RNAまたはRNA −RNA二重鎖に
対して特異な抗体の標識した形(Ab”)と接触させる
。結合せずかつ標識された抗体を洗浄した後、固体支持
体上に存在する標識を測定する。
第2図に示す実施態様では、単一鎖の試料核酸(S)を
、結合性のビオチン部分からなるように適当に化学修飾
したプローブ(P)の可溶形と接触させる。生じた可溶
性ハイブリッドに、ビオチンに対する結合相手であるア
ビジンの固定化された形を加え、固定化されたハイブリ
ッドを形成する。このようにして固定化された二重鎖を
、所望ならば、残る反応混合物から分離した後、標識さ
れた抗ハイブリッド抗体と接触させ、洗浄後、固体の支
持体上に存在する標識を前述のように測定する。
、結合性のビオチン部分からなるように適当に化学修飾
したプローブ(P)の可溶形と接触させる。生じた可溶
性ハイブリッドに、ビオチンに対する結合相手であるア
ビジンの固定化された形を加え、固定化されたハイブリ
ッドを形成する。このようにして固定化された二重鎖を
、所望ならば、残る反応混合物から分離した後、標識さ
れた抗ハイブリッド抗体と接触させ、洗浄後、固体の支
持体上に存在する標識を前述のように測定する。
プローブ
プローブは、検出さるべき配列と実質的に相補的な少な
くとも−の単一鎖塩基配列からなる。しかしながら、こ
のような塩基配列は単一の連続的なポリヌクレオチド断
片である必要はなく、非相補的な配列が介在する2つ以
上の個々の断片からなっていてもよい。これらのハイブ
リッドを形成しない配列は、線状であってもよく、また
、自己相補的でありかつヘアピンループを形成してもよ
い。更に、プローブの相補的領域は、その中に相補的配
列が、増殖のために、挿入されていたベクターのDNA
またはRNAを含む配列のような、ハイブリッドを形成
しない配列によって3゛ −及び5゛−末端ではさみつ
けられていてもよい。何れにしても分析試薬として提供
されるプローブは、当該試料核酸と1個以上の点で検出
可能なハイブリッド形成を示す。臨界相同断片が単一鎖
の形で存在し、試料のDNAまたはRNAとハイブリッ
ドを形成するために利用で□き、しかもプローブととも
に用いるために選ばれた抗体試薬がプローブ中の二重鎖
領域と著しく交差反応しない(例えば抗体試薬がDNA
−RNAハイブリッドに特異的であり、プローブがR
NA −RNA二重鎮領域からなるかまたはその逆。)
であるならば、線状または環状の単一鎖ポリヌクレオチ
ドは、多少とも相補的なポリヌクレオチド鎖が重複して
いてもプローブ要素として使用できる一0相補的なプロ
ーブ配列は士数個から10,000個程度の塩基範囲の
都合のよいまたは所望の長さの何れでもよ(、塩基が約
50個以下のオリゴヌクレオチドを含む。
くとも−の単一鎖塩基配列からなる。しかしながら、こ
のような塩基配列は単一の連続的なポリヌクレオチド断
片である必要はなく、非相補的な配列が介在する2つ以
上の個々の断片からなっていてもよい。これらのハイブ
リッドを形成しない配列は、線状であってもよく、また
、自己相補的でありかつヘアピンループを形成してもよ
い。更に、プローブの相補的領域は、その中に相補的配
列が、増殖のために、挿入されていたベクターのDNA
またはRNAを含む配列のような、ハイブリッドを形成
しない配列によって3゛ −及び5゛−末端ではさみつ
けられていてもよい。何れにしても分析試薬として提供
されるプローブは、当該試料核酸と1個以上の点で検出
可能なハイブリッド形成を示す。臨界相同断片が単一鎖
の形で存在し、試料のDNAまたはRNAとハイブリッ
ドを形成するために利用で□き、しかもプローブととも
に用いるために選ばれた抗体試薬がプローブ中の二重鎖
領域と著しく交差反応しない(例えば抗体試薬がDNA
−RNAハイブリッドに特異的であり、プローブがR
NA −RNA二重鎮領域からなるかまたはその逆。)
であるならば、線状または環状の単一鎖ポリヌクレオチ
ドは、多少とも相補的なポリヌクレオチド鎖が重複して
いてもプローブ要素として使用できる一0相補的なプロ
ーブ配列は士数個から10,000個程度の塩基範囲の
都合のよいまたは所望の長さの何れでもよ(、塩基が約
50個以下のオリゴヌクレオチドを含む。
RNAまたはDNAプローブは、種々の従来法により得
ることができる。例えば、RNAプローブの場合には、
RNAは、バクテリアもしくは細胞の転移RNA@から
の58,168及び23sリボゾームRNA類のような
細胞の天然生成物として単離することができる。メンセ
ンジャーがそれに一ついてコードする多量の蛋白質を専
ら生成する細胞からの特異なメツセンジャーRNAを単
離することも実用的である。
ることができる。例えば、RNAプローブの場合には、
RNAは、バクテリアもしくは細胞の転移RNA@から
の58,168及び23sリボゾームRNA類のような
細胞の天然生成物として単離することができる。メンセ
ンジャーがそれに一ついてコードする多量の蛋白質を専
ら生成する細胞からの特異なメツセンジャーRNAを単
離することも実用的である。
RNAプローブを生体外で合成するには、非常に活性な
サルモネラ チフィムリアム バクテリオファージSP
6複写プロモーター(Salmonellatyphi
murium bacteriophage SP 6
transcriptionpromotor) (
グリーンら(Green etal) (19B3)セ
ル(Cell) 32 : 681 ) を含むベクタ
ーを用いることができる。プロモーターに隣接する、エ
ンドヌクレアーゼによる多重切断部位を有するベクター
はプロメガ・バイオチク、マジスン、ライスコンシン(
Promega Biotec、 Madison、W
l)からも入手できる。DNAプローブをベクターにク
ローン化させ、次いでこのベクターをバクテリア宿主中
で増殖せしめる。クローン化されたDNAプローブの多
重RNA複写はバクテリオファージSP6由来のRNA
ポリメラーゼに依存するDNAを用いて生体外で合成す
ることができる。
サルモネラ チフィムリアム バクテリオファージSP
6複写プロモーター(Salmonellatyphi
murium bacteriophage SP 6
transcriptionpromotor) (
グリーンら(Green etal) (19B3)セ
ル(Cell) 32 : 681 ) を含むベクタ
ーを用いることができる。プロモーターに隣接する、エ
ンドヌクレアーゼによる多重切断部位を有するベクター
はプロメガ・バイオチク、マジスン、ライスコンシン(
Promega Biotec、 Madison、W
l)からも入手できる。DNAプローブをベクターにク
ローン化させ、次いでこのベクターをバクテリア宿主中
で増殖せしめる。クローン化されたDNAプローブの多
重RNA複写はバクテリオファージSP6由来のRNA
ポリメラーゼに依存するDNAを用いて生体外で合成す
ることができる。
DNAプローブは種々の源から調製することができる。
バクテリアのゲノム(genome)は全て、典型的に
無菌状の試料中のバクテリアを検出するように設針され
たハイブリッド形成分析法のために固定化することがで
きる。この分析法によれば、リポゾームRNA (ri
bosimal’ RNA)および転移RNA等の豊富
なバクテリア性RNへを検出することができる。また細
胞性RN A (cellularRNA)に対して相
補的なi異なりNA配列は、公知のプラスミVまたはウ
イ′ルス性のベクターにクローン化でき、ハイブリッド
形成プローブとして用いることができる。
無菌状の試料中のバクテリアを検出するように設針され
たハイブリッド形成分析法のために固定化することがで
きる。この分析法によれば、リポゾームRNA (ri
bosimal’ RNA)および転移RNA等の豊富
なバクテリア性RNへを検出することができる。また細
胞性RN A (cellularRNA)に対して相
補的なi異なりNA配列は、公知のプラスミVまたはウ
イ′ルス性のベクターにクローン化でき、ハイブリッド
形成プローブとして用いることができる。
ここでrRNAプローブ1mよびrDNAプローブ」と
いう表現を用いる場合、プローブ中に含まれる全てのヌ
クレオチドがリボヌクレオチドまたは2゛−デオキシリ
ボヌクレオチドであることを意味するものではない。本
i明の目的に輌するRNAまたはDNAプローブの基本
的な特徴は、抗体をして、分析的に著しい程個々の単一
鎖と交差反応してハイブリッドのようなものを゛形成し
ない、RNAまたはDNAプローブからなるDNA・R
NAま゛たはRNA −RNAハイブリッドに対して刺
激し得るような特性を有することである。したがって本
分析を実施するために必要な抗体結合特性が実質的に保
たれるならば、プローブ中に含まれるヌクレオチドの2
゛−位置を化学的に修飾することができる。同様に個々
の単一鎖に較べ、二重鎖のハイブリッド形成に対する抗
体の特異性が妨害されなければ、2゛−デオキシの化学
修飾に限らず、プローブは、一般に、リボースホスフェ
イト骨格に沿ってどのようにも化学修飾することができ
る。
いう表現を用いる場合、プローブ中に含まれる全てのヌ
クレオチドがリボヌクレオチドまたは2゛−デオキシリ
ボヌクレオチドであることを意味するものではない。本
i明の目的に輌するRNAまたはDNAプローブの基本
的な特徴は、抗体をして、分析的に著しい程個々の単一
鎖と交差反応してハイブリッドのようなものを゛形成し
ない、RNAまたはDNAプローブからなるDNA・R
NAま゛たはRNA −RNAハイブリッドに対して刺
激し得るような特性を有することである。したがって本
分析を実施するために必要な抗体結合特性が実質的に保
たれるならば、プローブ中に含まれるヌクレオチドの2
゛−位置を化学的に修飾することができる。同様に個々
の単一鎖に較べ、二重鎖のハイブリッド形成に対する抗
体の特異性が妨害されなければ、2゛−デオキシの化学
修飾に限らず、プローブは、一般に、リボースホスフェ
イト骨格に沿ってどのようにも化学修飾することができ
る。
RNAまたはDNAプローブにこのような修飾がある場
合には、抗体試薬を惹起するために用いられる免疫原は
、検出さるべき試料がRNAであるかDNAであるかに
より、実質上対応する修飾を有する1つの鎖と実質上修
飾されていない第2の鎖とを含むものが好ましい。免疫
原の修飾された鎖は、RNAまたはDNAプローブの修
飾された鎖と同一であるのが好ましい。免疫原の一例と
してハイブリッドポリ(2”−0−メチルアデニル酸)
・ポリ (2’ −0−デオキシチミジル酸)かある。
合には、抗体試薬を惹起するために用いられる免疫原は
、検出さるべき試料がRNAであるかDNAであるかに
より、実質上対応する修飾を有する1つの鎖と実質上修
飾されていない第2の鎖とを含むものが好ましい。免疫
原の修飾された鎖は、RNAまたはDNAプローブの修
飾された鎖と同一であるのが好ましい。免疫原の一例と
してハイブリッドポリ(2”−0−メチルアデニル酸)
・ポリ (2’ −0−デオキシチミジル酸)かある。
その他、ポリ (2°−0−エチリノシニソク酸)・ポ
リ (リポシチジル酸)がある。更に修飾され −たプ
ローブ中に含まれる修飾されたヌクレオチドの例を以下
に列挙する。2“−〇−メチルリボヌクレオチド、2”
−0−エチルリボヌクレオチド、2゛−アジドデオキシ
リボヌクレオチド、2′−クロルデオキシリボヌクレオ
チド、2’−0−アセチルリボヌクレオチドおよびリボ
ヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドのホスボ
ロチオレートやメL/L、ホスホネートがある。修飾さ
れたヌクレオチドは、プローブが型(template
>から酵素的に合成される間に導入された結果プローブ
中に出現することもある。例えば、アデノシン5° −
0−(1−チオトリホスフェイト)(A’TPαS)お
よびdATPαSは、それぞれDNA依存RNAポリメ
ラーゼおよびDNAポリメラーゼに対する基質となる。
リ (リポシチジル酸)がある。更に修飾され −たプ
ローブ中に含まれる修飾されたヌクレオチドの例を以下
に列挙する。2“−〇−メチルリボヌクレオチド、2”
−0−エチルリボヌクレオチド、2゛−アジドデオキシ
リボヌクレオチド、2′−クロルデオキシリボヌクレオ
チド、2’−0−アセチルリボヌクレオチドおよびリボ
ヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドのホスボ
ロチオレートやメL/L、ホスホネートがある。修飾さ
れたヌクレオチドは、プローブが型(template
>から酵素的に合成される間に導入された結果プローブ
中に出現することもある。例えば、アデノシン5° −
0−(1−チオトリホスフェイト)(A’TPαS)お
よびdATPαSは、それぞれDNA依存RNAポリメ
ラーゼおよびDNAポリメラーゼに対する基質となる。
更に化学的な修飾は、プローブの調製後に導入すること
もできる。例えば、RNAプローブは、水溶媒中緩和な
条件下で無水酢酸により2゛−〇−アセチル化すること
ができる〔スチュヮルドら、(Steward、 D、
L;et al)、(197,2)バイオキム・バイオ
フィズ・アクタ(Biochim、 Biophys。
もできる。例えば、RNAプローブは、水溶媒中緩和な
条件下で無水酢酸により2゛−〇−アセチル化すること
ができる〔スチュヮルドら、(Steward、 D、
L;et al)、(197,2)バイオキム・バイオ
フィズ・アクタ(Biochim、 Biophys。
を
八cta) 262 : 227) 。
ここで用いるRNA又はDNAプローブの重要な性質は
、相補的なRNAまたはDNA鎖と二重鎖を形成したプ
ローブに対して惹起された抗体がプローブの二重鎖形態
と単一鎖の核酸との間の結合性で識別されることである
。このような性質により、プローブのハイブリッドを形
成しない単一鎖の形態または非特異的に結合した試料の
核酸に対して著しくノイズとなる結合をすることな(、
分析混合物中のハイブリッドを形成したプローブを検出
することができる。上述のようにリボヌクレオチドまた
はデオキシリボヌクレオチド鎖に沿ったある種の修飾は
、単一鎖からの二重鎖の抗体識別能を失うことなく認め
うろことであるが、試料であるポリヌクレオチドがRN
AまたはDNAである場合には、全てリボヌクレオチド
からなるRNAプローブを用いることが一般に好ましい
。
、相補的なRNAまたはDNA鎖と二重鎖を形成したプ
ローブに対して惹起された抗体がプローブの二重鎖形態
と単一鎖の核酸との間の結合性で識別されることである
。このような性質により、プローブのハイブリッドを形
成しない単一鎖の形態または非特異的に結合した試料の
核酸に対して著しくノイズとなる結合をすることな(、
分析混合物中のハイブリッドを形成したプローブを検出
することができる。上述のようにリボヌクレオチドまた
はデオキシリボヌクレオチド鎖に沿ったある種の修飾は
、単一鎖からの二重鎖の抗体識別能を失うことなく認め
うろことであるが、試料であるポリヌクレオチドがRN
AまたはDNAである場合には、全てリボヌクレオチド
からなるRNAプローブを用いることが一般に好ましい
。
試料がRNAである場合にはDNAプローブを用いるの
が好ましい。
が好ましい。
)3しニブ4柿1定准。
前述のように、てローブは、固定化されたまたは固定し
得る形で試料の核酸とく1イブリツドを形成する。プロ
ーブの固定し得φ形とは、ハイブリ、ラド彎成反応に続
き、プローブがうまい具合に固定化され得る形のもの牽
いう。プローブを究極的に固定化する手段は、本発明に
おいては、特に制限されないが、プローブと目的とする
配列との間で形成されるハイブリッドがプローブの性質
を介して固定化される限り、いかな食方法をも採用する
ことができる。従って試料核酸は竺接固定化されること
はない。
得る形で試料の核酸とく1イブリツドを形成する。プロ
ーブの固定し得φ形とは、ハイブリ、ラド彎成反応に続
き、プローブがうまい具合に固定化され得る形のもの牽
いう。プローブを究極的に固定化する手段は、本発明に
おいては、特に制限されないが、プローブと目的とする
配列との間で形成されるハイブリッドがプローブの性質
を介して固定化される限り、いかな食方法をも採用する
ことができる。従って試料核酸は竺接固定化されること
はない。
固定化された形でハイブリッド彎成反応に供される場合
には、プローブは、該プローブおよび、ハイブリッド形
成および/または抗ハイブリッド試薬との結合によって
プローブと結合する反応混合物の成分が残る混合物から
、遠心分離、濾過、クロマトグラフィーまたはデカンテ
ーション等によって単離または分離されうるかぎり、い
かなる形態をとってもよい。すなわち、固定化されたプ
ローブの種々の組成および形態は、当業者にとっては明
白でかつ利用7可能なものである。本質的には、反応混
合物に不溶なあらゆる形態のプローブを用いることがで
きる。例えば、プローブは、凝集すチか、さもなくば沈
澱させるか、不溶性の物質、ポリマー1.または支持体
に付着させるかあるいはアガロース(agarose
)またはポリアクリルアミド等のゲル中に捕獲せしめる
〔メソ・エンザイモル(Meth、 Enzymol、
) 12 B :635 (1968)およびt″′−
エフエイ1ス(、P、N A S ) 67“807(
1970)参照〕。特に、プローブを共有結合または非
共有結合によっ正付着令せるか固定化するための固体の
支持体を用いるのが好ましく、非共有結合による場合に
は、適度に安定で、かつ、強力な付着力を与える吸着法
がある。固体の支持体は種々の形状および組成をとるこ
とができ、例えば、微粒子、ビーズ、多孔質で不浸透性
のストリップおよび膜、並びに試験管およびマイクロタ
イター・プレート(microtjter plate
)等の反応容器の内面が挙げられる。所望の反応相手を
、選択した固体の支持体に付着させる手段は当業者にと
っては日常的な仕事に属する。
には、プローブは、該プローブおよび、ハイブリッド形
成および/または抗ハイブリッド試薬との結合によって
プローブと結合する反応混合物の成分が残る混合物から
、遠心分離、濾過、クロマトグラフィーまたはデカンテ
ーション等によって単離または分離されうるかぎり、い
かなる形態をとってもよい。すなわち、固定化されたプ
ローブの種々の組成および形態は、当業者にとっては明
白でかつ利用7可能なものである。本質的には、反応混
合物に不溶なあらゆる形態のプローブを用いることがで
きる。例えば、プローブは、凝集すチか、さもなくば沈
澱させるか、不溶性の物質、ポリマー1.または支持体
に付着させるかあるいはアガロース(agarose
)またはポリアクリルアミド等のゲル中に捕獲せしめる
〔メソ・エンザイモル(Meth、 Enzymol、
) 12 B :635 (1968)およびt″′−
エフエイ1ス(、P、N A S ) 67“807(
1970)参照〕。特に、プローブを共有結合または非
共有結合によっ正付着令せるか固定化するための固体の
支持体を用いるのが好ましく、非共有結合による場合に
は、適度に安定で、かつ、強力な付着力を与える吸着法
がある。固体の支持体は種々の形状および組成をとるこ
とができ、例えば、微粒子、ビーズ、多孔質で不浸透性
のストリップおよび膜、並びに試験管およびマイクロタ
イター・プレート(microtjter plate
)等の反応容器の内面が挙げられる。所望の反応相手を
、選択した固体の支持体に付着させる手段は当業者にと
っては日常的な仕事に属する。
プローブをニトロセルロースの股に吸着させる一方法と
して、プローブを沃化ナトリウムで飽和し、それを少量
この膜にスポットし絶遇する方法がある〔ブレノセルら
(Bresser et al ) (1983)ディ
ー・エヌ・ニー(DNA)2 : 243)。沃化ナト
リウムは、プローブの変性を促進し、膜への吸着力を高
める。また、プローブは、通常1モル(M)程度の濃度
のグリオキサールで処理し、次いで膜に吸着させること
もできる。プローブは80℃前後の温度で減圧下2〜4
時間、加温することにより固定化される〔トーマス・ピ
ー・ニス(Thomas、 P、S、) 、(1983
)メソッド・イン・エンサイモル(Meth、 in
Enzymol、 ) 100 r225 )。
して、プローブを沃化ナトリウムで飽和し、それを少量
この膜にスポットし絶遇する方法がある〔ブレノセルら
(Bresser et al ) (1983)ディ
ー・エヌ・ニー(DNA)2 : 243)。沃化ナト
リウムは、プローブの変性を促進し、膜への吸着力を高
める。また、プローブは、通常1モル(M)程度の濃度
のグリオキサールで処理し、次いで膜に吸着させること
もできる。プローブは80℃前後の温度で減圧下2〜4
時間、加温することにより固定化される〔トーマス・ピ
ー・ニス(Thomas、 P、S、) 、(1983
)メソッド・イン・エンサイモル(Meth、 in
Enzymol、 ) 100 r225 )。
RNAまたはDNAプローブは共有結合により固定化す
ることもできる。この場合広範な種類の支持体用材料お
よびカンプリング技術が用いられる。例えば、プローブ
は、カルボジイミドまたはカルボニルジイミダゾールに
より活性化されたホスフェイト(リン酸エステル基)基
を介してホスホセルロースに結合せしめることができる
〔バオトル・アカデ・サイ、ニーニスエイ(Proc、
Nat’!。
ることもできる。この場合広範な種類の支持体用材料お
よびカンプリング技術が用いられる。例えば、プローブ
は、カルボジイミドまたはカルボニルジイミダゾールに
より活性化されたホスフェイト(リン酸エステル基)基
を介してホスホセルロースに結合せしめることができる
〔バオトル・アカデ・サイ、ニーニスエイ(Proc、
Nat’!。
^cad、 Sci、 US^)48:400−408
’。
’。
シー・ティ・ワイおよびマー チン・エム・ニー(Sh
ih、T、Y、and Martin+ M、八、)’
、 (1974)バイオケム(Biochem、) I
3 :3411−3418)。
ih、T、Y、and Martin+ M、八、)’
、 (1974)バイオケム(Biochem、) I
3 :3411−3418)。
またm−ジアゾベンゾイルオキシ−メチルセルロースの
ジアゾ基もポリヌクレオチドのグアニンおよびチミジン
残基と反応することができる〔ノイエス・ビー・イーお
よびスターク・ジー・アール(Noyes、 B、E、
and 5tark、 G、R,) + (1975
)セル(Cell)’5 : 301−310 ;ライ
ザー・ジェイら(Re’1ser、J、et al)
、(1978)バイオケム・バイオフィシ・リス・コミ
ユニ’ (Biochem、BiophyS 。
ジアゾ基もポリヌクレオチドのグアニンおよびチミジン
残基と反応することができる〔ノイエス・ビー・イーお
よびスターク・ジー・アール(Noyes、 B、E、
and 5tark、 G、R,) + (1975
)セル(Cell)’5 : 301−310 ;ライ
ザー・ジェイら(Re’1ser、J、et al)
、(1978)バイオケム・バイオフィシ・リス・コミ
ユニ’ (Biochem、BiophyS 。
Res、 Com+nun、) 85 :1104−1
112) oポリサッカライド支持体も水溶性のカルボ
ジイミドで活性化することによりポリヌクレオチドの末
端ホスフェイトと支持体の水酸基との間に形成されるホ
スホジエステル結合を介して結合させるのに用いること
ができるし〔リンチウッド・ディー(Richsloo
d、D、、) (1972)バイオチム・バイオフィシ
・アクタ(BiochiIll、Biophys、^c
ta)269:47−50;ギルハム・ビー・ティ(G
ilham、P、’T) (1968)バイオケム(B
’iochem、 )772809−2813)、また
ポリヌクレオチドの核部位をシアノーゲンブロマイド(
Cyanogenbron+ide )で活性化された
支持体と結合させてもよい〔アーント・ジジビシ・ディ
ー・ジェイら(^rndt−Jovin 、 D、J、
、 et al ) + (’1975)ニール・ジェ
イ・バイオケム(Eur、’J、Biochem、 )
54:411−418;リンベルブ・ニーおよびエリク
ソン・ニス(Linberg、 v、、 and Er
1ksson。
112) oポリサッカライド支持体も水溶性のカルボ
ジイミドで活性化することによりポリヌクレオチドの末
端ホスフェイトと支持体の水酸基との間に形成されるホ
スホジエステル結合を介して結合させるのに用いること
ができるし〔リンチウッド・ディー(Richsloo
d、D、、) (1972)バイオチム・バイオフィシ
・アクタ(BiochiIll、Biophys、^c
ta)269:47−50;ギルハム・ビー・ティ(G
ilham、P、’T) (1968)バイオケム(B
’iochem、 )772809−2813)、また
ポリヌクレオチドの核部位をシアノーゲンブロマイド(
Cyanogenbron+ide )で活性化された
支持体と結合させてもよい〔アーント・ジジビシ・ディ
ー・ジェイら(^rndt−Jovin 、 D、J、
、 et al ) + (’1975)ニール・ジェ
イ・バイオケム(Eur、’J、Biochem、 )
54:411−418;リンベルブ・ニーおよびエリク
ソン・ニス(Linberg、 v、、 and Er
1ksson。
S、、)(1971)ニール・ジェイ・バイ芽ケム(E
ur、 J、 Biochem、) 18 : 474
479)。
ur、 J、 Biochem、) 18 : 474
479)。
更にプローブの3゛−ヒドロキシ末端を過沃素酸で酸化
し、アミンまたはヒドラジド基を有する支持体とシック
塩基形成により結合させてもよい〔ギルハム・ピー・テ
ィ(Gilham、 P、T、、 ) (1971)メ
ソッド・エンサイモル(Method、 Enzymo
l、) 21:i9x −197;ハンスケ・エイチ・
ディーら’ (Hans’+ke、 H,D、、et
al、’) (1979)メソッド・エンサイモル(M
ethod’、 ’En’zymo1.)’ 59 :
請求核性の部位を有する支持体は塩化シアヌル(シア
ヌル酸クロリド)と反応させ、次いで某すヌクレオチド
□と反応させてもよい〔ハンガー・エイチ・ディーら(
Hunger+ H,D、、et al+ )(198
1)バイオチム・バイオフィシ・アクタ(Biochi
’m、Biophys、^cta )’653 : 3
4’4−一般に、相補的な′単一鎖配列を試料核酸に対
しハイブリ、ラド形成すチために用いることができれば
、どのような方法すあってもプローブを固定化方法およ
び物質に限定され□るものではない。
し、アミンまたはヒドラジド基を有する支持体とシック
塩基形成により結合させてもよい〔ギルハム・ピー・テ
ィ(Gilham、 P、T、、 ) (1971)メ
ソッド・エンサイモル(Method、 Enzymo
l、) 21:i9x −197;ハンスケ・エイチ・
ディーら’ (Hans’+ke、 H,D、、et
al、’) (1979)メソッド・エンサイモル(M
ethod’、 ’En’zymo1.)’ 59 :
請求核性の部位を有する支持体は塩化シアヌル(シア
ヌル酸クロリド)と反応させ、次いで某すヌクレオチド
□と反応させてもよい〔ハンガー・エイチ・ディーら(
Hunger+ H,D、、et al+ )(198
1)バイオチム・バイオフィシ・アクタ(Biochi
’m、Biophys、^cta )’653 : 3
4’4−一般に、相補的な′単一鎖配列を試料核酸に対
しハイブリ、ラド形成すチために用いることができれば
、どのような方法すあってもプローブを固定化方法およ
び物質に限定され□るものではない。
直接固定化されたプローブを用いる方法に代わる特に魅
力ある別法、は、反応速度が更に速い溶液中でハイブリ
ッド形□成を進行させる固定化し得る形のプローブを用
“いる方法である゛。このような場合、通常、反応相手
と安定な共有結合または非共有結合を形成し得る反応部
位を有するプローブを用い、このような反応相手の固定
化された形にさらすことにより固定化することができる
。
力ある別法、は、反応速度が更に速い溶液中でハイブリ
ッド形□成を進行させる固定化し得る形のプローブを用
“いる方法である゛。このような場合、通常、反応相手
と安定な共有結合または非共有結合を形成し得る反応部
位を有するプローブを用い、このような反応相手の固定
化された形にさらすことにより固定化することができる
。
プローブ中のこのような反応部位としては、アビジンま
たは反応相手となる抗体等の結合物質と特異な非共有結
合を形成し得るビオチンまたはハプテン部分等の結合部
位が好ましい。
たは反応相手となる抗体等の結合物質と特異な非共有結
合を形成し得るビオチンまたはハプテン部分等の結合部
位が好ましい。
本質的には、一対の物質はいずれも、相互に適当な親和
性があり安定な結合を形成する、すなわち以後の分析工
程、とりわけ分離および検出工程中に実質上破壊されず
反応部位と反応相手間に結合をつくる反応部位と反応相
手とのペアからなる。
性があり安定な結合を形成する、すなわち以後の分析工
程、とりわけ分離および検出工程中に実質上破壊されず
反応部位と反応相手間に結合をつくる反応部位と反応相
手とのペアからなる。
形成される結合は、共有結合でも非共有結合的相互作用
でもよく、選択性または特異性の度合により特徴づけら
れる場合には、非共有結合的相互作用が特に好ましい。
でもよく、選択性または特異性の度合により特徴づけら
れる場合には、非共有結合的相互作用が特に好ましい。
このような好ましい結合が形成される場合には、プロー
ブ上の反応部位は結合部位といい、結合部位と非共有結
合、通常、特異的な結合を形成する反応相手は結合物質
という。
ブ上の反応部位は結合部位といい、結合部位と非共有結
合、通常、特異的な結合を形成する反応相手は結合物質
という。
このような好ましい実施態様においては、結合部位は、
プローブ中の単一鎖のハイブリッド形成可能な部分また
は、単一鎖あるいは二重鎖のハイブリッド形成しない部
分に存在し、プローブの化学修飾の結果として存在して
もよい。ヌクレオチド配列中に存在する結合部位の例と
しては、プローブがプロモーター蛋白質(例えば、バタ
テリオファージプロモーター、RNAポリメラーゼ)に
より結合可能なプロモーター配列(例えばlac −プ
ロモーター、trp−プロモーター)からなるが、リプ
レッサー蛋白質(例えばlacリプレッサー)により結
合可能なオペレーター配列(例えばlacオペレーター
)からなるか、特異な抗体により結合可能な稀な抗原性
ヌクレオチドまたはその配列からなる場合である〔英国
特許明細書(BritishPat、 5pec、)
2.125 、 964参照〕。プローブ中に含まれる
ポリヌクレオチドの化学的な修飾に。
プローブ中の単一鎖のハイブリッド形成可能な部分また
は、単一鎖あるいは二重鎖のハイブリッド形成しない部
分に存在し、プローブの化学修飾の結果として存在して
もよい。ヌクレオチド配列中に存在する結合部位の例と
しては、プローブがプロモーター蛋白質(例えば、バタ
テリオファージプロモーター、RNAポリメラーゼ)に
より結合可能なプロモーター配列(例えばlac −プ
ロモーター、trp−プロモーター)からなるが、リプ
レッサー蛋白質(例えばlacリプレッサー)により結
合可能なオペレーター配列(例えばlacオペレーター
)からなるか、特異な抗体により結合可能な稀な抗原性
ヌクレオチドまたはその配列からなる場合である〔英国
特許明細書(BritishPat、 5pec、)
2.125 、 964参照〕。プローブ中に含まれる
ポリヌクレオチドの化学的な修飾に。
よって導入された結合部位は特に有用であり、通常、特
異な結合対の一方のプローブ核酸に対して結合する。選
択されるべき有用な結合対としては、ビオチン/アビジ
ン(卵白アビジンおよびストレプトアビジンを含む)、
ハプテンおよび抗原/抗体、炭水化物/レクチン、酵素
/阻害剤等がある。
異な結合対の一方のプローブ核酸に対して結合する。選
択されるべき有用な結合対としては、ビオチン/アビジ
ン(卵白アビジンおよびストレプトアビジンを含む)、
ハプテンおよび抗原/抗体、炭水化物/レクチン、酵素
/阻害剤等がある。
結合対が蛋白質系のものと非蛋白質系のものとからなる
場合は、蛋白質系のものはプローブのハイブリッド形成
の変性条件下では不安定となり得るので、通常、非蛋白
質系のものをプローブに゛結合するのが好ましい。好ま
しい系において、はプローブのビオチンまたはハプテン
に対する結合を含み、それぞれ固定化されたアビジンま
たは抗ハプテン抗体試薬を用いる。
場合は、蛋白質系のものはプローブのハイブリッド形成
の変性条件下では不安定となり得るので、通常、非蛋白
質系のものをプローブに゛結合するのが好ましい。好ま
しい系において、はプローブのビオチンまたはハプテン
に対する結合を含み、それぞれ固定化されたアビジンま
たは抗ハプテン抗体試薬を用いる。
プローブが、固定化し、1得る形で目的とする配列とハ
イブリッドを形成する場合、プローブの性質により、形
成される二重鎖を固定化する以後の工程および抗ハイブ
リッド抗体試薬の゛添加はいずれも所望の順序で進行さ
せることができる。固定化および抗−へイブリッド抗体
の添加は関連する試薬および物質の添加と同時にあるい
はいずれか一方を他方よりも先んじて添加することによ
り達成され、しかもいずれか一方を他方に先んじて添加
する場合、洗浄穿たば分離工程を介在させても省いても
よい。順序だてて添加する場合、もちろん形成されたハ
イブリッドが過飽和とならないように、添加される試薬
の濃度を考慮し、後から添加する物質が先に添加した物
質と相互作用しないよう、に注意する。
イブリッドを形成する場合、プローブの性質により、形
成される二重鎖を固定化する以後の工程および抗ハイブ
リッド抗体試薬の゛添加はいずれも所望の順序で進行さ
せることができる。固定化および抗−へイブリッド抗体
の添加は関連する試薬および物質の添加と同時にあるい
はいずれか一方を他方よりも先んじて添加することによ
り達成され、しかもいずれか一方を他方に先んじて添加
する場合、洗浄穿たば分離工程を介在させても省いても
よい。順序だてて添加する場合、もちろん形成されたハ
イブリッドが過飽和とならないように、添加される試薬
の濃度を考慮し、後から添加する物質が先に添加した物
質と相互作用しないよう、に注意する。
前述の特異な結合方法により固体の支持体に結合される
固定化されたプローブはまたは固定化し得るプローブは
好ましいけれども、固定化し得るプローブは比較的特異
性の低い方法により支持体に結合させることもできる。
固定化されたプローブはまたは固定化し得るプローブは
好ましいけれども、固定化し得るプローブは比較的特異
性の低い方法により支持体に結合させることもできる。
この場合支持体は、ハイブリッド形成されたプローブに
結合するが、ハイブリッド形成されていない形には結合
しない。
結合するが、ハイブリッド形成されていない形には結合
しない。
次いでハイブリッドの量は抗体試薬を用いて測定される
。このタイプの支持体の例としては、DNA −RNA
およびRNA −RNA二重鎖と結合するが単一鎖の種
とは結合しないヒドロキシアパタイトがある〔ブレンナ
ーおよびファルコウ(Brenner and Fal
kow) +アドブ・イン・ジェネット (^dv、i
n Genet、) 、16 : 81 (1973)
) 。
。このタイプの支持体の例としては、DNA −RNA
およびRNA −RNA二重鎖と結合するが単一鎖の種
とは結合しないヒドロキシアパタイトがある〔ブレンナ
ーおよびファルコウ(Brenner and Fal
kow) +アドブ・イン・ジェネット (^dv、i
n Genet、) 、16 : 81 (1973)
) 。
また化学的に活性なまたは活性化し得る原子団をプロー
ブに導入し、固定の支持体と反応させ、次いでハイブリ
ッドを形成することもできる。この系により共有結合で
固定化されたプローブが得られ、支持体に結合したハイ
ブリッドの量が抗体試薬を用いて測定される。
ブに導入し、固定の支持体と反応させ、次いでハイブリ
ッドを形成することもできる。この系により共有結合で
固定化されたプローブが得られ、支持体に結合したハイ
ブリッドの量が抗体試薬を用いて測定される。
ハイブト・ ゛ および の
本発明の抗体試薬は、主として、プローブと相補的な試
料核酸との間に形成されるDNA・RNAまたはRNA
−RNAハイブリッドと結合し単一鎖のポリヌクレオ
チドを著しく排除する能力に特徴がある。前述したよう
に抗体試薬は、全抗体、抗体断片、多官能性の抗体凝集
体または一般に、場合によってはRNA−RNAあるい
はDNA −RNAに対する抗体からの1個以上の結合
部位からなるいかなる物質がらなっていてもよい。全抗
体の形態をとっている場合、抗体試薬は公知の免疫グロ
ブリンの群もしくは下位の群(サブクラス)、例えばI
gG、 IgM等のいずれかに属する。ハイブリッド形
成したプローブに対する特異な結合親和性を保持するこ
のような抗体のいかなる断片も用いることができ、例え
ばFab、 F (ab’ )およびP(ab’)2と
して従来公知であるIgGの断片が用いられる。更に凝
集体、ポリマー、免疫グロブリンの誘導体および複合体
またはそれらの断片を適当な場合に用いることができる
。
料核酸との間に形成されるDNA・RNAまたはRNA
−RNAハイブリッドと結合し単一鎖のポリヌクレオ
チドを著しく排除する能力に特徴がある。前述したよう
に抗体試薬は、全抗体、抗体断片、多官能性の抗体凝集
体または一般に、場合によってはRNA−RNAあるい
はDNA −RNAに対する抗体からの1個以上の結合
部位からなるいかなる物質がらなっていてもよい。全抗
体の形態をとっている場合、抗体試薬は公知の免疫グロ
ブリンの群もしくは下位の群(サブクラス)、例えばI
gG、 IgM等のいずれかに属する。ハイブリッド形
成したプローブに対する特異な結合親和性を保持するこ
のような抗体のいかなる断片も用いることができ、例え
ばFab、 F (ab’ )およびP(ab’)2と
して従来公知であるIgGの断片が用いられる。更に凝
集体、ポリマー、免疫グロブリンの誘導体および複合体
またはそれらの断片を適当な場合に用いることができる
。
抗体試薬に対する免疫グロブリン源は、従来の抗血清お
よびモノクロナール技術等のいがなる技術を用いても得
ることができる。抗血清は、適切な免疫原を用いて、マ
ウス、兎、モルモア)、山羊等の動物を感作させる十分
に確立された技術によって得ることができる。免疫グロ
ブリンもまた、適当な免疫原の利用を含み、モノクロナ
ール抗体といわれる物質を生じる体細胞のハイブリッド
形成技術によって得ることができる。
よびモノクロナール技術等のいがなる技術を用いても得
ることができる。抗血清は、適切な免疫原を用いて、マ
ウス、兎、モルモア)、山羊等の動物を感作させる十分
に確立された技術によって得ることができる。免疫グロ
ブリンもまた、適当な免疫原の利用を含み、モノクロナ
ール抗体といわれる物質を生じる体細胞のハイブリッド
形成技術によって得ることができる。
DNA −RNAハイブリッドに対して特異的な抗体を
刺激するための免疫原は、ホモ重合体またはへテロ重合
体のポリヌクレオチドニ重鎮から構成することができる
。可能なホモ重合体の二重鎖のなかでは、特にポリ (
7A) ・ポリ (dT)がand 5tollar
) (1982)モル・インミュノル(Mo1゜1++
n5uno1.) 19 : 4137 、しかしなが
ら一般に、ヘテロ重合体の二重鎖を用いるのが好ましく
、φ×174ピリオンDNA (φx=l 74 Vi
rionDNA)のRNAポリメラーゼによる複写を含
む種々の方法によって調製することができる〔ナカザト
(Nakazato) (1980)バイオケム(Bi
ochem、 )19:2835)。選んだRNA −
DNA二重鎖は、メチル化した蛋白質に吸着させるか、
または仔牛血清アルブミン等の6従来゛の免疫源担体物
質等に結合させ、所望の宿主動物、に注入する〔スト−
ラー(Stollar ) (198,0)メソ・エン
サイモル(Meth、 Enzymol、) 70 :
70参照〕。
刺激するための免疫原は、ホモ重合体またはへテロ重合
体のポリヌクレオチドニ重鎮から構成することができる
。可能なホモ重合体の二重鎖のなかでは、特にポリ (
7A) ・ポリ (dT)がand 5tollar
) (1982)モル・インミュノル(Mo1゜1++
n5uno1.) 19 : 4137 、しかしなが
ら一般に、ヘテロ重合体の二重鎖を用いるのが好ましく
、φ×174ピリオンDNA (φx=l 74 Vi
rionDNA)のRNAポリメラーゼによる複写を含
む種々の方法によって調製することができる〔ナカザト
(Nakazato) (1980)バイオケム(Bi
ochem、 )19:2835)。選んだRNA −
DNA二重鎖は、メチル化した蛋白質に吸着させるか、
または仔牛血清アルブミン等の6従来゛の免疫源担体物
質等に結合させ、所望の宿主動物、に注入する〔スト−
ラー(Stollar ) (198,0)メソ・エン
サイモル(Meth、 Enzymol、) 70 :
70参照〕。
RNA −RNA二重鎖に対する抗体は、とりわけレオ
ウィルス(reovirus)または蔗糖に感染するフ
ィーシイ病ウィルス(Fiji disease vi
rus)、等のウィルスからの二重鎖R,NAに対して
産生ずる。また、とりわけ、ポリ (、TI) ・ポリ
(γC)またはポリ(γA) ・ポリ<’yU)等の
ホモ重合できる。 □ プローブに対する結合i、いかなる好都合な技術によっ
ても検出することもできる。抗体試薬はそれ自体検出可
能な化学的な原子団によって標識されているのが有利で
あ+。このよ?な化学的なi子団は、検出可能な物理的
または化学的性質を有すれば、いかなる物質毫あっても
よい。このような物質は、些疫分析法の領域においては
充分に開発されており、このよ□うな方法に用いられる
標識は、一般に、はとんど全て本発明に応用することが
できる。酵素(クラス・ケム(CIin、Che* )
+(1976) 22 : 1243.ニー・ニス・
ライシュ・パソ) (U、S、Re1ssue Pat
、) No、31,006およびニー・ケイ・パット(
UK Pat、) 2.109,408参照〕、酵素基
質〔ニー・ニス・バント(lJ、s、Pat、) No
、4゜492、751参照〕、コファクター〔ニー・ニ
ス・バット(U、S、 Pat、) No、 4.23
0,799およびNo−’4+238、565.参照〕
および酵素阻害剤〔ニー・エス・バット(IJ、S、P
at、 ) No、4.134’、792参照〕等の酵
素学的に活性な原子団、螢光体〔クラニ・ケム(CIi
n、Chem、 ) (1979) 25 : 353
参照 〕、発色団、化学発光体および生物発光体等の発
光体〔ニー・ニス・バット (U、S、Pat、 )
No、4,380. シ8゜参照〕、ビオチン等の特異
な結合が可能な配位子〔ユーロピアン・バット・セフ(
European Pat。
ウィルス(reovirus)または蔗糖に感染するフ
ィーシイ病ウィルス(Fiji disease vi
rus)、等のウィルスからの二重鎖R,NAに対して
産生ずる。また、とりわけ、ポリ (、TI) ・ポリ
(γC)またはポリ(γA) ・ポリ<’yU)等の
ホモ重合できる。 □ プローブに対する結合i、いかなる好都合な技術によっ
ても検出することもできる。抗体試薬はそれ自体検出可
能な化学的な原子団によって標識されているのが有利で
あ+。このよ?な化学的なi子団は、検出可能な物理的
または化学的性質を有すれば、いかなる物質毫あっても
よい。このような物質は、些疫分析法の領域においては
充分に開発されており、このよ□うな方法に用いられる
標識は、一般に、はとんど全て本発明に応用することが
できる。酵素(クラス・ケム(CIin、Che* )
+(1976) 22 : 1243.ニー・ニス・
ライシュ・パソ) (U、S、Re1ssue Pat
、) No、31,006およびニー・ケイ・パット(
UK Pat、) 2.109,408参照〕、酵素基
質〔ニー・ニス・バント(lJ、s、Pat、) No
、4゜492、751参照〕、コファクター〔ニー・ニ
ス・バット(U、S、 Pat、) No、 4.23
0,799およびNo−’4+238、565.参照〕
および酵素阻害剤〔ニー・エス・バット(IJ、S、P
at、 ) No、4.134’、792参照〕等の酵
素学的に活性な原子団、螢光体〔クラニ・ケム(CIi
n、Chem、 ) (1979) 25 : 353
参照 〕、発色団、化学発光体および生物発光体等の発
光体〔ニー・ニス・バット (U、S、Pat、 )
No、4,380. シ8゜参照〕、ビオチン等の特異
な結合が可能な配位子〔ユーロピアン・バット・セフ(
European Pat。
Sec、) 63. 879)またはハプテン(ピー・
シー・ティ・パブリ・(PCT Publ、) 83−
2286)、並びに3H,35s、 32P、 125
工 および14c等の放射体同位元素が特に有用である
。このような標識および標識対は、それぞれ固有の物理
的性質(例えば、螢光体、発色団および放射性同位元素
)または反応性あるいは結合性(例えば、酵素、基質、
コファクターおよび阻害剤)に基づいて検出される。例
えば、コファクターで標識した抗体は、標識がコファク
ターおよび酵素に対する基質である酵素を添加すること
によって検出することかできる。ハプテンまたは配位子
(例えばビオチン)で標識し−た抗体は、検出可能な分
子(部分)を含んだ、ハプテンに対する抗体、または配
位子と結合する蛋白質(例えばアビジン)を添加するこ
とによって検出できる。このような検出可能な分子は、
測定可能な物理的性質(例えば螢光または光吸収)を有
する分子であるか、あるいは、酵素反応に関与する何ら
かの分子である(例えば、上記参照)。
シー・ティ・パブリ・(PCT Publ、) 83−
2286)、並びに3H,35s、 32P、 125
工 および14c等の放射体同位元素が特に有用である
。このような標識および標識対は、それぞれ固有の物理
的性質(例えば、螢光体、発色団および放射性同位元素
)または反応性あるいは結合性(例えば、酵素、基質、
コファクターおよび阻害剤)に基づいて検出される。例
えば、コファクターで標識した抗体は、標識がコファク
ターおよび酵素に対する基質である酵素を添加すること
によって検出することかできる。ハプテンまたは配位子
(例えばビオチン)で標識し−た抗体は、検出可能な分
子(部分)を含んだ、ハプテンに対する抗体、または配
位子と結合する蛋白質(例えばアビジン)を添加するこ
とによって検出できる。このような検出可能な分子は、
測定可能な物理的性質(例えば螢光または光吸収)を有
する分子であるか、あるいは、酵素反応に関与する何ら
かの分子である(例えば、上記参照)。
例え畝基質に作用して測定可能な物理的性質を有する生
成物を与える酵素を用t)ることができる。
成物を与える酵素を用t)ることができる。
このような酵素として、例えば、β−ガラクトシダーゼ
、アルカリ性ホスファターゼおよびペルオキシダーゼが
あるが、これらに限定されるものではない。その他の標
識化の方式は当業者にとってよく知られているものであ
る。
、アルカリ性ホスファターゼおよびペルオキシダーゼが
あるが、これらに限定されるものではない。その他の標
識化の方式は当業者にとってよく知られているものであ
る。
更に、抗体試薬は、それに固有の抗原性等の生来の性質
を基にして検出することもできる。標識された抗抗体(
anti −(antibody) antibody
)は、二次抗体に対する標識が上述のような従来の標識
である場合に一次抗体に結合する。また、抗体は、抗体
検出法として知られているその他の技術と同様に、補足
的な固定化(complement fixation
)できる。
を基にして検出することもできる。標識された抗抗体(
anti −(antibody) antibody
)は、二次抗体に対する標識が上述のような従来の標識
である場合に一次抗体に結合する。また、抗体は、抗体
検出法として知られているその他の技術と同様に、補足
的な固定化(complement fixation
)できる。
好ましいことではあるが抗体試薬を標識する場合には、
標識部分と抗体試薬とは、共有結合を含むような直接的
な化学結合、あるいは、抗体と結合する小胞体(+n1
crocapsuje)あるいはリポソームに標識が包
含共しめるよ1うな間接的な結合によって、相互に会合
せしめられるか結合される。標識化技術は当業煮には充
分知らむており、本発明においては、好都合な方法なら
いかなる方法をも用いることができる。
標識部分と抗体試薬とは、共有結合を含むような直接的
な化学結合、あるいは、抗体と結合する小胞体(+n1
crocapsuje)あるいはリポソームに標識が包
含共しめるよ1うな間接的な結合によって、相互に会合
せしめられるか結合される。標識化技術は当業煮には充
分知らむており、本発明においては、好都合な方法なら
いかなる方法をも用いることができる。
反皇皿金勝
分析される試験試料は、目的とするいかなる媒体であっ
てもよく、通常は、医学的、獣医学的、環境学的、栄養
学的あるいは工業的に重要な液体試料である。特に本発
明の方法によっては、ヒトおよび動物標本並びに体液を
分析烹ることができ、例えば尿、血液(血清または血I
M)、乳液、髄液、唾液、糞便、腫脹引物、喉スワブ、
性器スワブ、および滲出液、直腸スワブおよび鼻咽喉吸
引物などを分析することができる。患者その他の源から
得られた試験さるべき試験試料が主に、例えば、細胞中
に含まれる二重鎖核酸を含む場合には、試料を処理して
核酸を変性させ、必要に応じて、先ず核酸を細胞から放
出させる。核酸の変性は沸騰0、IN水酸化ナトリウム
)によって達成するのが好ましく、望ましくはこれらを
同時に使用して細胞を溶解させるのがよい。また、核酸
の放出は、例えば、機械的破壊(凍結/融解、摩耗、超
音波処理)、物理的/化学的破壊(Tri tonJ
Tween、ドデシル硫酸ナトリウムなどの洗剤、アル
カリ処理、浸透圧衝撃或いは熱)、或いは酵素的溶解(
リゾチーム、プiティナー、ゼに1ペプシン)により得
ることができる。得られた試験媒体は核酸を一重鎖の形
態で含有し、これは次いで本発明のハイブリッド形成方
法により8分析することができる。
てもよく、通常は、医学的、獣医学的、環境学的、栄養
学的あるいは工業的に重要な液体試料である。特に本発
明の方法によっては、ヒトおよび動物標本並びに体液を
分析烹ることができ、例えば尿、血液(血清または血I
M)、乳液、髄液、唾液、糞便、腫脹引物、喉スワブ、
性器スワブ、および滲出液、直腸スワブおよび鼻咽喉吸
引物などを分析することができる。患者その他の源から
得られた試験さるべき試験試料が主に、例えば、細胞中
に含まれる二重鎖核酸を含む場合には、試料を処理して
核酸を変性させ、必要に応じて、先ず核酸を細胞から放
出させる。核酸の変性は沸騰0、IN水酸化ナトリウム
)によって達成するのが好ましく、望ましくはこれらを
同時に使用して細胞を溶解させるのがよい。また、核酸
の放出は、例えば、機械的破壊(凍結/融解、摩耗、超
音波処理)、物理的/化学的破壊(Tri tonJ
Tween、ドデシル硫酸ナトリウムなどの洗剤、アル
カリ処理、浸透圧衝撃或いは熱)、或いは酵素的溶解(
リゾチーム、プiティナー、ゼに1ペプシン)により得
ることができる。得られた試験媒体は核酸を一重鎖の形
態で含有し、これは次いで本発明のハイブリッド形成方
法により8分析することができる。
公知の如(、各種の共イブリッド形成条件を分析に使用
することができる。典型的には、ハイブリッド形成はや
や高温の条件、例えば、約35〜75℃、通常は65℃
近辺において、適当なイオン強度を有する約pH6〜8
の緩衝液(例えば、1xSSC=0.15M塩化ナトリ
ウムおよび0.015Mクエン酸ナトリウムである場合
に2 X5SC、pH7,0)、仔牛血清アルブミン等
の蛋白質、ファイコル(Ficoll) (ファルマシ
ア ファイン ケミカルズピスカタウェイ ニューヨー
ク(PharmaciaFine Chemicals
+ Pt5catanay、 NY )によって販売さ
れているスクロースとエピクロルヒドリンとの共重合体
に対する商標)、ポリビニルピロリドンおよび仔牛の胸
腺あるいは鮭の精子等からの変性された異種DNAから
なる溶液中で進行する。
することができる。典型的には、ハイブリッド形成はや
や高温の条件、例えば、約35〜75℃、通常は65℃
近辺において、適当なイオン強度を有する約pH6〜8
の緩衝液(例えば、1xSSC=0.15M塩化ナトリ
ウムおよび0.015Mクエン酸ナトリウムである場合
に2 X5SC、pH7,0)、仔牛血清アルブミン等
の蛋白質、ファイコル(Ficoll) (ファルマシ
ア ファイン ケミカルズピスカタウェイ ニューヨー
ク(PharmaciaFine Chemicals
+ Pt5catanay、 NY )によって販売さ
れているスクロースとエピクロルヒドリンとの共重合体
に対する商標)、ポリビニルピロリドンおよび仔牛の胸
腺あるいは鮭の精子等からの変性された異種DNAから
なる溶液中で進行する。
生起するハイブリッド形成に必要とする試料およびプロ
ーブの鏡開の相補性の度合は、条件の厳密性に依存する
。ハイブリッド形成の度合および特異性は、以下の主要
な条件によりて影響される。
ーブの鏡開の相補性の度合は、条件の厳密性に依存する
。ハイブリッド形成の度合および特異性は、以下の主要
な条件によりて影響される。
1、核酸調製剤の純度
2、プローブの塩基組成−すなわち、GC塩基対はA−
TまたはA=U塩基対よりも熱安定性が1 大きい。従
って、G−C含量の高いハイブリッド形成は比較的高温
においても安定である。
TまたはA=U塩基対よりも熱安定性が1 大きい。従
って、G−C含量の高いハイブリッド形成は比較的高温
においても安定である。
3、均一な塩基配列の長さ−いかなる短い塩基の配列(
例えば6塩基以下)であっても、多数の核酸に存在する
可能性の度合が高い。従ってこのような短い塩基配列を
含むハイブリッド形成においては特異性はほとんどある
いは全くない。本発明の均一なプローブの配列は、少な
くとも10塩基、通常は20塩基以上であって、100
塩基以上であるのが好ましい。実用的な見地からは、均
一なプローブ配列は300〜1000のヌクレオチドと
なることもしばしばである。
例えば6塩基以下)であっても、多数の核酸に存在する
可能性の度合が高い。従ってこのような短い塩基配列を
含むハイブリッド形成においては特異性はほとんどある
いは全くない。本発明の均一なプローブの配列は、少な
くとも10塩基、通常は20塩基以上であって、100
塩基以上であるのが好ましい。実用的な見地からは、均
一なプローブ配列は300〜1000のヌクレオチドと
なることもしばしばである。
4、イオン強度−リアニーリングの速度はインキュベー
ション溶液のイオン強度の増大とともに増大する。ハイ
プリントの熱安定性も増大する。
ション溶液のイオン強度の増大とともに増大する。ハイ
プリントの熱安定性も増大する。
5、インキュベーシヲン温度−所定の二重鎖に対する融
解温度(Tm )よ、りも低い約25〜30℃の温度で
最適なリニアーリングが起こる。最適温度よりも著しく
低い温度における・インキュベーションにおいては、関
連する塩基配列のハイブリッド形成を起こしにくい。
。
解温度(Tm )よ、りも低い約25〜30℃の温度で
最適なリニアーリングが起こる。最適温度よりも著しく
低い温度における・インキュベーションにおいては、関
連する塩基配列のハイブリッド形成を起こしにくい。
。
6、核酸濃度およびインキュベーション時間−通常、ハ
イブリッド形成を′推進するためには、バイブリソ゛ド
形成可能な試料核酸またはプローブ核酸の一方を゛過剰
に、通常は100倍以上過刺に存在させる。
イブリッド形成を′推進するためには、バイブリソ゛ド
形成可能な試料核酸またはプローブ核酸の一方を゛過剰
に、通常は100倍以上過刺に存在させる。
7、変性試薬−ホルムアルデヒドおよび尿素、のような
水素結合切断試薬が存在するとハイブリッド形成の厳密
性が増大する。
水素結合切断試薬が存在するとハイブリッド形成の厳密
性が増大する。
8、インキュベーシヲン時間−インキュベーション時間
が長ければ長い程、ハイブリッド形成は更に完璧になる
。
が長ければ長い程、ハイブリッド形成は更に完璧になる
。
9、体積排除剤−例えば、デキストランおよび硫酸デキ
ストランのような体積排除剤が存在すると、これによっ
てハイブリッド形成要素の有効濃度が増大し、従□っt
ハイブリッド形成速度が増大する。
ストランのような体積排除剤が存在すると、これによっ
てハイブリッド形成要素の有効濃度が増大し、従□っt
ハイブリッド形成速度が増大する。
通常、ハイブリッド形成のために選ばれる温度条件は、
形成されたハイブリッドに対する抗体試薬の結合と標識
の応答の検出と相入れないものである。従って抗体試薬
の結合″工程および標識の検出工程は、ハイブリッド形
成工程の終了後に進行する。反応混合物は、通常、約り
℃〜約40℃の範囲の温度とし、次いで結合および検・
出工程を行う。塩および/またはホルムアミドの濃度が
高くて抗体結合反応を著し、く阻害する時には、抗体試
薬を添加するに先立ってハイブリ・ノド形成混合物を゛
希釈するのが望ましい。
形成されたハイブリッドに対する抗体試薬の結合と標識
の応答の検出と相入れないものである。従って抗体試薬
の結合″工程および標識の検出工程は、ハイブリッド形
成工程の終了後に進行する。反応混合物は、通常、約り
℃〜約40℃の範囲の温度とし、次いで結合および検・
出工程を行う。塩および/またはホルムアミドの濃度が
高くて抗体結合反応を著し、く阻害する時には、抗体試
薬を添加するに先立ってハイブリ・ノド形成混合物を゛
希釈するのが望ましい。
RN、Aプローブを用いる特別な分析状況においては、
ホスホジエステル結合のアルカリ加水分解またはりポヌ
クレアーゼの存在によりプローブが部分的に減成を受け
ることもある。アルカリ加水分解の場合には、プローブ
がpH約10以上にならないように加水分解を制御する
ことができ、リボヌクレアーゼの場合には、ドデシル硫
酸ナトリウム、アラリントリカルボン酸、リボヌクレオ
チドバナジル錯体、ヘパリン、ジエチルピロカルボネー
トおよび補乳類源から単離される蛋白質系の阻害剤のよ
うな物質の存在により、リボヌクレアーゼをうまく阻害
することができる。
ホスホジエステル結合のアルカリ加水分解またはりポヌ
クレアーゼの存在によりプローブが部分的に減成を受け
ることもある。アルカリ加水分解の場合には、プローブ
がpH約10以上にならないように加水分解を制御する
ことができ、リボヌクレアーゼの場合には、ドデシル硫
酸ナトリウム、アラリントリカルボン酸、リボヌクレオ
チドバナジル錯体、ヘパリン、ジエチルピロカルボネー
トおよび補乳類源から単離される蛋白質系の阻害剤のよ
うな物質の存在により、リボヌクレアーゼをうまく阻害
することができる。
拭粂糸
本発明は、更に、試薬系即ち所望の分析方法を行うに必
要とされるあらゆる必須要素を含む試薬の組み合わせあ
るいは手段を提供するものである。
要とされるあらゆる必須要素を含む試薬の組み合わせあ
るいは手段を提供するものである。
この試薬系は試薬の相溶性がある場合には組成物あるい
は混合物として商業的に包装された形態において、試験
装置としであるいはより通常には試験キット即ち1以上
の必要な試薬を保持するための容器、装置などの包装さ
れた組み合わせよりなり、通常分析法を実施するための
文書となった指示書も含めて提供される。本発明の試薬
系はここに記載した各種のハイブリッド形成仕様を実施
するためのあらゆる形態および組成をも含む。
は混合物として商業的に包装された形態において、試験
装置としであるいはより通常には試験キット即ち1以上
の必要な試薬を保持するための容器、装置などの包装さ
れた組み合わせよりなり、通常分析法を実施するための
文書となった指示書も含めて提供される。本発明の試薬
系はここに記載した各種のハイブリッド形成仕様を実施
するためのあらゆる形態および組成をも含む。
いずれの場合にも、試薬系は、(1)ここで述べたよう
な固定化されたあるいは固定化し得るプローブおよび(
2)抗体試薬からなり、検出可能な化学的な原子団で標
識されているのが好ましい。
な固定化されたあるいは固定化し得るプローブおよび(
2)抗体試薬からなり、検出可能な化学的な原子団で標
識されているのが好ましい。
本系の・試験キットの形態には、ハイブリッド形成溶液
の成分および試験試料中の二重鎖核酸を単一鎖の形・態
に変換することのできる変性剤等の補助的化学品がある
。試料を処理してそれにより単一鎖の核酸を放出するた
めには、例えばアルカリのような化学的溶解・変性剤が
好ましい。
の成分および試験試料中の二重鎖核酸を単一鎖の形・態
に変換することのできる変性剤等の補助的化学品がある
。試料を処理してそれにより単一鎖の核酸を放出するた
めには、例えばアルカリのような化学的溶解・変性剤が
好ましい。
以下本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
はこれらの実施例に限定されるものではない。
亥Jilt引1
固定化されたRNAプローブを用いて細菌尿を検出する
ためのハイブリッド形成分析法A、RNAプローブの開
裂 大腸菌(エソシェリヒア・コリ、Hscherichi
acoli)における蛋白質EF−Tuをコードするt
ufAジーン(gene)の800塩基対断片をバクテ
リオファージMl 3−10 (ATCC39403−
131>から誘導した。この断片をM13mp9の旧n
dllI部位とEco RI制限エンドヌクレアーゼ部
位との間にクローン化した〔ニューイングランド バイ
オラプス ベバリー マサチューセソッ(NesEng
land Biolabs+ Beverly+ MA
) にのプラスミドをE、 Cori宿主内でJM10
3(Δ1ac+ pro) 。
ためのハイブリッド形成分析法A、RNAプローブの開
裂 大腸菌(エソシェリヒア・コリ、Hscherichi
acoli)における蛋白質EF−Tuをコードするt
ufAジーン(gene)の800塩基対断片をバクテ
リオファージMl 3−10 (ATCC39403−
131>から誘導した。この断片をM13mp9の旧n
dllI部位とEco RI制限エンドヌクレアーゼ部
位との間にクローン化した〔ニューイングランド バイ
オラプス ベバリー マサチューセソッ(NesEng
land Biolabs+ Beverly+ MA
) にのプラスミドをE、 Cori宿主内でJM10
3(Δ1ac+ pro) 。
sup E、 thi、 str^、 5bcB 15
. hsd R4,F’traD36+proABla
c IqZM15に成長させた。tuf A断片をMl
3−10から切採し、プロメガ・バイオチク・マジス
ン ライスコンシン(Promega Biotec、
。
. hsd R4,F’traD36+proABla
c IqZM15に成長させた。tuf A断片をMl
3−10から切採し、プロメガ・バイオチク・マジス
ン ライスコンシン(Promega Biotec、
。
Madison+旧)から入手できるPSp64プラス
ミドベクターの旧ndlllおよびEco R1部位に
クローン化した。
ミドベクターの旧ndlllおよびEco R1部位に
クローン化した。
tuf^断片を含むpSP64プラスミドを有する、−
晩培養したE、Cori JM103 15mlを21
のフラスコ内のlEの2XYTブロスに接種した。
晩培養したE、Cori JM103 15mlを21
のフラスコ内のlEの2XYTブロスに接種した。
培養は、37℃で3時間行い、細胞を採取した。
これら細胞を溶解させ、DNAをフェノール/クロロホ
ルム抽出液で単離した。閉環したプラスミドDNAを塩
化セシウム−臭化エチジウム勾配中遠心分離により精製
した〔マニアティス・ティー。
ルム抽出液で単離した。閉環したプラスミドDNAを塩
化セシウム−臭化エチジウム勾配中遠心分離により精製
した〔マニアティス・ティー。
フリソシュ・イー・エフおよびサンプルツク・ジェイ
(Maniatis、r、l Fr1tsch、E、F
、and Sambrook。
(Maniatis、r、l Fr1tsch、E、F
、and Sambrook。
J、)9モルキュラー・クローニング、コールドスプリ
ングハーバ−ラボラトリ−(MolecularCIo
ning+ Gold Spring Harbor
、Laboratory) + コールドスプリングハ
ーバ−ニューヨーク(ColdSpring Harb
or、NY ) (19B2) ) 。
ングハーバ−ラボラトリ−(MolecularCIo
ning+ Gold Spring Harbor
、Laboratory) + コールドスプリングハ
ーバ−ニューヨーク(ColdSpring Harb
or、NY ) (19B2) ) 。
精製したプラスミドを0.1M 、NaClおよびio
+MEDTAを含むpH7,5のTris−塩酸塩緩衝
液1゜mM中中ソファデックスジー50 (Sepha
dexG −50)〔ファルマシア ファイン ケミカ
ルズ ピスカ夕つエイ、ニューシャーシー(Pharm
acia FineChemicals、 Pisca
taway、 NJ) )でクロマトグラフィーにより
分離した。D、NAを含む溶出液を集め、冷エタノール
で沈澱させた。沈澱物を10mMのNaC1,10m
MのMgC1,および1mMのジチオスライトールに溶
かし、1MgのDNA当たり1単位のEcoRIで1時
間消化(digest)させた。次いで、反応混合物°
をフェノール/クロロホルムで一回、クロロホルムで一
回抽出してDNAを冷エタノールで沈澱させた。沈澱物
をpH7,4のTris −塩酸塩緩衝液10mMに溶
解させると、DNA500μg/mlが得られた。
+MEDTAを含むpH7,5のTris−塩酸塩緩衝
液1゜mM中中ソファデックスジー50 (Sepha
dexG −50)〔ファルマシア ファイン ケミカ
ルズ ピスカ夕つエイ、ニューシャーシー(Pharm
acia FineChemicals、 Pisca
taway、 NJ) )でクロマトグラフィーにより
分離した。D、NAを含む溶出液を集め、冷エタノール
で沈澱させた。沈澱物を10mMのNaC1,10m
MのMgC1,および1mMのジチオスライトールに溶
かし、1MgのDNA当たり1単位のEcoRIで1時
間消化(digest)させた。次いで、反応混合物°
をフェノール/クロロホルムで一回、クロロホルムで一
回抽出してDNAを冷エタノールで沈澱させた。沈澱物
をpH7,4のTris −塩酸塩緩衝液10mMに溶
解させると、DNA500μg/mlが得られた。
以下の組成を有する反応混合物5ooμlが調製された
。EcoRIダイジェスト’50# g ; pH7,
5のTris−塩酸塩緩衝液40 mM ; MgC1
z 6 mM ;スペルミン2mM;ATP、CTPお
よびGTPO,5mMBジチオスライトール10m M
; RNa5in〔プロメガ バイオチク(Prom
ega Biotec) ) 500単位およびバクテ
リオファージ5P6(プロメガバイオチク(Prome
ga Biotec) )からのRNAポ= リフラーゼ50単位。反応混合物を室温で1時間放置し
、次にRNAポリメラーゼ50単位を加えて、更に1時
間反応させた。
。EcoRIダイジェスト’50# g ; pH7,
5のTris−塩酸塩緩衝液40 mM ; MgC1
z 6 mM ;スペルミン2mM;ATP、CTPお
よびGTPO,5mMBジチオスライトール10m M
; RNa5in〔プロメガ バイオチク(Prom
ega Biotec) ) 500単位およびバクテ
リオファージ5P6(プロメガバイオチク(Prome
ga Biotec) )からのRNAポ= リフラーゼ50単位。反応混合物を室温で1時間放置し
、次にRNAポリメラーゼ50単位を加えて、更に1時
間反応させた。
反応混合物中のDNAをRNaseを含まないDNas
e 1011 gにより37℃で10分間で消化シタ。
e 1011 gにより37℃で10分間で消化シタ。
反応混合物をフェノール/クロロホルムで抽出し、0.
1MのNaC1を含むpH7,4のTris−塩酸塩緩
衝液10m M中セファデックスジー50 (Seph
adexG’−50)上でクロマトグラフィーにより分
離した。RNAを集め、冷エタノールで沈澱させた。
1MのNaC1を含むpH7,4のTris−塩酸塩緩
衝液10m M中セファデックスジー50 (Seph
adexG’−50)上でクロマトグラフィーにより分
離した。RNAを集め、冷エタノールで沈澱させた。
沈澱物を1mMのEDTAを含むPH5,0の酢酸ナト
リウム緩衝液50mMに熔解させた。
リウム緩衝液50mMに熔解させた。
アキュレート ケミカル アンド サイ′エンティフィ
ック コーポレーション、ウェストバリーニューヨーク
(^ccurate Chemical and 5c
ientificCorp、、 Westbury、
NY)製の商標名ニーパージット シー(Euperg
it C)の下入手できる、反応性のエポキシド基を有
するアクリル系のビーズに上述したRNAプローブを固
定化させた。250μgのRNAプローブを含むpH4
,5の酢酸ナトリウム50m M 3 m j!をニー
パージット シー(EupergitC) 200 m
gと室温で10時間振盪した。緩衝液を除去し、生じ
た固定化量を測定するためにRNAを分析した。
ック コーポレーション、ウェストバリーニューヨーク
(^ccurate Chemical and 5c
ientificCorp、、 Westbury、
NY)製の商標名ニーパージット シー(Euperg
it C)の下入手できる、反応性のエポキシド基を有
するアクリル系のビーズに上述したRNAプローブを固
定化させた。250μgのRNAプローブを含むpH4
,5の酢酸ナトリウム50m M 3 m j!をニー
パージット シー(EupergitC) 200 m
gと室温で10時間振盪した。緩衝液を除去し、生じ
た固定化量を測定するためにRNAを分析した。
次いで、1.2MのNaC1,0,5%(W/V )の
ドデシル硫酸ナトリウム、1mg/mlのポリビニルピ
ロリドンおよび5mg/mlの仔牛血清アルブミンを含
むpH6,5の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液1ml
と少し振盪することにより樹脂を洗浄した。このハイブ
リッド形成溶液を除去し、1mlの新たなハイブリッド
形成溶液で置換し、懸濁液を65℃で1時間インキュベ
ートして、非共有結合で結合したRNAを除去した。溶
液を除去し、樹脂−RNAプローブ複合体をハイブリッ
ド形成溶液50mA’に懸濁させた。
ドデシル硫酸ナトリウム、1mg/mlのポリビニルピ
ロリドンおよび5mg/mlの仔牛血清アルブミンを含
むpH6,5の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液1ml
と少し振盪することにより樹脂を洗浄した。このハイブ
リッド形成溶液を除去し、1mlの新たなハイブリッド
形成溶液で置換し、懸濁液を65℃で1時間インキュベ
ートして、非共有結合で結合したRNAを除去した。溶
液を除去し、樹脂−RNAプローブ複合体をハイブリッ
ド形成溶液50mA’に懸濁させた。
B、メチル化したチログロブリンの調製仔牛のチログロ
ブリン〔シグマ ケミカル カンパニー セントルイス
ミズリー(Sigma chemi−cal Co、
、 St、 Louis’ MO) ) 100mgを
無水メタノール10ml!、およびICI 2.55
Mメタノール溶液400μβと合わせた。この混合物庖
ロータリーミキサーにより室温で5日間攪拌した。沈澱
物を遠心分離により集め、メタノールで二面、エタノー
ルで二面洗浄した。次いで減圧下で一晩乾燥した。約8
2mgの乾燥粉末ケ得られた。
ブリン〔シグマ ケミカル カンパニー セントルイス
ミズリー(Sigma chemi−cal Co、
、 St、 Louis’ MO) ) 100mgを
無水メタノール10ml!、およびICI 2.55
Mメタノール溶液400μβと合わせた。この混合物庖
ロータリーミキサーにより室温で5日間攪拌した。沈澱
物を遠心分離により集め、メタノールで二面、エタノー
ルで二面洗浄した。次いで減圧下で一晩乾燥した。約8
2mgの乾燥粉末ケ得られた。
C,DNA−RNAハイブリッドに対する抗体の調製
中歪(Nakazto ) (バイオケム(Bioch
em、) 1972835 (1980’) )により
記載されているようにφ×174ピリオンDNAをRN
Aポリメラーゼで複写することによりDNA −RNA
ハイブリッドを調製した。1mMのEDTAを含むpH
1,4の20mM 7ris−塩酸塩緩衝液250μβ
中のハイブリッド15 Qmgを水250μ!中のメチ
ル化された千ログロブリン150μgと合わせた。沈澱
物が生じるが、これをTris−緩衝液中に懸濁させた
。この混合物を等量のフロイント・アジュバントで乳化
した。この懸濁液0.5m lで複数匹のマウスをそれ
ぞれ免疫化し、生じるRNA −DNAに対する血清抗
体力価が高くなったとき、ハイブリドーマ(hybri
doma )を調製し、RNA ・DNAに対して特異
的なモノクロナール抗体をスフ−リングした〔スチュア
ートら(Stu’art et al)(1981)プ
ロセ・ナトル・アカデ・サイ USA(Proc、 N
atl、 Acad、 Sci、 USA) 78+
3751+ガルフリおよびミルシュタイン(Galfr
e and Milstein )(1981)メソ
イン エンサイモル(Meth、 inEnzymol
、’> 73.1)。
em、) 1972835 (1980’) )により
記載されているようにφ×174ピリオンDNAをRN
Aポリメラーゼで複写することによりDNA −RNA
ハイブリッドを調製した。1mMのEDTAを含むpH
1,4の20mM 7ris−塩酸塩緩衝液250μβ
中のハイブリッド15 Qmgを水250μ!中のメチ
ル化された千ログロブリン150μgと合わせた。沈澱
物が生じるが、これをTris−緩衝液中に懸濁させた
。この混合物を等量のフロイント・アジュバントで乳化
した。この懸濁液0.5m lで複数匹のマウスをそれ
ぞれ免疫化し、生じるRNA −DNAに対する血清抗
体力価が高くなったとき、ハイブリドーマ(hybri
doma )を調製し、RNA ・DNAに対して特異
的なモノクロナール抗体をスフ−リングした〔スチュア
ートら(Stu’art et al)(1981)プ
ロセ・ナトル・アカデ・サイ USA(Proc、 N
atl、 Acad、 Sci、 USA) 78+
3751+ガルフリおよびミルシュタイン(Galfr
e and Milstein )(1981)メソ
イン エンサイモル(Meth、 inEnzymol
、’> 73.1)。
クローニングされたハイブリドーマは、マウスの腹腔内
で増殖され、多量の抗体を産生じた。
で増殖され、多量の抗体を産生じた。
0.15MのNaC!を含むpH8,0めTris−塩
酸塩緩衝液10mMと平衡なアフィゲル−ブルー(^f
figel−Blue)樹脂〔ハイオラソド ラボラド
リース、リッチセント パージニア(Bio−Rad
Laboratories。
酸塩緩衝液10mMと平衡なアフィゲル−ブルー(^f
figel−Blue)樹脂〔ハイオラソド ラボラド
リース、リッチセント パージニア(Bio−Rad
Laboratories。
Richmond、 VA) )のカラムに腹水液を通
した。このクロマトグラフィーによりアルブミンが除去
され、抗体を含む溶離された蛋白質がDEAE−セファ
ロース(Sepharose ) (ファルマシア フ
ァインケミカルズ(Pharmacia Fine C
hemicals) )上で分離された。pH8,0の
Tris−塩酸塩緩衝液10mMから200mMのNa
Clを含むpH8,’0のTris −塩酸塩緩衝液1
0mMまでの直線勾配法によりクロマトグラフィーを行
った。溶離された蛋白質の主要なピークは、トランスフ
ェリンおよびアルブミンを含まないモノクロナール抗体
を含有していた。
した。このクロマトグラフィーによりアルブミンが除去
され、抗体を含む溶離された蛋白質がDEAE−セファ
ロース(Sepharose ) (ファルマシア フ
ァインケミカルズ(Pharmacia Fine C
hemicals) )上で分離された。pH8,0の
Tris−塩酸塩緩衝液10mMから200mMのNa
Clを含むpH8,’0のTris −塩酸塩緩衝液1
0mMまでの直線勾配法によりクロマトグラフィーを行
った。溶離された蛋白質の主要なピークは、トランスフ
ェリンおよびアルブミンを含まないモノクロナール抗体
を含有していた。
D、β−ガラクトシダーゼ−抗体複合体の調製β−ガラ
クトシダーゼのスルフヒドリル残基は、ジチオスライト
ールを用いる還元により顕在せしめた。O,’09M
NaC1を含むpn ’7.0(7) 0.1MのN−
2−ヒドロキシエチル−ピペラジン−N’−2−エタン
スルホネートの2 m e中のβ−ガラクトシダーゼ(
30,000単位、グレード■、シグマ ケミ、 (3
(LOOOunits、grade■+ Sigma
Chemical”Co、+St、 Louis+ 、
MO) )をグチオスライトール3.5μ台と合わせ、
室温で4時間放置した。上述した緩衝液中セファロース
6ビーシー1 (Sepharose 6BCI) (
ファルマシー ファイン ケミカルズ(PharlIl
acie Fine Chem’1cals) )の2
.−5 X 80cmの 。
クトシダーゼのスルフヒドリル残基は、ジチオスライト
ールを用いる還元により顕在せしめた。O,’09M
NaC1を含むpn ’7.0(7) 0.1MのN−
2−ヒドロキシエチル−ピペラジン−N’−2−エタン
スルホネートの2 m e中のβ−ガラクトシダーゼ(
30,000単位、グレード■、シグマ ケミ、 (3
(LOOOunits、grade■+ Sigma
Chemical”Co、+St、 Louis+ 、
MO) )をグチオスライトール3.5μ台と合わせ、
室温で4時間放置した。上述した緩衝液中セファロース
6ビーシー1 (Sepharose 6BCI) (
ファルマシー ファイン ケミカルズ(PharlIl
acie Fine Chem’1cals) )の2
.−5 X 80cmの 。
カラムを用いたクロマトグラフィーによりジチオスライ
トールを除去した。蛋白質を含む留分を合わせてプール
した。酵素1モル当たりのスルフヒドリル基のモル数を
エルマン(Ellman)の方法により測定した〔エル
マン(Ellman) (1959)アーク・バイオケ
ム・バイオフィD (Arch、 Biochem。
トールを除去した。蛋白質を含む留分を合わせてプール
した。酵素1モル当たりのスルフヒドリル基のモル数を
エルマン(Ellman)の方法により測定した〔エル
マン(Ellman) (1959)アーク・バイオケ
ム・バイオフィD (Arch、 Biochem。
Biophys、) 82.70 〕。
〕スクシンイミジルー4−N−マレイミドメチル)シク
ロヘキサン−1−カルボキシレート(SMCC)(ピア
ス ケミカル カンパニーロックフォード イリノイ(
Pierce Chemical Co。
ロヘキサン−1−カルボキシレート(SMCC)(ピア
ス ケミカル カンパニーロックフォード イリノイ(
Pierce Chemical Co。
Rockford、 IL) ) 5.3mgを無水の
N、N−ジメチルホルムアミド250μpに溶解し、こ
の一部分40μ6をO,’15MのNaC1を含むpH
7,0の0.IMHEPES緩衝液3m6に加えた。こ
の反応混合物を室温で15分間放置し1、エールマン(
Ellman)の方法により未反応のグルタチオンを測
定した。
N、N−ジメチルホルムアミド250μpに溶解し、こ
の一部分40μ6をO,’15MのNaC1を含むpH
7,0の0.IMHEPES緩衝液3m6に加えた。こ
の反応混合物を室温で15分間放置し1、エールマン(
Ellman)の方法により未反応のグルタチオンを測
定した。
DNA −RNAに対するモノクロナール抗体を409
フィクロモル(μmol )、のSMCCと合わせたと
ころ、最終体積533μlのI−IE、PE510.1
5M NaCl緩衝液となったが、これを、30℃で1
時間反応させた。バイオゲル ピー2 (Biogel
P−2)樹脂(バイオ−ラッド ラポラトリーズリソチ
モンF カリファルニア(Bio−Rad Labo
−ratories、 Richmond+ CA)
)のlX24cmカラムで反応混合物をクロマトグラフ
ィーにより分離し、HE P E S 10.15M
NaCl緩衝液で溶離した。蛋白質を含む溶出液を集め
、蛋白質濃度をセドマ・7り(Sedmack )とグ
ロスバーブ(Grossberg )との方法〔アナリ
・バイオケム(Anal、 Biochem、)79、
!544 (,1977) )により測定し、マレイミ
ド基の数を上述したようなグルタチオンを用いる滴定に
より測定した。
フィクロモル(μmol )、のSMCCと合わせたと
ころ、最終体積533μlのI−IE、PE510.1
5M NaCl緩衝液となったが、これを、30℃で1
時間反応させた。バイオゲル ピー2 (Biogel
P−2)樹脂(バイオ−ラッド ラポラトリーズリソチ
モンF カリファルニア(Bio−Rad Labo
−ratories、 Richmond+ CA)
)のlX24cmカラムで反応混合物をクロマトグラフ
ィーにより分離し、HE P E S 10.15M
NaCl緩衝液で溶離した。蛋白質を含む溶出液を集め
、蛋白質濃度をセドマ・7り(Sedmack )とグ
ロスバーブ(Grossberg )との方法〔アナリ
・バイオケム(Anal、 Biochem、)79、
!544 (,1977) )により測定し、マレイミ
ド基の数を上述したようなグルタチオンを用いる滴定に
より測定した。
抗体−マレイミド付加体の2.8mgをとり、ジチオス
ライ(−ル処理したβ−ガラクトシダーゼ10mgと合
わせ、室温で4時間反応させた。4℃のHE P E
S 10.15M NaCl中セファロース 6ビーシ
ー1 (Sepharose 6B CI )の2.5
X 80cmのカラムを用いて4℃で反応混合物をクロ
マトグラフィーにより分離した。流速を4ml/時間と
し3m1の留分を集めた。各留分につきβ−ガラクトシ
ダーゼ活性および抗体結合活性を分析した。再活性を有
する留分を集めた。
ライ(−ル処理したβ−ガラクトシダーゼ10mgと合
わせ、室温で4時間反応させた。4℃のHE P E
S 10.15M NaCl中セファロース 6ビーシ
ー1 (Sepharose 6B CI )の2.5
X 80cmのカラムを用いて4℃で反応混合物をクロ
マトグラフィーにより分離した。流速を4ml/時間と
し3m1の留分を集めた。各留分につきβ−ガラクトシ
ダーゼ活性および抗体結合活性を分析した。再活性を有
する留分を集めた。
E、ハイブリッド形成分析法
尿路感染症の患者の尿の一部分10m1をio、ooo
xgで10分間遠心分離し、上澄をデカンアークョシし
て廃棄した。20mg/mlの卵白リゾチーム〔シグマ
ケミカル カンパニー セントルイスミズリー (Si
gma Chemical Co、、SL、Louis
、MO)、0.1MのNaC1および5mMのEDTA
を含むpH8,0の10mMのTris−塩酸塩緩衝液
i液50.u#に沈渣を懸濁させた。室温で30分間放
置して反応させ、ついでIMのNaOH10μ℃を加え
、このアルカリ性混合物を室温で10分間放置して原標
本中の全てのバクテリアに由来するDNAを変性させた
。
xgで10分間遠心分離し、上澄をデカンアークョシし
て廃棄した。20mg/mlの卵白リゾチーム〔シグマ
ケミカル カンパニー セントルイスミズリー (Si
gma Chemical Co、、SL、Louis
、MO)、0.1MのNaC1および5mMのEDTA
を含むpH8,0の10mMのTris−塩酸塩緩衝液
i液50.u#に沈渣を懸濁させた。室温で30分間放
置して反応させ、ついでIMのNaOH10μ℃を加え
、このアルカリ性混合物を室温で10分間放置して原標
本中の全てのバクテリアに由来するDNAを変性させた
。
前述した樹脂−RNA複合体の緩衝懸濁液250μlを
加えて反応混合物を中和した。このハイブリッド形成系
を緩やかに攪拌しながら約65℃で15時間インキュベ
ートした。
加えて反応混合物を中和した。このハイブリッド形成系
を緩やかに攪拌しながら約65℃で15時間インキュベ
ートした。
樹脂−RNAプローブ複合体を沈降させ、液体をデカン
テーションした。5mg/mlの仔牛血清を含むpH7
,4の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液0.5m1に二
面懸濁させることにより樹脂を洗浄した。
テーションした。5mg/mlの仔牛血清を含むpH7
,4の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液0.5m1に二
面懸濁させることにより樹脂を洗浄した。
10mMのMgC1;+ 、5mg/mlの仔牛血清7
/lzブミンおよび0.4μg/mlのβ−ガラクトシ
ダーゼ−抗体(抗−DNA −RNA)’tr含ムpH
7,4(7)0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液300μ
lと樹脂を混合した。混合物を室温で1時間緩やかに攪
拌し、0.1%のTwe、en 2−0界面活性剤を含
むpH7,4の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液5ml
で1分間ずつ二面樹脂を洗浄した。800μMの7−β
−ガラクトシル−3−〔6−アミノへキシルカルボキサ
ミドコクマリン〔ウォラーら(Worah et al
) (1981)クラニ・ケム(CIin、Chem
、) 27 : 673)を含むpl 7.4のO,1
Mリン酸ナトリウム1.Oml中室温し で洗浄した樹脂を30分分間中かに攪拌した。このイン
キュベーションの終わりに、400nmの励起光および
450nmの発光を用いて溶液の螢光を記録した。
/lzブミンおよび0.4μg/mlのβ−ガラクトシ
ダーゼ−抗体(抗−DNA −RNA)’tr含ムpH
7,4(7)0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液300μ
lと樹脂を混合した。混合物を室温で1時間緩やかに攪
拌し、0.1%のTwe、en 2−0界面活性剤を含
むpH7,4の0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液5ml
で1分間ずつ二面樹脂を洗浄した。800μMの7−β
−ガラクトシル−3−〔6−アミノへキシルカルボキサ
ミドコクマリン〔ウォラーら(Worah et al
) (1981)クラニ・ケム(CIin、Chem
、) 27 : 673)を含むpl 7.4のO,1
Mリン酸ナトリウム1.Oml中室温し で洗浄した樹脂を30分分間中かに攪拌した。このイン
キュベーションの終わりに、400nmの励起光および
450nmの発光を用いて溶液の螢光を記録した。
1mβ当たり100,000以上のバクテリアを含有す
る尿標本で顕色される螢光信号は1mβ当たり5.00
0以下のバクテリアを含有する尿標本よりも++ 著しく大きかった。この方法は細菌尿の定量試験として
用いることができる。
る尿標本で顕色される螢光信号は1mβ当たり5.00
0以下のバクテリアを含有する尿標本よりも++ 著しく大きかった。この方法は細菌尿の定量試験として
用いることができる。
実扁輿(
固定化DNAプローブを用いるE、 Cori 23s
リボゾームRNAに対するハイブリッド形成分析法 A、23s RNAに対するDNAプローブDNAプロ
ーブは、E、 Cori中の23sRNAをコードする
rrn DオペロンのEcoRI/ Bglll断片で
あった〔ジンクスーロバートソンら(Jinks −R
obertson et al ) (19B3)セル
(Ce11. ) 33 :865〕。本プローブは、
3゛ −ヒドロキシルカラの23s RN A配列の約
2/3を含み、M13ウィルスベクターでクローン化さ
れ、細胞リボゾームRNAと相補性のある単一鎖ビリオ
ンDNAを生成した。M13ウィルスをE、 Cori
系統JM103(E 、 Cori 5train J
M 103)中で成長させ、ポリエ“チレングリコー
ルで沈澱させることにより培養溶媒から単離した。ピリ
オンDNAをフェノール抽出によりウィルス粒子から精
製した〔マニアテイスら(Maniatis、 et
al ) 、スプラ(supra ) )。
リボゾームRNAに対するハイブリッド形成分析法 A、23s RNAに対するDNAプローブDNAプロ
ーブは、E、 Cori中の23sRNAをコードする
rrn DオペロンのEcoRI/ Bglll断片で
あった〔ジンクスーロバートソンら(Jinks −R
obertson et al ) (19B3)セル
(Ce11. ) 33 :865〕。本プローブは、
3゛ −ヒドロキシルカラの23s RN A配列の約
2/3を含み、M13ウィルスベクターでクローン化さ
れ、細胞リボゾームRNAと相補性のある単一鎖ビリオ
ンDNAを生成した。M13ウィルスをE、 Cori
系統JM103(E 、 Cori 5train J
M 103)中で成長させ、ポリエ“チレングリコー
ルで沈澱させることにより培養溶媒から単離した。ピリ
オンDNAをフェノール抽出によりウィルス粒子から精
製した〔マニアテイスら(Maniatis、 et
al ) 、スプラ(supra ) )。
精製したDNAをNaOH中0.3Mとし、3・7℃で
4時間インキュベートして夾雑するRNAを減成しん。
4時間インキュベートして夾雑するRNAを減成しん。
混合物は、30%酢酸を加えて中和し、DNAを冷エタ
ノールで沈澱させた。
ノールで沈澱させた。
B、DNA−RNAに対する抗体
実施例1に記載したようにマウスをDNA・RN八へイ
ブリッドで免疫化し、牌細胞をSF3 / O−Ag
14骨髄種細胞〔アメリカンタイプカルチャーコレクシ
ョン、ロックビル メリーランド(American
Type Cu1ture Co11ection。
ブリッドで免疫化し、牌細胞をSF3 / O−Ag
14骨髄種細胞〔アメリカンタイプカルチャーコレクシ
ョン、ロックビル メリーランド(American
Type Cu1ture Co11ection。
Rockvill、 MD)から入手できる〕と融合さ
せた。
せた。
DNA −RNAに対して特異的な抗体を分泌するハイ
ブリドーマが上述したように単離された。最も好ましい
ハイブリドーマは、ATCCHB8730のような〔ア
メリカンタイプカルチャーコレクション、′ロックビル
メリーランド(AmericanType Cu1t
ure Co11ection、 Rockvill、
MD)に寄託されたハイブリドーマであった。
ブリドーマが上述したように単離された。最も好ましい
ハイブリドーマは、ATCCHB8730のような〔ア
メリカンタイプカルチャーコレクション、′ロックビル
メリーランド(AmericanType Cu1t
ure Co11ection、 Rockvill、
MD)に寄託されたハイブリドーマであった。
01〜10インチグレーターを備えたLDC/Milt
on Roy液体クロマトグラフを用いた高速液体クロ
マトグラフィ=(H’PLC)により腹水液から抗体を
精製した。腹水液をpH6,8のリン酸カリウム0.O
IMで透析し、遠心分離して微粒子物質を除去し、0.
22μmのニトロセルロースフィルターで濾過した。処
理した腹′水液の1〜2mlをpH6,84のリン酸カ
リウム0.01Mと平衡化した10 X 250mmの
陰イオン交換カラムに通した。pH6,84の0.OI
Mリン酸カリウム〜pH6,40の0.085Mリン酸
カリウム緩衝液を用い、流速1ml/min 60分間
の直線勾配法でクロマトグラフィーを行った。IgGを
含むピークを濃縮し、PH7,4のリン酸中1¥Nk塩
水で透析し、遠心分離することにより変性蛋白質を全7
!t 去L タl&、E’−”1= 1.40ヲ用イア
280nmの吸収を基にIgG濃度を測定した。
on Roy液体クロマトグラフを用いた高速液体クロ
マトグラフィ=(H’PLC)により腹水液から抗体を
精製した。腹水液をpH6,8のリン酸カリウム0.O
IMで透析し、遠心分離して微粒子物質を除去し、0.
22μmのニトロセルロースフィルターで濾過した。処
理した腹′水液の1〜2mlをpH6,84のリン酸カ
リウム0.01Mと平衡化した10 X 250mmの
陰イオン交換カラムに通した。pH6,84の0.OI
Mリン酸カリウム〜pH6,40の0.085Mリン酸
カリウム緩衝液を用い、流速1ml/min 60分間
の直線勾配法でクロマトグラフィーを行った。IgGを
含むピークを濃縮し、PH7,4のリン酸中1¥Nk塩
水で透析し、遠心分離することにより変性蛋白質を全7
!t 去L タl&、E’−”1= 1.40ヲ用イア
280nmの吸収を基にIgG濃度を測定した。
C,DNAプローブの固定化
セルロース粉末にm−ニトロフェニル基を導入し、次い
でDNAを共有結合で固定化するためにジアゾニウム塩
に変換した。
でDNAを共有結合で固定化するためにジアゾニウム塩
に変換した。
1=((m−二トロベンジルオキシ)メチル〕ピリジニ
ウム・クロリドはルドリソチ ケミカル カンパニー、
ミルウォーキー ライスコンシン(^1drich C
hemical Co、+ Milevaukee、
Ml ) )を水7.7+++1中で酢酸ナトリウム1
28w+gと混合した。シグマセルタイプ2oセルロー
ス(Sig+++acel 1type 205ell
ulose ) (シグマケミカルカンパニー(Sig
n+a Chesical Co、) ) 2 gを添
加し、60’cの水浴に浸したビーカー中で約15分間
混合した。
ウム・クロリドはルドリソチ ケミカル カンパニー、
ミルウォーキー ライスコンシン(^1drich C
hemical Co、+ Milevaukee、
Ml ) )を水7.7+++1中で酢酸ナトリウム1
28w+gと混合した。シグマセルタイプ2oセルロー
ス(Sig+++acel 1type 205ell
ulose ) (シグマケミカルカンパニー(Sig
n+a Chesical Co、) ) 2 gを添
加し、60’cの水浴に浸したビーカー中で約15分間
混合した。
セルロースをほぼ乾燥させ、更に135〜140℃のオ
ーブン中に45分間いれた。この間、できる蒙り高温に
保持する程、m−ニトロフェニル基がうまく包含せしめ
られた。温度が高すぎると〜 セルロースがカルモル化
した。
ーブン中に45分間いれた。この間、できる蒙り高温に
保持する程、m−ニトロフェニル基がうまく包含せしめ
られた。温度が高すぎると〜 セルロースがカルモル化
した。
焼成工程後、セルロースを水に懸濁させ、粒子が15μ
mの篩を通るまで水中のセルロースをこすって塊を砕い
た。セルロースを一回120m1の水で三度、−回50
+wlのエタノールで二度洗浄した。次いで一晩減圧下
で乾燥した。
mの篩を通るまで水中のセルロースをこすって塊を砕い
た。セルロースを一回120m1の水で三度、−回50
+wlのエタノールで二度洗浄した。次いで一晩減圧下
で乾燥した。
2.0gのナトリウムジチオナイトを含む0.1MのN
a2Co! 10wl中65℃で1時間インキュベート
することによりセルロースのニトロフェニル基ヲ還元し
た。次いでセルロースをガラス濾過器上水そ数回、30
%酢酸で一回洗浄した。最終的にセルロースを水で更に
三面洗浄し、40〜50℃、減圧下で一晩乾燥した。
a2Co! 10wl中65℃で1時間インキュベート
することによりセルロースのニトロフェニル基ヲ還元し
た。次いでセルロースをガラス濾過器上水そ数回、30
%酢酸で一回洗浄した。最終的にセルロースを水で更に
三面洗浄し、40〜50℃、減圧下で一晩乾燥した。
還元したセルロース250mgを0℃で1.2MHCL
5.O+wlに添加し、100mg /mlのNaN
O213μmを添加した。この混合物を1.0時間放置
し、この間混合物につきNaNO2の存在を澱粉−ロー
ド試験紙で試験した。試験結果が弱いか陰性であれば、
NaNO220,u lを添加シタ。
5.O+wlに添加し、100mg /mlのNaN
O213μmを添加した。この混合物を1.0時間放置
し、この間混合物につきNaNO2の存在を澱粉−ロー
ド試験紙で試験した。試験結果が弱いか陰性であれば、
NaNO220,u lを添加シタ。
反応期間が終了した時点で、セルロースを冷ガラス濾過
器上まず冷水(0℃)30〜50.mj!で、次に10
mMの冷尿素10〜151で、更に冷水で、そして最終
的にpH4,0の0.2M冷酢酸ナトリウム約1OLI
llで連続的に洗浄した。DNAプローブ69μgを含
有するpH4,0の0.2M酢酸ナトリウム緩衝液0.
92+++1を含むフラスコにセルロースを迅速に移し
た。
器上まず冷水(0℃)30〜50.mj!で、次に10
mMの冷尿素10〜151で、更に冷水で、そして最終
的にpH4,0の0.2M冷酢酸ナトリウム約1OLI
llで連続的に洗浄した。DNAプローブ69μgを含
有するpH4,0の0.2M酢酸ナトリウム緩衝液0.
92+++1を含むフラスコにセルロースを迅速に移し
た。
混合物を0〜4℃で15時間振盪し、次いでガラス濾過
器上1 x S S P E (0,18117117
)NaC1,1mM(7)EDTAを含むpH7,8の
リン酸ナトリウム緩衝液20+mM)、0.1%ドデシ
)Lt硫酸ナトリウム(SDS)で洗浄した。ホルA7
ミF 2.On+1.20x S、S P El、5
ml 、 10mg/s+1の仔牛血清アルブミン、1
105a/mlのFicoll、10mg/mlのピロ
リドン0.3ml。
器上1 x S S P E (0,18117117
)NaC1,1mM(7)EDTAを含むpH7,8の
リン酸ナトリウム緩衝液20+mM)、0.1%ドデシ
)Lt硫酸ナトリウム(SDS)で洗浄した。ホルA7
ミF 2.On+1.20x S、S P El、5
ml 、 10mg/s+1の仔牛血清アルブミン、1
105a/mlのFicoll、10mg/mlのピロ
リドン0.3ml。
10%(W/V ) (DSDS 0.03m1 、4
.25mg/mlの鮭の精子0.140m1をそれぞれ
含有するハイブリッド形成溶液中でセルロースを55℃
で4時間インキュベートした。使用に先立ち、鮭の精子
のDNAを0.3MのNaOH中37℃で17時間イン
キュベートし、30%酢酸で中和し、冷エタノール(−
15℃)で沈澱させることにより集めた。
.25mg/mlの鮭の精子0.140m1をそれぞれ
含有するハイブリッド形成溶液中でセルロースを55℃
で4時間インキュベートした。使用に先立ち、鮭の精子
のDNAを0.3MのNaOH中37℃で17時間イン
キュベートし、30%酢酸で中和し、冷エタノール(−
15℃)で沈澱させることにより集めた。
55℃でのインキュベーションに続き、0.1%のSD
Sを含むlX5SPE約10+++1ずつで二度セルロ
ースを洗浄した。゛セルロースをハイブリッド形成溶液
5.0+*lに再度懸濁させ、スラリー状の部分標本0
.2mlをハイブリッド形成用の反応管に投じた。
Sを含むlX5SPE約10+++1ずつで二度セルロ
ースを洗浄した。゛セルロースをハイブリッド形成溶液
5.0+*lに再度懸濁させ、スラリー状の部分標本0
.2mlをハイブリッド形成用の反応管に投じた。
D、23sリボゾームRNAの調製
リボゾームRNAをE、 Coriから調製し、スクロ
ース−密度勾配遠心分離により23s成分を単離した〔
タカナミ・エム(Takanami、M、 ) 、(1
967)メソ・エンサイモル゛(Meth、 Efiz
ymol、) 、 12A :491;マツコンキー・
イー・エイチ(McConkey+E、H,) (19
67、)メソ・エンサイモル(Meth。
ース−密度勾配遠心分離により23s成分を単離した〔
タカナミ・エム(Takanami、M、 ) 、(1
967)メソ・エンサイモル゛(Meth、 Efiz
ymol、) 、 12A :491;マツコンキー・
イー・エイチ(McConkey+E、H,) (19
67、)メソ・エンサイモル(Meth。
Enzymol、) 、12 A : 620 )。
E、23sRNAに対するハイブリッド形成分析法
固定化されたDNAプローブを有するセルロースを含む
反応管からハイブリッド形成溶液を吸引した。次いで、
23 s RNA 10ng /+++1を含むハイブ
リッド形成溶液100μlを個々の反応管に添加し、こ
れらを指示された期間55℃でインキュベートした。イ
ンキュベージジンが終了したら、ハイブリッド形成溶液
を除去し、0.1%のSDSを含むl xssPE O
,5mlでセルロースを洗浄し、0.1%のSDSを含
む1 xssPE O,5ml中55℃で30分間イン
キュベートし、0.1%のSDSを含む1 xssPE
O,5mlで一回洗浄した。
反応管からハイブリッド形成溶液を吸引した。次いで、
23 s RNA 10ng /+++1を含むハイブ
リッド形成溶液100μlを個々の反応管に添加し、こ
れらを指示された期間55℃でインキュベートした。イ
ンキュベージジンが終了したら、ハイブリッド形成溶液
を除去し、0.1%のSDSを含むl xssPE O
,5mlでセルロースを洗浄し、0.1%のSDSを含
む1 xssPE O,5ml中55℃で30分間イン
キュベートし、0.1%のSDSを含む1 xssPE
O,5mlで一回洗浄した。
形成されたDNA −RNAの量を免疫分析(im−m
unoassay )により測定した。0.15MのN
aC1,1mMのEDTA、0.5%(V/V ) の
Tween 20および5.0mg/mlのBSAを含
むpH7,4の20mMリン酸ナトリウム緩衝液50μ
Eを個々の反応管のセルロースに加え、室温で30分間
振盪した。
unoassay )により測定した。0.15MのN
aC1,1mMのEDTA、0.5%(V/V ) の
Tween 20および5.0mg/mlのBSAを含
むpH7,4の20mMリン酸ナトリウム緩衝液50μ
Eを個々の反応管のセルロースに加え、室温で30分間
振盪した。
ついで、DNA −RNAに対する抗体1.0Mgを含
む、この溶液100p#を個々の反応管に加え、30分
間振盪を続けた。吸引により液体を除去し、5mMのM
gCl2.0.5%のTween −20及び5.0m
g/m1の仔牛血清(Tris/MgCl2/Teve
en /jsA )を含むpH8,0の0.1MTri
s−塩酸塩緩衝液各0.5’ mlでセルロースを4回
洗浄した。次いで、アルカリ性ホスファターゼで標識し
た抗マウ、スIgG (シグマ ケミカル カンパニー
(Sigma Che+++1calCo−、))15
0μ#を(Tris/MgCl2/Tween /BS
A )中で200倍に希釈して個々の反応管に加え、室
温で1.0時間振盪した。
む、この溶液100p#を個々の反応管に加え、30分
間振盪を続けた。吸引により液体を除去し、5mMのM
gCl2.0.5%のTween −20及び5.0m
g/m1の仔牛血清(Tris/MgCl2/Teve
en /jsA )を含むpH8,0の0.1MTri
s−塩酸塩緩衝液各0.5’ mlでセルロースを4回
洗浄した。次いで、アルカリ性ホスファターゼで標識し
た抗マウ、スIgG (シグマ ケミカル カンパニー
(Sigma Che+++1calCo−、))15
0μ#を(Tris/MgCl2/Tween /BS
A )中で200倍に希釈して個々の反応管に加え、室
温で1.0時間振盪した。
0.5MのNaClを含むTris/MgCl2/Tw
een /BSA各0.5mlで個々の分析からのセル
ロースを2度洗浄し、次いでこの緩衝液145〜2.0
mlを用い、セルロースを清浄な試験管に移した。緩衝
液を除去し、セルロースに結合されたアルカリ性ホスフ
ァターゼ標識を測定した。
een /BSA各0.5mlで個々の分析からのセル
ロースを2度洗浄し、次いでこの緩衝液145〜2.0
mlを用い、セルロースを清浄な試験管に移した。緩衝
液を除去し、セルロースに結合されたアルカリ性ホスフ
ァターゼ標識を測定した。
このために、1mMのMgChおよび1mg/mlのp
−ニトロフェニルホスフェイトを含むpH9,8の1.
0Mジェタノールアミン−ハイドロクロライド緩衝液2
00μlを加え、25℃で30分間インキュベートした
。次いで、0.1MのNas PO41,5mlを添加
することにより酵素触媒反応をクエンチし、405nm
の吸光度を記録した。
−ニトロフェニルホスフェイトを含むpH9,8の1.
0Mジェタノールアミン−ハイドロクロライド緩衝液2
00μlを加え、25℃で30分間インキュベートした
。次いで、0.1MのNas PO41,5mlを添加
することにより酵素触媒反応をクエンチし、405nm
の吸光度を記録した。
結果は以下のとおりであった。
吸光度はハイブリッド形成時間とともに増大し。
このことは形成されるDNA −RNAハイブリ)。
ドの量が増大することを示す。
実隻週1
固定化し得るDNAプローブを用いる23gリボゾーム
RNAに対するハイブリッド形成分析法付加したビオチ
ン残基を有する可溶性のDNAプローブで試料RNAに
ハイブリッドを形成した。
RNAに対するハイブリッド形成分析法付加したビオチ
ン残基を有する可溶性のDNAプローブで試料RNAに
ハイブリッドを形成した。
次いで、固定化されたストレプトアビジンを有する固体
の支持体に、ハイブリッド形成したDNAプローブとハ
イブリッド形成しないDNAプローブとを結合させた。
の支持体に、ハイブリッド形成したDNAプローブとハ
イブリッド形成しないDNAプローブとを結合させた。
DNA −RNAに対して酵素で標識した抗体を用いる
免疫分析法により、支持体上のDNA −RNAの量を
測定した。
免疫分析法により、支持体上のDNA −RNAの量を
測定した。
A、ビオチニル化したプローブDNA
23 s RNAに対して挿入相補性を有する実施例2
で上述したM−13ウイ、ルスをE、 Cori系統J
M 103 (E、 Cori 5train JM
103)中で増殖せしめ、細菌細胞を採取してウィルス
性のDNAの複製形を単離した。塩化セシウム−臭化エ
チジウム密度勾配遠心分離に杢りこの二重鎖DNAを精
製した〔マニアティスら(Maniatis+etal
+ )スプラ(supra ) )。
で上述したM−13ウイ、ルスをE、 Cori系統J
M 103 (E、 Cori 5train JM
103)中で増殖せしめ、細菌細胞を採取してウィルス
性のDNAの複製形を単離した。塩化セシウム−臭化エ
チジウム密度勾配遠心分離に杢りこの二重鎖DNAを精
製した〔マニアティスら(Maniatis+etal
+ )スプラ(supra ) )。
エンゾ バイオケム インコーホレイテッド。
−−s−ヨーク(Hnzo Bioche+s、 In
c、、 NY)により入手できるビオチニル化したdU
TPを用いニックトランスレーション(nick tr
anslation)により、ビオチン残基をこの二重
鎖DNAに導入した〔ランガー・ピー・アールら(La
nger、 P、R,etal) (1’981)プロ
ス・ナッル・アヵデ・サイ(Proc、 Natl、^
cad、sci、 ) 、 78 : 6633 ;リ
アリー・ジェイ・ジェイら(Leary、 J、J、e
t al)(1983)プロス・ナッル・アカデーサイ
(Proc。
c、、 NY)により入手できるビオチニル化したdU
TPを用いニックトランスレーション(nick tr
anslation)により、ビオチン残基をこの二重
鎖DNAに導入した〔ランガー・ピー・アールら(La
nger、 P、R,etal) (1’981)プロ
ス・ナッル・アヵデ・サイ(Proc、 Natl、^
cad、sci、 ) 、 78 : 6633 ;リ
アリー・ジェイ・ジェイら(Leary、 J、J、e
t al)(1983)プロス・ナッル・アカデーサイ
(Proc。
Natl、^cad、 Sci ) 、80 : 40
45)。
45)。
実施例2に記載したようにアルカリ処理により夾雑する
RNAを減成した。使用する直前に、溶液を沸騰水浴に
4分間置くことによりビオチニル化したプローブを変性
した。
RNAを減成した。使用する直前に、溶液を沸騰水浴に
4分間置くことによりビオチニル化したプローブを変性
した。
B、ストレプトアビジンの固定化
グルタルアルデヒドで活性化したアクリルアミド−アガ
ロース支持体であるアクト−ウルトロゲルAcA22
(^at−1lltrogel RAcA 22 )
(エルケイビー インスツルメント インコーポレイテ
・7ド ガイザープルグ メリーランド(LK’B I
nstru−ments+ Inc、+ Gaithe
rsburg、MD )から入手できる〕上にストレプ
トアビジン〔カルバイオケムーベーリング・コーポレー
ション ラ ジョラ カリフォルニア(Calbioc
hem−Behving Corp、。
ロース支持体であるアクト−ウルトロゲルAcA22
(^at−1lltrogel RAcA 22 )
(エルケイビー インスツルメント インコーポレイテ
・7ド ガイザープルグ メリーランド(LK’B I
nstru−ments+ Inc、+ Gaithe
rsburg、MD )から入手できる〕上にストレプ
トアビジン〔カルバイオケムーベーリング・コーポレー
ション ラ ジョラ カリフォルニア(Calbioc
hem−Behving Corp、。
La Jolla、CA) )を固定化した。製造者の
指示に従い、固定化したところ、充填されたアクトーウ
ルト6ゲ7tzAc A22 (^ct−Ultrog
el Acへ22 > 10μp当たりほぼ6.5μg
のストレプトアビジンが得られた。
指示に従い、固定化したところ、充填されたアクトーウ
ルト6ゲ7tzAc A22 (^ct−Ultrog
el Acへ22 > 10μp当たりほぼ6.5μg
のストレプトアビジンが得られた。
C,ハイブリッド形成分析
゛細菌感染症の疑いのある尿の部分標本2n+1を30
00Xgで遠:C,・分離し、バクテリアを沈渣させ、
上澄をデカンテーションした。実施例2に記載した90
μlのハイブリッド形成溶液を菌糸塊(pellet)
毎に加え、ビオチニル化したプローブ(0,5mMのE
DTAを含むpH7,0の20mMリン酸ナトリ′ウム
緩衝液中0.5μg/mlの濃度で)を加えた。混合物
を攪拌して菌糸塊が存在すればこれを懸濁させ、これら
を55℃で4.0時間インキュベートした。
00Xgで遠:C,・分離し、バクテリアを沈渣させ、
上澄をデカンテーションした。実施例2に記載した90
μlのハイブリッド形成溶液を菌糸塊(pellet)
毎に加え、ビオチニル化したプローブ(0,5mMのE
DTAを含むpH7,0の20mMリン酸ナトリ′ウム
緩衝液中0.5μg/mlの濃度で)を加えた。混合物
を攪拌して菌糸塊が存在すればこれを懸濁させ、これら
を55℃で4.0時間インキュベートした。
次いで、仔牛血清5.0mgと固定化されたストレプト
アビジンを有するウルトロゲル(Ultrogel)5
0μlとを含むpH7,4の20mMリン酸ナトリウム
緩衝液700μlを各混合物に加えてハイブリッド形成
溶液を希釈し、ビオチニル化したプローブを固定化した
。混合物を室温で2時間振盪し、支持体から液体を除い
た。
アビジンを有するウルトロゲル(Ultrogel)5
0μlとを含むpH7,4の20mMリン酸ナトリウム
緩衝液700μlを各混合物に加えてハイブリッド形成
溶液を希釈し、ビオチニル化したプローブを固定化した
。混合物を室温で2時間振盪し、支持体から液体を除い
た。
セルロース支持体に対して実施例2で記載したように、
免疫分析法によりウルトロゲル(’[1trogel
)支持体に会合したDNA −RNAハイブリッドの量
を測定した。
免疫分析法によりウルトロゲル(’[1trogel
)支持体に会合したDNA −RNAハイブリッドの量
を測定した。
−比較するために、マンコンキーおよび血液寒天培地(
McConkey and’ agarplates
)を用い、1μgのループ培養法”’(loop cu
lture method )により未処理の尿につG
)でバクテリアを試験した。
McConkey and’ agarplates
)を用い、1μgのループ培養法”’(loop cu
lture method )により未処理の尿につG
)でバクテリアを試験した。
培地を37℃で36時i培養し、コロニーを数えた。
培養法によるバクテリアの量の多い尿はハイブリッド形
成分析法により吸光度が大きかった。
成分析法により吸光度が大きかった。
以上、本発明の詳細な説明し例示した。明らかに、本発
明の趣旨及び範囲から離れることなく種々の変形及び変
法が荀能である。
明の趣旨及び範囲から離れることなく種々の変形及び変
法が荀能である。
第1図および第2図は、本発明を実施するための好まし
い方法の概略説明図である。 * FIG、1
い方法の概略説明図である。 * FIG、1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、′単一鎖の核酸を含む試験媒体中の特定のポリヌク
レオチドi己列を測定讐るための方法であって、(a)
測定さるべき配列と相補的なプローブとのハイブリッド
形成に好適な条件下で、決定さるべき配列と実質上相補
めであり、 □ ′(i)測定さるべき゛配列がRNAまたはDNAであ
る場合に、実質上RNAからなり、または(ii )測
定さるべき鹸列が、RNAである場合に、実質上DNA
またはRNAからなる、 少fL くとも一本の単一鎖塩基配列を有する固定化ロ
ーブと、試験媒体とを合わせる工程と、 “(b)固定
化し得る形で与えられた場合にプ占ニブを固定化し、測
定さるべき配列と相−的なプローブ配列との間に形成さ
れたDNA −*NAまたはRNA・−RNA二重鎖と
結合可能な抗体試革を添加するこぶによりi盛されたハ
イブリ・ノドを検出し、このような二重鎖雄結合された
抗体試薬±測定する工程とからなる方法。 2、前艷埠体試薬が検中可能な化学的な原子団で1 標識されている特許請求の範囲第1項記載の方持。 3、前記プローブを曹記竺験媒体と接触させる際に、前
記プローブが一花仝れた形である特許請求の範囲町項記
載の方法! 4、前記プローブが、特異な結合部位を有し、しかもこ
の結*蔀位に対亥る峙合相手の固定化された形と接触さ
せることにより固定化し得る特許請求の範囲第1項記載
の方Φ、。、 。 5、前記プローブを前記試験媒体と接触させる−に、晶
、記プローブが可溶彫工あり1.シかも二重鎖核酸を吸
着する吸着剤と接触させる。;、、Hにより前記測定さ
るべき配列とハイブリッド形成させる際に・−のプ°−
ブを固、定化し得る特許請求の範−第1項記載の方法。 6、前記試験媒体が、存在する核酸を放出しかつ変性す
る条件下におかれた生物学的試料からなる特許請求の範
囲第1項記載の方法。 7、単一鎖の核酸を含む試験媒体中の特定のポリヌクレ
オチド配列を測定するための核酸ハイブリッド形成方法
であって、 (a)測定さるべき配列と相補的なプローブ配列とのハ
イブリッド形成に好適な条件下で、測定さるべき配列と
実質上相補的であり、 (i)測定さるべき配列がRNAまたはDNAである場
合に、実質上RNAからなり、または(ii )測定さ
るべき配列がRNAである場合に、実質上DNAまたは
RNAからなる、 少なくとも一本の単−鎮塩基配列を有し、固定化された
形であるか、または、結合相手の固定化された形との接
触によりプローブを甲定化しうる特異な結合部位、を有
するポリヌクレオチドプローブと試験媒体とを合わせる
工程と、 (b)プローブが前記固定化し得る形である場合、 に
、生成した反応混合物を固定化された相手と接触させる
工程と、 (C)測定さるべき配列と相補的なプローブ配列との間
に形成きれたDNA −RNAまたはRNA・臀〒A二
重鎮に対して結合性を有する抗体を添加し、かかる二重
鎖と結合した抗体試薬を測定することにより、生成する
固定化されハイブリッドを形成したプローブを検出する
工程と、からなる方法。 8、工程(c)に先立ち、前記試験媒体から生成する固
定化されハイブリッドを形成した核酸を前記反応混合物
の残部から分離する特許請求の範囲第7項記載の方法。 9、前記抗体試薬が検出可能な化学的な原子団で標識さ
れている特許請求の範囲第7項記載の方法。 10、前記検出可能な化学的な原子団が、酵素学的に活
性な原子団、螢光体、発色団、発光体、特異な結合性を
有する配位子または放射性同位元素である特許請求の範
囲第9項記載の方法。 11、前記検出可能な原子団が酵素である特許請求の範
囲第9項記載の方法。 12・前記0重鎖2結合bh@織抗体試薬4結合 )し
りかった抗体試薬から分離し、分離した画分の一方につ
き検出可能な化学的な原子団を測定する特許請求の範囲
第9項記載の方法。 13、前記プローブが固体の卑持体に固定されるごとに
より固定化された特許請求の範囲竿7項記141.前記
プローブが固定化し得る形であり、かつ、その結合部位
が特異的に一合可能な配位子部分である特許請求の範囲
第7項記載の方法。 15、前記配位子がビオチンまたはハプテンであり、か
つ、それに対する前i結合相手が、それぞれ、アビジン
または抗−ハブテン抗体試薬である特許請求の範囲第1
4項記載の方法。 16、前記測定さる二゛き特定省ポリヌクレオチド配列
がRNAまたはDNAであり、かつ、前記プローブが実
質上RNAから雇るi許請求の範囲第7項記載の方法6 17、前記測定さるべき特定のポリヌクレオチド配列が
RNAまたはDNAであり、かつ、前記プローブが実質
上DNAからなる特許請求の範囲第7項記載の方法。 18、核酸のハイブリッド形成により試験媒、体中の特
定のポリヌクレオチド配列を検出するための試薬系であ
って、 (1)測定さるべき配列と相補的であり、(i)測定さ
墨べき配jに(RNAまたはDNAである場合に、壺質
上RNAからなり、または(ii )測!さるべき配列
が1.RNAである場合に、実質上DNAまたはRNA
からなる、 少なくとも一本の単一鎖塩基配列を有する固定化された
ポリヌクレオチドプローブと、 (2)渕寓さるべき配列と相補的なプローブ配列との間
に形成されるDNA −RNAまたはRNA・RNA二
重鎖に対して結合性を有する抗体試薬と、 からなる試薬系。 19、前記抗体試薬が検出可能な化学的な原子団により
標識されている特許請求の範囲第18項記載の試薬系。 20、前記検出可能な化学的な原子団が、酵素学的に活
性な原子団、螢光体、発色団、発光体、特異的に結合し
得る配位子または放射性同位元素である特許請求の範囲
第19項記載の試薬系。 21、前記検出可能な化学的な原子団1が酵素である特
許請求の範囲第19項記載の試薬系。 22、前記プローブが固体の支持体に固定されることに
より固定化されている特許請求の範囲第18項記載の試
薬系。 23、核酸のハイプリント形成により試験媒体中の特定
のポリヌクレオチド配列を検出するための試薬系であっ
て、 (,1)特定な結合部分と、 測定さるべき配列と相補的であり、 (i)測定さるべき配列がRNAまたはDNAである場
合に、実質上RNAからなり、または1(11)測定さ
れるべき配列が、RNAである、場合に、実質上DNA
またはRNAからなる、少なくとも一本の単−鎮塩基配
列と、 を有するポリヌクレオチドプローブと1、 (2)プロ
ーブ上の前記結合部位に対する結合相手の固定化された
形と、 (3)測定さるべき配列と相補的なプローブ配列との間
に形成されるDNA −RNAまたはRNA・RNA二
重鎖に対して結合性を有する抗体試薬と、 からなる試薬系。 24、前記プローブ配列結合部位が特異的に結合可能な
配位子部分である特許請求の範囲第23項記載の試薬系
。 25、前記配位子がビオチンまたはハプテンであり、か
つ、それに対する前記結合相手が、それぞれ、アビジン
または抗−ハブテン抗体試薬である特許請求の範囲第2
4項記載の試薬系。 26、前記抗体試薬が検出可能な化学的な原子団で標識
されている特許請求の範囲第23項記載の試薬系。 27、前記検出可能な化学的な原子団が酵素学的に活性
な原子団、螢光体、発色団、発光体、特異的に結合可能
な配位子または放射性同位元素である特許請求の範囲第
26項記載の試薬系。 28、前記検出可能な化学的な原子団が酵素である特許
請求の範囲第26項記載の試薬系。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61613284A | 1984-06-01 | 1984-06-01 | |
US707420 | 1985-03-01 | ||
US616132 | 1985-03-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60262055A true JPS60262055A (ja) | 1985-12-25 |
JPH0531109B2 JPH0531109B2 (ja) | 1993-05-11 |
Family
ID=24468178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60116876A Granted JPS60262055A (ja) | 1984-06-01 | 1985-05-31 | 核酸のハイブリツド形成分析法およびそれに用いる試薬系 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4833084A (ja) |
JP (1) | JPS60262055A (ja) |
ZA (1) | ZA853756B (ja) |
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---|---|---|---|---|
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DK0667918T3 (da) | 1991-11-14 | 2000-06-05 | Dgi Inc | Ikke-radioaktivt hybridiseringsassay og -sæt |
DK145493D0 (da) * | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Dako As | Antistof |
CA2139070C (en) * | 1994-12-23 | 2010-03-30 | Burton W. Blais | Method for enhancing detection ability of nucleic acid assays employing polymerase chain reaction |
US5753787A (en) * | 1995-04-10 | 1998-05-19 | Yale University | Nucleic acids encoding ancylostoma secreted protein |
AU7113696A (en) * | 1995-09-19 | 1997-04-09 | Cytochem, Inc. | Detection and quantitation of 8-oh-adenine using monoclonal antibodies |
US5736330A (en) * | 1995-10-11 | 1998-04-07 | Luminex Corporation | Method and compositions for flow cytometric determination of DNA sequences |
GB2324370B (en) | 1997-04-14 | 1999-03-03 | Stuart Harbron | Detection of hybrid double-stranded DNA with antibody after enzyme degradation of excess single-standed DNA |
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EP1038029A2 (en) | 1997-12-12 | 2000-09-27 | Digene Corporation | Universal collection medium |
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-
1985
- 1985-05-17 ZA ZA853756A patent/ZA853756B/xx unknown
- 1985-05-31 JP JP60116876A patent/JPS60262055A/ja active Granted
- 1985-08-26 US US06/769,022 patent/US4833084A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA853756B (en) | 1986-01-29 |
US4833084A (en) | 1989-05-23 |
JPH0531109B2 (ja) | 1993-05-11 |
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Date | Code | Title | Description |
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