JPS61185200A - 核酸の同定方法 - Google Patents

核酸の同定方法

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JPS61185200A
JPS61185200A JP60299797A JP29979785A JPS61185200A JP S61185200 A JPS61185200 A JP S61185200A JP 60299797 A JP60299797 A JP 60299797A JP 29979785 A JP29979785 A JP 29979785A JP S61185200 A JPS61185200 A JP S61185200A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、溶液中でのハイブリダイゼーシヨンによる核
酸の同定方法に関する。
[従来の技術] 種々のハイブリダイゼーション法が核酸の同定のために
用いられている。その例として、たとえば直接ハイブリ
ダイゼーション法およびすンドイツチハイブリダイゼー
ション法をあげることができる。直接ハイブリダイゼー
ション法においては、核酸試料は溶液中にあるかまたは
固体の担体に固定される。固定されるべき核酸は、1個
の標識されたプローブによって明示される。サンドイッ
チハイブリダイゼーション法(米国特許第4.486,
539号明細書参照)においては、2個の別々のプロー
ブが用いられ、それらによって同定されるべき核酸が試
料溶液中で明示される。検出プローブ(detecto
r probe)は標識物質で標識され、他のプローブ
が固体の担体に固定される。
[問題点を解決するための手段] 本発明による方法は、少なくとも2個のプローブがハイ
ブリダイゼーション反応に用いられることで特徴づけら
れる。検出プローブには標識が付着される。他のプロー
ブ、いわゆる捕捉プローブ(capturing pr
obe)には、他の成分に対して親和性を有する成分が
付着され、このことによってハイブリダイゼーションの
結果できた補足プローブ:標的の核酸:検出プローブの
ハイブリッドをハイブリダイゼーション混合物中に存在
する他の成分から分離することができる。
2個の異なるプローブが用いられ両方のプローブがとも
に溶液相にある新しいハイブリダイゼーション法が今や
開発された。この方法でのハイブリダイゼーションの反
応は、ハイブリダイゼーションにかかわる標的の核酸お
よび該2個のプローブの両方が同じ溶液相にあるので、
1個のプローブが固体の担体に固定されているサンドイ
ッチハイブリダイゼーション法におけるよりもかなり急
速に行なわれる。本発明の方法によれば、1時間のイン
キュベーシッン時間で充分である。シングルステップハ
イブリダイゼーシッン(米国特許第4.4H,539号
明細書参照)においては、12時間未満では充分なハイ
ブリダイゼーションが達成されない。ツーステップハイ
ブリダイゼーション(ダン(Dunn)およびハラセル
(Hassell)の「セル(Cell)、12巻、2
3〜36頁、1977年」参照)が行なわれるときは、
少なくとも24時間のハイブリダイゼーション時間が必
要である。
少なくとも2個のプローブが本発明による方法において
有利にも用いられる。プローブは標的の核酸に充分に相
同な(homologous)核酸断片である。同定さ
れるべき核酸中のお互いに比較的接近した部位にプロー
ブが相同であることが、必要ではないが有利である。プ
ローブはお互いにIIJ[してはならない。
プローブは、組みかえDNA技術によって合成的もしく
は半合成的に調製することもできるし、天然から直接単
離された核酸から調整することもできる。プローブはま
た、いくつかの筋から商業的に入手できる。プローブは
適当なベクターに結合していてもよい。プローブはベク
タ一部分を含んでいてもよいし、ベクタ一部分が完全に
欠けていてもよい。
検出プローブは適当な標識で標識される。標識として種
々の放射性同位元素または放射的に標識された化合物を
用いてよい。標識物質はまた、螢光性のもの、冷光を発
するもの、光を発するもの、または酵素的もしくは免疫
学的に明示しうるものなどであってよい。ビオチンとア
ビジンもしくはストレプトアビジン、ランタニドキレー
ト、フェリチンとヘム化合物、およびアセトキシアセチ
ルフルオレン誘導体(VO第8302286号明細書参
照)のような免疫学的に明示しうるハプテンをその例と
してあげることができる。タンパク質で仲介された同定
もまた可能である。本発明による方法は、用いられた標
識によらない。核酸のハイブリダイゼーシヨンのために
好適な現在知られているすべての標識物質、およびそれ
らが将来発展されるものを制限なく本発明の方法に用い
ることができる。
他のプローブ、いわゆる捕捉プローブには、他の成分に
対して親水性を有する成分が付着される。ビオチン−ア
ビジンもしくはストレプトアビジン、重金属誘導体−チ
オ基、およびポリdG−ポリdC,ポリdA−ポリdT
、およびdA−ボリUのような種々のホモポリヌクレオ
チドが好適な親和性のペア(a(TJnlty pai
r)である。他の親和性のペアもまた用いることができ
るが、そのばあい各成分はお互いに充分強力な親和性を
有していなければならない。好適な親和性のペアは、免
疫学的方法に用いられるリガンドおよびコンジュゲート
(conjugates)に見出される。
/′Sイブリダイゼーション反応が行なわれる前に、ハ
イブリダイゼーション溶液中にジングルストランドのか
たちの標的の核酸を放出するように試料が処理される。
ハイブリダイゼーションは、標的の核酸、標識されたプ
ローブおよび捕捉プローブが、必要なばあいにジングル
ストランドにされたハイブリダイゼーション混合物中で
行なわれる。種々の好適なバッファーをハイブリダイゼ
ーション溶液として用いることができる。ハイブリダイ
ゼーションは0〜80℃の温度範囲内でおこるが、65
℃の温度を用いるのが有利である。ハイブリダイゼーシ
ョン溶液がホルムアミド(40〜55%)を含をしてい
るときは、37℃の温度を用いることができる。ハイブ
リダイゼーション時間としては1時間で充分である。
ハイブリダイゼーションがおこったときは、溶液は、必
要なばあいに、親和性のペアに有利な条件にするために
希釈される。そののち混合物は親和性のペアのもう一方
と接触される。捕捉プローブ二標的の核酸:検出プロー
ブのハイブリッドを補足するために、アフィニティーク
ロマトグラフィーカラム、フィルター、プラスチック表
面およびガラス表面などを用いることができる。
アフィニティーカラムの担体材料は、たとえばセルロー
ス、ラテックス、ポリアクリルアミド、デキストランま
たはアガロースであってよい。これらの材料はまた試験
管中での懸濁液としても用いることができる。その内部
表面に親和性のペアの他の成分が固定化された試験管を
用いることもまた有利である。捕捉プローブに付着した
成分に対して親和性を有する成分がそれに固定化されう
るということが、選ばれた材料の先要条件である。
試料中に同定されるべき核酸が含まれていると、ハイブ
リダイゼーションの結果、捕捉プローブ:標的の核酸:
検出プローブのハイブリッドかえられる。分別のあいだ
にこのハイブリッドは担体に付着する。担体に付着した
分画の標識は、従来の方法によって担体から直接または
溶出液から溶出したのちに測定することができる。
アフィニティークロマトグラフィーのかわりに他のシス
テム、たとえば相抽出または磁場を分別に用いることが
できる。
[実施例] つぎに本発明を実施例を用いてさらに詳しく説明するが
、本発明はもとよりこれらに限られるものではない。
実施例1 ホモポリヌクレオチドによる細胞溶解産物からのアデノ
ウィルスDANの同定 用いた検出プローブは  1で標識された組みかえファ
ージmKT8120Bであり、該ファージは、アデノウ
ィルス2型の遺伝子地図上の42−45.3%の位置か
らのアデノウィルスゲノムのBgl II断片を含んで
いた。該組みかえファージは、菌保存機関であるトイチ
ェ ザムルンクフォン ミクロオルガニスメン<Deu
tsaheSalffllung  Yon旧croo
rganismen(DSM))に寄託番号DSM 2
827で寄託されている。該ファージの特性は7x 1
0’ cpIl/μg DNAであった。該プローブは
、ランキ(Ranki)らの「ジーン(Gene)、7
7〜85頁、1983年」に一層詳細に記載されている
。 捕捉ブσ−ブは組みかえプラスミドpKTH12o
2であり、該プラスミドは菌保存機関であるトイチェ 
ザムルンク フォノ ミクロオルガニスメンに寄託番号
DSM 2824で寄託されており、プラスミドpBR
322にクローニングされたアデノウィルスのBaa+
HI D断片(遺伝子地図の位置=29−42%)から
なっていた。組みかえプラスミドpKTH1202(D
SM 2824)は制限酵素11aeIIIを用いて断
片化し、その断片の3°末端にターミナルトランスフエ
ラーゼ酵素を用いてポリへの尾を連結した。ポリへの尾
の長さは3I+−八を組み込むことによって測定した。
ポリAの尾の平均の長さは^の約70残基であった。補
足プローブは用いる前に沸騰させることによって変成さ
せた。
用いた試料は、アデノウィルスの感染したA−549細
胞からなっていた。該細胞を感染後21時間インキュベ
ートした。細胞を集め、1%ドデシル硫酸ナトリウム溶
液を用いて溶解した。溶液は約106細胞/ mlを有
していた。超音波処理によってその粘度を下げた。同様
に処理された感染されていないA−549細胞をコント
ロールとして用いた。ハイブリダイゼーシヲンする前に
試料を5分間、0.02M NaOH中で沸騰させ、0
℃に冷却し、酢酸で中性にした。
テストのために、500000cpa+の検出プローブ
、50ngの捕捉プローブDNAおよび10Mgの試料
を試験管中に一緒に入れた。容量を50Mgに調節し、
バッファー溶液として0.6Hの塩化ナトリウム、O,
OGMのクエン酸ナトリウム、0.02Mのリン酸ナト
リウム(pH7,8)および0.5% ドデシル硫酸ナ
トリウムを用いた。混合物を65℃で1時間インキュベ
ートした。
ハイブリダイゼーション後、溶液を20℃に冷却し、オ
リゴdTセルロース 1mlををするクロマトグラフィ
ーカラムにゆっくり通した。カラムを通した溶液を回収
し、再びカラムに通した。
そののちカラムを、0.15)lの塩化ナトリウム、0
、(315Mのリン酸ナトリウム(pl+7.6>およ
び0.5%ドデシル硫酸ナトリウムを含有する溶液20
m1で洗浄した。付着したDNAは0.02M NaO
H1m1を用いることによって最終的に取りはずされた
。この溶液を回収し、その放射能を決定した。結果を第
1表に示す。
〔以下余白〕
第  1  表 実施例2 ビオチン−ストレプトアビジンによるトラコーマクラミ
ゾイアDNAの同定 用いた検出プローブは  ■で標識した組みかえファー
ジalKTII 1245であり、該ファージはpKT
11122(lクローンからの2つのBam1ll−3
al l DNA断片を含んでおり、それら2つのDN
A断片はMlSmp8ベクターに一緒に連結した。pK
THL220クローンは菌保存機関であるトイチェ ザ
ムルンク フォノ ミクロオルガニスメンに寄託番号D
SM 2825で寄託されており、パルバ(Palva
)らのr FEMS  ミクロバイオロジー レターズ
(旧croblology Letters)、23巻
、H−g9頁、1984年」に記載されている。
用いた補足プローブは組みかえプラスミドpKTH12
5Gであった。このプラスミドは、プラスミドpKTH
1220(DSM 2825)からの 2.9kbの5
all−C#al断片およびベクターpAT153から
なっていた。
知られたニックトランスレーション法(リグビー (R
lgby)らの「ジャーナル オブ モレキュラー バ
イオロジー、 113、237〜251頁、1977年
参照)および基質としてビオチン−U−tlTP  (
、ベテスダ リサーチ ラボラトリーズ(Bethes
da Re5earch Laboratories)
製)を用いてビオチン分子をpKTH1250DNAに
共付結合的に連結させた。補足プローブは、用いる前に
10mMのトリス−C#(pH7,8)および1a+M
のEDTAからなるバッファー中で5分間沸騰させた。
標的の核酸は、組みかえプラスミドpKTII1220
(DSM 2g25)であった。このプラスミドは、ベ
クターpBR322に連結した、トラコーマクラミゾイ
ア(ChlBydia trachoIIatls)の
特性を示すDNAの約10kbを含有していた。該プラ
スミドは、細菌のゲノムDNAをあられす標準的なりN
八として役立った。使用する前に該プラスミドは0.0
2MのNa0Il中で5分間沸騰させ、そののち酢酸で
溶液を中性にした。
親和性の材料として用いるストレプトアビジンを、アク
セン(Axen)らの「ネーチャー、 214.130
2〜1304頁、1967年」にしたがってCNBr活
性化セファロース(ファルマシア(pharmacia
)製)に固定した。
テストのために、500000cpIlの検出プローブ
、50ngの補足プローブDNAおよびlOngの標的
のDNAを試験管中に一緒に入れた。容量を20Mgに
調節し、バッファー溶液は実施例1と同じものを用いた
。コントロールのDNAは子牛胸腺DN^であった。
混合物を65℃で60分間インキュベートした。
そののち、0.1Mのトリス−CI (pH7、5)、
0.1Hの?JaC1,2mMのMg(J:および0.
05%のトリトンX−100からなるバッファー溶液5
00μgを加えた。最後に溶液をストレプトアビジン−
セファロースカラム0.2ml中で分別した。叙上のバ
ッファー10m1、および0.015Mの塩化ナトリウ
ム、0.015Mのリン酸ナトリウム(pH7,6)お
よび0.5%ドデシル硫酸ナトリウム(50℃)のバッ
ファー10m1で洗浄した。こうしてビオチン化された
(biot 1nylated)DNAはストレプトア
ビジンに付着し、一方その他のDNAはカラムを通り過
ぎた。放射性のプローブはハイブリッドの形成の結果と
してのみ付着した。カラム全体をガンマカウンターのカ
ウンター管内に移すことによって捕捉された放射能を決
定した。結果を第2表に示す。
第  2  表 実施例3 抗原一抗体ペアによるプラスミドpBR322DNAの
同定 用いた検出プローブは、プラスミドpBR322(いく
つかのルートから商業的に入手可能である)からPst
l−8alt(3GI3−651)断片を取り除いた派
生物であった。該プラスミドを、知られた方/J:(フ
ォースター(Forster)らの[ヌクレイツク ア
シッズ リサーチ、13.745〜761頁、1985
年」参照)および商業的に入手可能な試薬(ブレサ(B
resa) 、アゾレード(Adelaide)、オー
ストラリア)を用いフォトビオチン (photobtot in)で標識した。
用いた捕捉プローブは、pBR322のPst l−3
al I断片が導入された組みかえファージM13a+
pHからのDNAであった。該DNAは知られた方法(
オルゲニンクス(Orgen 1cs)Ltd 、ヤブ
ン(Yavne)、イスラエル)を用いてスルホン化さ
れていた。
試料はプラスミドpBR322を運ぶ大腸菌118IO
Iであり、その量はクロラムフェニコール増幅(マニア
ティス(ManiatiS)らの[モレキュラークロー
ニング(Molecular cloning) 、ア
 ラボラトリ−マニュアル(A 1aboratory
 manual)コールド スプリング ハーバ−ラボ
ラトリ−(Cold Spring Harbor L
aboratory)、1982年」参照)を用いて増
加させた。細菌細胞をリゾチームで溶解し、ついでパル
バの「ジャーナル オブ クリニカル ミクロバイオロ
ジー  (J、 Cl1n、旧crobio1)、18
.92〜100頁、1983年」に記載されているよう
にしてNa0II中で沸騰させた。
アンチスルホン(antisul「one)モノクロー
ナル抗体を用い標準的な方法(マソカーン(Mckea
rn)の「ハイブリドーマズ:ア ニューディメンジョ
ン イン バイオロジカル アナリシスイズ(Hybr
 idomas :ΔNew Dimension i
nBiological Analyses) 、ケネ
ット(Kcnnett)ら編、プレヌム プレス(Pl
enum Press)、1980年」参照)によって
ポリスチレンマイクロタイター壁を肢位した。
テストのために、溶解した大腸菌細胞(pBl?322
を有するものおよび有さないものの両方)5X106を
、ハイブリダイゼーション混合物50μΩ中に補足DN
A 1100nおよび検出プローブlQOngとともに
一緒にした。5%ポリエチレングリコール(PIEG 
6000)を混合物に加えたことおよびドデシル硫酸ナ
トリウムの濃度がo、ixであったほかは、条件は実施
例1と同じであった。
ハイブリダイゼーション後、0.02Mのリン酸ナトリ
ウム(pH17,6)を加えることによって溶液を25
0μgに希釈し、そののち溶液を抗体が被覆されたマイ
クロタイター壁に移した。これを37℃で2時間インキ
ュベートした。該壁をつぎに0.15Mの塩化ナトリウ
ム、 0.02Mのリン酸ナト’) ラム(pH7,6
) オ、J:び0.05%ノ) IJトンX−100を
含有する溶液で洗浄した。リアリー(Leary)らの
「プロシーディンゲス オブ ナショナルアカデミ−オ
ブ サイエンスイズ オブザ ユナイテッド ステイツ
 オブ アメリカ、80.4045〜4049頁、19
83年」に記載されているようにしてストレプトアビジ
ン(ベテスダ リサーチ ラボラトリーズ(BRL)製
)を加え、洗浄し、ビオチン化されたアルカリホスファ
ターゼ(BRL製)を加え、洗浄することによって、検
出プローブの存在を見えるようにした。最後にジェタノ
ールアミンバッファー(p)110)中のp−ニトロフ
ェニルホスフェート(シグマ製) (35sg/m1) 250μgを加えた。60分後、反応を停止させ、41
0nmにおける吸収を測定した。結果を第3表に示す。
第  3  表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同じ溶液相にある検出プローブおよび捕捉プローブ
    の少なくとも2個のプローブをハイブリダイゼーション
    法において用い、該検出プローブは検出しうる標識で標
    識され、該捕捉プローブには親和性のペアーの一方が付
    着し、ハイブリダイゼーション反応で生成した捕捉プロ
    ーブ:標的の核酸:検出プローブのハイブリッドが親和
    性のペアのもう一方によって単離されることを特徴とす
    る核酸の同定方法。 2 親和性のペアがビオチン−ストレプトアビジンまた
    はビオチン−アビジンである特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 3 親和性のペアがホモポリヌクレオチドのペアである
    特許請求の範囲第1記載の方法。 4 親和性のペアがポリdC−ポリdGである特許請求
    の範囲第1項または第3項記載の方法。 5 親和性のペアがポリdA−ポリdTである特許請求
    の範囲第1項または第3項記載の方法。 6 親和性のペアがポリdA−ポリUである特許請求の
    範囲第1項または第3項記載の方法。 7 親和性のペアが重金属誘導体−チオ基である特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 8 親和性のペアが抗原一抗体である特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
JP60299797A 1985-01-02 1985-12-27 核酸の同定方法 Expired - Lifetime JPH0669400B2 (ja)

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