JPS61219400A - 核酸の測定方法 - Google Patents

核酸の測定方法

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JPS61219400A
JPS61219400A JP6089085A JP6089085A JPS61219400A JP S61219400 A JPS61219400 A JP S61219400A JP 6089085 A JP6089085 A JP 6089085A JP 6089085 A JP6089085 A JP 6089085A JP S61219400 A JPS61219400 A JP S61219400A
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JP
Japan
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dna
avidin
galactosidase
measured
well
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Pending
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JP6089085A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yokota
博 横田
Tetsuya Kikuchi
哲也 菊地
Yoshio Osada
長田 嘉穂
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SUPESHIARU REFUARENSU LAB KK
Original Assignee
SUPESHIARU REFUARENSU LAB KK
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Publication date
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

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】 [産業上の利用分野コ 本発明は特定の配列をもつ一本鎖ポリヌクレオチドすな
わちDNAあるいはRNAフラグメントの存在を、非放
射性物質標識法によ’+N定する方法に関する。
[従来技術] 核酸の中から特定の配列をもつDNAフラグメントを検
出する代表的方法の一つにサザン・プロット法がある。
この方法の概要は、分離したDNAフラグメントをアル
カリ処理等によって一本鎖DNAとし、これを固定相と
してのニトロセルロース・メンプラン上等へ移した後、
放射性同位元素(主として P)で標識した特定のDN
Aプローブを含む溶液で処理することによりハイブリッ
ドを形成させ、未反応のDNAプローブを洗浄除去後、
通常約−70℃でX線フィルムに数日間感光させ、フィ
ルムの感光パターンにより、ハイブリッドを形成したD
NAフラグメントを同定する方法である。
一方、放射性同位元素を用いない方法もいくっ   ′
か提案されている。例えば特開昭54−143297号
公報には、DNAをチトクロムC等で化学修飾したプロ
ーブを用い、ビオチン及びアビジンを介してβ−ガラク
トシターゼを結合させる、いわゆる酵素抗体法の技術が
開発されている。
また、D、 C,Wardら(Proe、 Nut 1
. Acad、 Se i、 USA78巻6633頁
(1981年)、同誌80巻4045頁(1983年)
、特開昭57−209297号公報など)も別の方法を
開示している。この方法の要点は、ニックトランスレー
ションによりビオチン化したdUTPを標識したDNA
プローブを用い検出対象の一本鎖DNAフラグメントと
ハイブリッドさせ、アビジンを先ず反応させたのちビオ
チン化アルカリフォスファターゼなどを反応させて、こ
の反応量を呈色反応などによって求め、特定のDNAフ
ラグメントを検出する方法である。
[発明が解決しようとする問題点] サザン・プロット法は、放射性同位元素を使用している
ことによる試薬の長期安定性や安全性に問題があると共
に、操作の繁雑さや所要時間の長さ等にも問題があった
一方、特開昭54−143297号公報記載の方法は、
測定感度が不充分で有効な方法とはいえず、またWar
dらの方法は操作が繁雑であり、感度の点でも向上が望
まれていた。
これら従来の方法は、殊に操作の安全性と迅速性、およ
び高感度を要求される臨床検査分野では一般化されるに
至っていない。
本発明の目的はかかる問題点を解決することにある。
[問題点を解決するための手段及び作用コ本発明は測定
対象である一本鎖ポリヌクレオチドを固定相に吸着させ
、該−末鎖ポリヌクレオチドとハイブリッドを形成しう
るビオチン標識−末鎖ポリヌクレオチドと接触させる方
法において、検出用酵素系としてアビジンおよびビオチ
ン化β−ガラクトシダーゼの複合体を用いかつその構成
比(ビオチン化β−ガラクトシダーゼ/アビジンのモル
比)を0.03〜02とすることを特徴とする核酸の測
定方法である。
本発明方法によりいわゆるDNAプローブ検出、°(酵
素系としてアビジンおよびビオチン化β−ガラクトシダ
ーゼの複合体を用いかつその構成比を制限された範囲で
選択することにより大幅な感度向上がもたらされ、かつ
その結果マイクロ・プレート法が適用可能となり、高感
度にして簡便かつ迅速な測定が可能となるのである。
従来同様の目的で、例えばアビジンとビオチン化パーオ
キシターゼ系を用いる例が知られているが、この系では
目的とするDNAフラグメント量の検出限界は100〜
2009gに止どまる。
一方、β−ガラクトシダーゼを用いると、一般にニトロ
セルロース・メンプラン上では非特異的挙動のため、バ
ックグラウンドが高めとなり、好ましい結果がえられな
い場合が多く、感度も十分ではない。このため、該酵素
系の複合体を用いることによって改善することが期待さ
れるが、否定的見解(例えば、フナコシ技術レポート1
9号。
9頁)もあり、また、殊に通常のニトロセルロース・メ
ンプランを固定相として市販の複合体(アマジャム社製
)を用いると、確かにパックグラウンドが高く、約20
09g以上のDNA量を検出定量化できる程度である。
これに対し、本発明者等の検討の結果、該酵素系の複合
体を用いその構成比をビオチン化β−ガラクトシダーゼ
/アビジンのモル比(ビオチン化β−ガラクトシダーゼ
の分子量をsoo、 oooダルトン、アビジンの分子
量を68.000ダルトンとした場合のモル比)で0.
03〜0.2の範囲に設定した場合には感度が従来の知
見に比し大幅に向上することが判明した。特に上記構成
比が0.04〜015.更には0、07〜012の場合
にはその効果は一層顕著である。
以上のように高感度の測定系を確立したことにより、固
定相をニトロセルロース・メンプランとするときはもと
より、新たにマイクロ・プレートを固定相とする迅速な
測定法が可能となった。マイクロ・プレート法は、測定
対象である一本鎖DNAをマイクロ・プレートのウェル
に吸着させ、これとハイブリッドを形成しうるビオチン
標識の一本鎖DNA (DNAプローブ)と接触させる
ことにより、目的のDNAフラグメントを同定する方法
である。
とこで用いるマイクロ・プレートは、少なくともウェル
壁面が一本鎖DNAを吸着しうる材質を有するものであ
り、ポリスチレンもその一つであるが、−末鎖DNAに
対し親和性を有する物質をコーティングしてもよい。し
かし、β−ガラクトシダーゼなどを非特異的に吸着する
材質は適当ではない。また、ウェル壁面に一本鎖DNA
の吸着量を増大させるために、溶液への塩化Mgなとの
添加によって、溶液のイオン強度を増ことも好ましい。
市販のマイクロ・プレートを用いる場合でも、ウェル中
に加えるDNA量が約05μgを越えない限り、加える
DNA量の約85〜90%がほぼ定量的にウェル表面に
吸着されるので、定量性が保たれる。定性的判定のみの
ときにはこの吸着率を余り配慮する必要がないことは当
然である。
このように被測定物である一本鎖DNAを吸着させ、洗
浄したウェルに、ビオチン標識のDNAプローブを加え
ハイブリッドを形成させる。形成したハイブリッドの検
出はアビジンとビオチン化β−ガラクトシダーゼ複合体
を反応させ、未反応のβ−ガラクトシダーゼ活性を、例
えばよく知られた酵素免疫測定技術によって測定すれば
よい。
ここで用いるアビジンとビオチン化β−ガラクトシダー
ゼのモル比(ビオチン化β−ガラクトシダーゼ/アビジ
ン)ば前記した構成比に合わせ、所望の感度に応じ選択
することが好ましい。ゲル濾過法等により複合体の構成
比を調整してもよい。
全く同様なことはRNAに対しても適合する。
[発明の効果] 本発明の測定方法は、極めて高感度であり、またマイク
ロ・プレート法と併用することにより、多数検体を簡便
かつ迅速に検定できる実用上有意義なものである。
[実施例コ 実施例 1゜ 検出に用いる酵素系複合体の構成比をかえハイブリッド
形成によるDNA量の定量をおこないその検出限界を求
めたものである。被測定試料例として、λ−DNA溶液
を用いた。固定相としてマイクロ・プレートを使用した
場合は、各種濃度のλ−DNA溶液をマイクロ・プレー
トのウェルに25μ/添加し、I N NaOH溶液2
5μlを加えて10分間室温で一本鎖に変性した後、l
I衝液で中和し、60℃lhrでDNAを固定化する。
ウェルに吸着”するDNA量は、少なくとも0.5μg
以下であれば、吸着率は約85〜90%と一定であった
。BSA溶液で十分洗浄後、Denhardt溶液2o
oμl加え、65℃で2hr加熱する。乙のウェルに、
ビオチン標識のλ−DNAプローブ溶液100μl加え
、lhrないしは、作業手順によっては一夜65℃でハ
イブリッドを形成させる。次いで、洗浄をくり返し、各
種組成の卵白からのアビジン[アビジンDN(ベクター
社製)]と]ビオチン化β−ガラクトシダーの複合体溶
液100μlを加え、37℃でlhr反応させた後、未
反応物を洗浄除去し、7.5X 10−’M4−メチル
ウンベリフェリルーβ−D−ガラクトシド(4−MU 
F)の50μlを性別し、30℃で2hr反応させた。
さらに0.1Mグリシン−NaOH緩衝液(pH10,
3)を加え、酵素反応を停止させ、マイクロ・プレート
用蛍光強度計で蛍光強度を測定した。
一方、固定相としてニトロセルロース・メンプランを用
いた場合は、被測定試料例であるλ−DNA溶液を50
μi試験管にとり、I N NaOH溶液50μIを加
え一本鎖DNAに変性し、この溶液200μIをニトロ
セルロース・メンプラン上に滴下しスポットを形成させ
た。メンプランを洗浄後、80℃で2hr加熱し、De
nhardt溶液を加えるが、それ以降の手順はマイク
ロ・プレート法と同様である。
ただし、定量化するため、4−MUFを反応させる前に
、メンプラン上のスポットを切り取り、試験管に移し、
これに4−MU F溶液ヲ200μm  加え、マイク
ロ・プレート法と同じく蛍光強度を測定した。
固定相に固定させるDNA量をがえることによっテ、拳
法ニヨるDNA量の検出限界をこえることができる。結
果は第1表のようであった。
第1表 ここでのモル比は、便宜的にアビジンの分子量を68.
 Gooダルトン、ビオチン化β−ガラクトシダーゼの
それを600.000ダルトンとして算出したものであ
る。
第1表では、固定相としてニトロセルロース・メンプラ
ンとマイクロ・プレートのいずれでも同様の結果を与え
るが、市販の複合体5treptavidin−bio
tinylatedβ−galaetosidase 
complex  (アマジャム社製)を用いニトロセ
ルロース・メンプランを固定相とした場合、パックグラ
ウンドが高く、検出限界は約2oop(であった。
実施例 2゜ 血清検体中のDNAをBerningerらの方法(B
e−rninger M、et al; J、Med、
Virology 9巻57頁1982年)に従ってS
O3−プロテアーゼに処理とクロロホルム/フェノール
によす抽出した。
このDNA抽出液に等量のI N NaOHを加えて室
温で10分間反応させて二本鎖DNAを一本鎖DNAに
変性させた。これを緩衝液で中和し、直ちにマイクロ・
プレートのウェルに吸着固定サセタ。
HBV DNAにビオチン化dUTP (エンゾバイオ
ケム社製品)をニックトランスレーション法により導入
し、ヒ−t チン−HBV DNA (DNANH−4
/)e作製した。
先に検体中のDNAを固定したマイクロ・プレートのウ
ェルに、このDNAプローブを含むDenha−rdt
溶液を加え65〜70℃でlhr反応させハイブリダイ
ゼーションを行った。以下実施例1と同様の手順で、蛍
光強度を測定した。
得られた結果を第2表に示す。
第2表 B型肝疾患  その他の  健常者 蛍光強度   320    20    20Boo
          4 0        2 0g
70         7 5        5 5
n           14         1 
1        1 1x       835.4
         52,7       35.0S
  D      354.1        26,
0      15.0実施例 3゜ 実施例3と同一試料を用い、市販のDNAプローブによ
る公知の測定法との測定効率の比較を行った。
公知の方法は、特開昭57−209297号公報記載の
方法で、上記DNA溶液をニトロセルロース・メンプラ
ンにスポツティングし、r Bio−Probe」(エ
ンゾバイオケム社製)溶液を加えた。一方調湿の目的で
、湿潤した濾紙を入れたシャーレに、上記のスポットを
形成したシートを上置し、アルミホイルでカバーした後
、80℃で10分間加熱、次いで37℃で60分間ハイ
ブリダイゼーションさせた。その後未反応のr Bio
−Probe」を除去し、ビオチン化ホースラディツシ
ュ・パーオキシターゼとアビジンの酵素コンプレックス
r Detek I−hrp」(エンゾバイオケ五社製
)を加えて37℃で30分間加温した。
結果の判定は、ニトロセルロース・メンプラン上のスポ
ットを定性的に肉眼観察することにより実施した。当従
来技術によると、定性的判定においても、36検体を処
理するに要する時間は約15分であった。これに反し、
本発明の方法によれば、36検体を定量的に測定するた
めの所要時間は約1分間であった。
出願人株式会社  スペシアル レファレンス ラボラ
トリ− こクー一一′二

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定対象である一本鎖ポリヌクレオチドを固定相
    に吸着させ、該一本鎖ポリヌクレオチドとハイブリッド
    を形成しうるビオチン標識一本鎖ポリヌクレオチドと接
    触させる方法において、検出用酵素系としてアビジンお
    よびビオチン化β−ガラクトシダーゼの複合体を用いか
    つその構成比(ビオチン化β−ガラクトシダーゼ/アビ
    ジンのモル比)を0.03〜0.2とすることを特徴と
    する核酸の測定方法。
  2. (2)測定対象である一本鎖ポリヌクレオチドを吸着せ
    しめる固定相がマイクロ・プレートのウェルであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の測定方法。
JP6089085A 1985-03-27 1985-03-27 核酸の測定方法 Pending JPS61219400A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0620439A2 (de) * 1993-04-16 1994-10-19 Roche Diagnostics GmbH Verfahren zur Bestimmung der Bindung von Transkriptionsfaktoren an Nukleinsäuren
US8057989B2 (en) 2006-02-10 2011-11-15 The University Of Hong Kong Label-free optical sensing and characterization of biomolecules by d8 or d10 metal complexes
US8309304B2 (en) 2006-02-10 2012-11-13 The University Of Hong Kong Label-free optical sensing and characterization of biomolecules by d8 or d10 metal complexes

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