JPS61254855A - 螢光色素による化学修飾を目印としたdna断片の螢光検出方法 - Google Patents
螢光色素による化学修飾を目印としたdna断片の螢光検出方法Info
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- JPS61254855A JPS61254855A JP9598885A JP9598885A JPS61254855A JP S61254855 A JPS61254855 A JP S61254855A JP 9598885 A JP9598885 A JP 9598885A JP 9598885 A JP9598885 A JP 9598885A JP S61254855 A JPS61254855 A JP S61254855A
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- fluorescent
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- fluorescent dye
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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】
(産業上の利用分前)
本発明は、ターミナルデオキシヌクレオタイド転移酵素
(terminal deoxynucleotidy
l tra−nsferase)を用いて、螢光色素に
よって化学修飾できるSH基をもつヌクレオチド三燐酸
類をDNAの3′末端に結合させることによって、DN
Aの塩基配列順序を螢光測定によシ決定する方法に関す
る。
(terminal deoxynucleotidy
l tra−nsferase)を用いて、螢光色素に
よって化学修飾できるSH基をもつヌクレオチド三燐酸
類をDNAの3′末端に結合させることによって、DN
Aの塩基配列順序を螢光測定によシ決定する方法に関す
る。
(従来技術)
近年、MaxamとGi 1bertは、DNA(D塩
基配列を決定する方法として、3′末端に放射性ヌクレ
オチドを取り込ませるか、5′末端に燐の放射性同位元
素を結合させた標識DNAの塩基を、DNA111成塩
基アデニン、グアニン、シトシン、チミンそれぞれに%
異的に反応する化学物質により修飾切断して、断片DN
Aを作り、電気泳動させて得られる泳動パターンにより
塩基配列を解読する手段を開発した。Maxam−9i
lbert法によれば、T)NAはランダムな長さの断
片となるが、かえってこれによってその切断長と切断点
の塩基からDNA中の塩基の全配列を知ることができる
r、また、螢光性のヌクレオチドを直接DNA3’末端
に取り込ませて螢光標識とするものも提案されている(
直接螢光標識法)。
基配列を決定する方法として、3′末端に放射性ヌクレ
オチドを取り込ませるか、5′末端に燐の放射性同位元
素を結合させた標識DNAの塩基を、DNA111成塩
基アデニン、グアニン、シトシン、チミンそれぞれに%
異的に反応する化学物質により修飾切断して、断片DN
Aを作り、電気泳動させて得られる泳動パターンにより
塩基配列を解読する手段を開発した。Maxam−9i
lbert法によれば、T)NAはランダムな長さの断
片となるが、かえってこれによってその切断長と切断点
の塩基からDNA中の塩基の全配列を知ることができる
r、また、螢光性のヌクレオチドを直接DNA3’末端
に取り込ませて螢光標識とするものも提案されている(
直接螢光標識法)。
(発明が解決しようとする問題点)
Maxam−Gilbert法においては、放射性アイ
ソトープを用いなければならないので、特別の規制を受
け、普通の実験室で塩基配列を決定することができない
。また、直接螢光標識化法においては、螢光性ヌクレオ
チドとDNA構成ヌクレオチドとの間のエネルギー転移
により螢光強度が低下する欠点がある。
ソトープを用いなければならないので、特別の規制を受
け、普通の実験室で塩基配列を決定することができない
。また、直接螢光標識化法においては、螢光性ヌクレオ
チドとDNA構成ヌクレオチドとの間のエネルギー転移
により螢光強度が低下する欠点がある。
本発明の目的は、これら従来法の欠点を改良し、しかも
Maxam −Gi lbe rt法を越える感覚を有
する新規なりNA断片の螢光検出方法を提供することで
ある。
Maxam −Gi lbe rt法を越える感覚を有
する新規なりNA断片の螢光検出方法を提供することで
ある。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、塩基の化学修飾から電気泳動までの手法はM
axamとG11b・rtの開発した方法を用いる。本
発明の析しい点は、放射性同位元素によるDNAの標識
のかわりに、SH基導入のヌクレオチドをDNA3’末
端に結合させ、SH基を標的にして螢光物質を作用させ
て螢光標識し要点にある。本発明は螢光性のヌクレオチ
ドを直接DNA3’末端に#Ilシ込ませる螢光標識と
は異なる間接螢光標識法である。
axamとG11b・rtの開発した方法を用いる。本
発明の析しい点は、放射性同位元素によるDNAの標識
のかわりに、SH基導入のヌクレオチドをDNA3’末
端に結合させ、SH基を標的にして螢光物質を作用させ
て螢光標識し要点にある。本発明は螢光性のヌクレオチ
ドを直接DNA3’末端に#Ilシ込ませる螢光標識と
は異なる間接螢光標識法である。
本発明の螢光色素による化学修飾を目印とし71jDN
A断片の螢光検出方法は、Maxam −G1−1be
rL法にならって得られ次DNA断片を電気泳動等の手
段によって分離し、塩基配列を決定するにあたって、S
H基をもつヌクレオチド三燐酸類似物質としての6メル
カグトプリン三燐酸、チオグアノシン三燐酸、まfcは
4チオウリジン三燐酸fDNAの3′末端ICterm
inal deo−xynucleotidyl tr
ansferase Kよって1分子または2分子結合
させた後、SHM忙特異的に結合する螢光色素であるN
−(7−dimethylami−no −4−me
thylcoumarynyl ) maleimid
e、N −(1−anilinonaphthyl −
4) maleimide %N−(9−acridi
nyl ) maleimide 、ま次はN−(4−
anilinophenyl ) maleimide
を結合させるものである。
A断片の螢光検出方法は、Maxam −G1−1be
rL法にならって得られ次DNA断片を電気泳動等の手
段によって分離し、塩基配列を決定するにあたって、S
H基をもつヌクレオチド三燐酸類似物質としての6メル
カグトプリン三燐酸、チオグアノシン三燐酸、まfcは
4チオウリジン三燐酸fDNAの3′末端ICterm
inal deo−xynucleotidyl tr
ansferase Kよって1分子または2分子結合
させた後、SHM忙特異的に結合する螢光色素であるN
−(7−dimethylami−no −4−me
thylcoumarynyl ) maleimid
e、N −(1−anilinonaphthyl −
4) maleimide %N−(9−acridi
nyl ) maleimide 、ま次はN−(4−
anilinophenyl ) maleimide
を結合させるものである。
(発明の効果)
本発明の方法は、DNAの塩基配列の決定のためにMa
xam −Gi 1bert法とほぼ同様に行うので、
DNAはランダムな長さの断片になるが、かえってこれ
によってその切断長と切断点の塩基からDNA中の塩基
の全配列がわかるという特@を有している。
xam −Gi 1bert法とほぼ同様に行うので、
DNAはランダムな長さの断片になるが、かえってこれ
によってその切断長と切断点の塩基からDNA中の塩基
の全配列がわかるという特@を有している。
本発明によるDNAの螢光標識化の利点は、汚染の心配
のある放射性同位元素の使用を回避できる点にある口し
たがって、普通の実験室で特別の規制を受けずに本発明
の方法によって実験することができる。本発明の螢光標
識法による塩基配列決定時の感覚け、標@DNAの露光
時間を十分にとるととKより、放射性同位元素による標
Rを超え得るものである。従来の螢光性ヌクレオチドを
用いたDNA3’末端標識法は、螢光性ヌクレオチドと
DNA構成ヌクレオチドとの間のエネルギー転移により
、螢光強度が低下する欠点があるが、本発明のSH基を
通しての間接螢光標識法では、エネルギー転移による螢
光強度の低下はない。この点で、螢光ヌクレオチドによ
る直接螢光標識法を改良している。
のある放射性同位元素の使用を回避できる点にある口し
たがって、普通の実験室で特別の規制を受けずに本発明
の方法によって実験することができる。本発明の螢光標
識法による塩基配列決定時の感覚け、標@DNAの露光
時間を十分にとるととKより、放射性同位元素による標
Rを超え得るものである。従来の螢光性ヌクレオチドを
用いたDNA3’末端標識法は、螢光性ヌクレオチドと
DNA構成ヌクレオチドとの間のエネルギー転移により
、螢光強度が低下する欠点があるが、本発明のSH基を
通しての間接螢光標識法では、エネルギー転移による螢
光強度の低下はない。この点で、螢光ヌクレオチドによ
る直接螢光標識法を改良している。
本発明はD N A 3’末端に導入したSH基に螢光
色素を作用させるため、螢光色素を替えることKより、
化学修飾切断DNA断片の発光波長が選択できる。この
点は塩基配列決定の自動製雪作製の際に大いに役立つ。
色素を作用させるため、螢光色素を替えることKより、
化学修飾切断DNA断片の発光波長が選択できる。この
点は塩基配列決定の自動製雪作製の際に大いに役立つ。
なお、標識しないDNA断片から螢光が出ても、その波
長は短いので、判別することができる。
長は短いので、判別することができる。
(実施例)
塩基配列(CAAGCTTG)をもつgma rのオリ
ゴヌクレオタイドが用いられ念。
ゴヌクレオタイドが用いられ念。
0、4 A260ユニツトのDNA水溶液(40μt)
を反応液(40mMカコジル酸カリウム、8mMMgC
12,1mMD T T、 2.5 mM 6メルカプ
トプリンリボシド三燐酸、160ユニツト・ターミナル
デオキシヌクレオタイド転移酵素、PH6,9、DNA
溶液を加えた後の般終濃変を示した。)に加え九総容1
200μtの溶液をエッペンドルフ型プラスチック製(
容量1.5mt)のチューブに入れ、37℃の温浴に6
時間以上(本例では22時間)浴させ、DNAの3′末
端KSH基誘導ヌクレオタイド(6メルカグトヌクレオ
チド)全結合させた。
を反応液(40mMカコジル酸カリウム、8mMMgC
12,1mMD T T、 2.5 mM 6メルカプ
トプリンリボシド三燐酸、160ユニツト・ターミナル
デオキシヌクレオタイド転移酵素、PH6,9、DNA
溶液を加えた後の般終濃変を示した。)に加え九総容1
200μtの溶液をエッペンドルフ型プラスチック製(
容量1.5mt)のチューブに入れ、37℃の温浴に6
時間以上(本例では22時間)浴させ、DNAの3′末
端KSH基誘導ヌクレオタイド(6メルカグトヌクレオ
チド)全結合させた。
酵素反応終了vk、 溶液を4本のエッペンドル7型プ
ラスチック製チューブに分注し、DACM (N −(
7−Dimethylamino −4−methyl
−3−coumarimyl ) −maleimid
e )のアルコール飽和溶液20μtt−それぞれのチ
ューブに加え、DNA3’末端を螢光Sat、+。この
操作の後、4本のチューブそれぞれVC400μtエチ
ルアルコールを加えて、−晩マイナス20℃の冷凍庫に
安置したものを回転数8000rpmで10分間遠心し
、DNAを沈澱させた。そして、沈澱させたDNAをエ
タノール−水混合洗浄液(エタノール:水=17:6)
で洗浄した後、99.5%エタノールでI!に洗浄した
。
ラスチック製チューブに分注し、DACM (N −(
7−Dimethylamino −4−methyl
−3−coumarimyl ) −maleimid
e )のアルコール飽和溶液20μtt−それぞれのチ
ューブに加え、DNA3’末端を螢光Sat、+。この
操作の後、4本のチューブそれぞれVC400μtエチ
ルアルコールを加えて、−晩マイナス20℃の冷凍庫に
安置したものを回転数8000rpmで10分間遠心し
、DNAを沈澱させた。そして、沈澱させたDNAをエ
タノール−水混合洗浄液(エタノール:水=17:6)
で洗浄した後、99.5%エタノールでI!に洗浄した
。
洗浄のすんだ3′末端螢光標RDNAは次の表に示され
る手順で化学修飾切断され、塩基配列決定に用いる修飾
切断片螢光標llDNAとなる。
る手順で化学修飾切断され、塩基配列決定に用いる修飾
切断片螢光標llDNAとなる。
コノ手順は基本的にMaxam −Gi 1bert法
に従ったものである。
に従ったものである。
DNA塩基の化学修飾手順表
300μΩ激 300μt 20μtH20+
20μt2.5Mbuffer+ DMSbuffe
r 2ptキヤリア NaC1水溶液1μtキ
ヤリア +1μtギヤリ −DNA
+2μtキヤリーDNA アーDNA (1
0mg/mt) アーDNA(10mg/m4
(10mg、澹4 を乾固した試 (10mg
/m4を乾固した試 を乾固した 料に入れた。
を乾固した試料に入れた。 試料に入れ (at
9℃) 科に入れた@(atQ℃) たc、(
at 9℃)(at 9℃) ・1↓ 8 与 4↓2μtD
Ms 2μtDMS 30uzヒドラ 3
0μtヒドラを加え約24 を加え約4 ジンを加え
約 ジンを加え約分室温で反応 8分室錫で 3
7分反応さ 50分反応ささせた。 反応させ
た。 せた◎ せた0甘 ■ 8
■ 40μtDM 40μtDM 450μtヒト
450μtヒトS停止液を S停止液を ラジン停止
液 ラジン停止液加え次。 を加えた。 を加え
た。 を加えた。
20μt2.5Mbuffer+ DMSbuffe
r 2ptキヤリア NaC1水溶液1μtキ
ヤリア +1μtギヤリ −DNA
+2μtキヤリーDNA アーDNA (1
0mg/mt) アーDNA(10mg/m4
(10mg、澹4 を乾固した試 (10mg
/m4を乾固した試 を乾固した 料に入れた。
を乾固した試料に入れた。 試料に入れ (at
9℃) 科に入れた@(atQ℃) たc、(
at 9℃)(at 9℃) ・1↓ 8 与 4↓2μtD
Ms 2μtDMS 30uzヒドラ 3
0μtヒドラを加え約24 を加え約4 ジンを加え
約 ジンを加え約分室温で反応 8分室錫で 3
7分反応さ 50分反応ささせた。 反応させ
た。 せた◎ せた0甘 ■ 8
■ 40μtDM 40μtDM 450μtヒト
450μtヒトS停止液を S停止液を ラジン停止
液 ラジン停止液加え次。 を加えた。 を加え
た。 を加えた。
それぞれ、99.5 %エタノールを約1 m l加え
てマイナス20℃冷凍庫に一晩放置しtDNAを沈澱さ
せた。
てマイナス20℃冷凍庫に一晩放置しtDNAを沈澱さ
せた。
110000rpで10分間遠心するととKより沈澱を
ベレット状にし上澄液を除去した。
ベレット状にし上澄液を除去した。
ペレットを水−エタノール混液と99.5 %エタノー
ルで洗浄した・ 20μtリン 40μtのりン 100μztM
100μzxM酸buffer @butter
ピペリジンを ピペリジンをを加え90 とl
Oμ荀、5 加え90℃の 加え90℃の℃の熱
浴K NHC6を加 熱浴に30分 熱浴に30
分15分間 え15分おき 間浴させた0 間浴
させた。
ルで洗浄した・ 20μtリン 40μtのりン 100μztM
100μzxM酸buffer @butter
ピペリジンを ピペリジンをを加え90 とl
Oμ荀、5 加え90℃の 加え90℃の℃の熱
浴K NHC6を加 熱浴に30分 熱浴に30
分15分間 え15分おき 間浴させた0 間浴
させた。
浴させ穴。 に振り60分
間反応させた。
NaOH水 0.3 M酢酸す 加え凍結乾燥
を溶液を加え トリウム水溶 2回くり返した。
を溶液を加え トリウム水溶 2回くり返した。
各試料に10M1素水5Ji液10μtを加え90℃9
0秒処理した後、電気泳動用試料とした。
0秒処理した後、電気泳動用試料とした。
4種類の化学修飾切断を施した3′末端螢光標1@DN
Aを201ポリアクリルアミドゲル(4oqbアクリル
アミド: 5 m t、 10 @濃縮TBE液: 1
?F11.尿素:4.2g、11過硫酸77モニウム
: 1 m A 、架橋剤としてTEMED (N、N
、 亀N’ −Tetramethylenediam
ine ) 3μtを加えたもの)中で電気泳動(25
0ボルトで約2時間) し、紫外線ランプをゲルに@射
し、紫外線カツトフィルターを通して5分間露光して写
真をとった。写真に見られるバンドの中からDACM自
身及びD A CM −Urea Com−plex
による余分のバンドを除去して描いたものが第1図であ
る。マーカーとしてBPB (ブロモフェノールブルー
、20%ゲル中で約lO塩基に相当)を使用した。
Aを201ポリアクリルアミドゲル(4oqbアクリル
アミド: 5 m t、 10 @濃縮TBE液: 1
?F11.尿素:4.2g、11過硫酸77モニウム
: 1 m A 、架橋剤としてTEMED (N、N
、 亀N’ −Tetramethylenediam
ine ) 3μtを加えたもの)中で電気泳動(25
0ボルトで約2時間) し、紫外線ランプをゲルに@射
し、紫外線カツトフィルターを通して5分間露光して写
真をとった。写真に見られるバンドの中からDACM自
身及びD A CM −Urea Com−plex
による余分のバンドを除去して描いたものが第1図であ
る。マーカーとしてBPB (ブロモフェノールブルー
、20%ゲル中で約lO塩基に相当)を使用した。
6メルカプトプリンリボシドリン酸が残っているので、
電気泳動の際下端にバンドをつくる。
電気泳動の際下端にバンドをつくる。
このことを考慮して泳動パターンから塩基配列を読むと
、GTTCGACとなる。A塩基修飾のバンドが重なっ
ていると考えると、使用したオリゴマー (CAAGC
TTG)の塩基配列と一致する。
、GTTCGACとなる。A塩基修飾のバンドが重なっ
ていると考えると、使用したオリゴマー (CAAGC
TTG)の塩基配列と一致する。
以上において、
(D M S buffer)は次のものからなる:5
9mMカコジル酸ナトリウA(pH8,0)、16mM
塩化マグネシウム、 0.1 mMEDTA2Na。
9mMカコジル酸ナトリウA(pH8,0)、16mM
塩化マグネシウム、 0.1 mMEDTA2Na。
(DMS停正液)は次のものからなる:2.5Mメルカ
プトエタノール、 3、0 M酢酸ナトリウム、 0、1 M酢酸マグネシウム、 l m M E D T A2N11 。
プトエタノール、 3、0 M酢酸ナトリウム、 0、1 M酢酸マグネシウム、 l m M E D T A2N11 。
1、 Orng/mt t RN A 0(ヒドラジ
ン停止液)は次のものからなる:0.3M酢酸ナトリウ
ム(PH6,0)、IQmM酢酸マグネシウム、 1 m M E D T A2Na 。
ン停止液)は次のものからなる:0.3M酢酸ナトリウ
ム(PH6,0)、IQmM酢酸マグネシウム、 1 m M E D T A2Na 。
0、1 ng/mt t RNA。
(リン酸buffor (p H7,0) )は:10
m M N182P0.1 1o m M N、2HPO4) と’ea合して
P H7,0に調製し念ものにED T A2Nae加え濃t’to。
m M N182P0.1 1o m M N、2HPO4) と’ea合して
P H7,0に調製し念ものにED T A2Nae加え濃t’to。
1mMとし念もの。
(10ft!濃縮TBE液)は:
Tris 塩酸54g1ホウ酸27.5g%EDTA
7.5 gを蒸留水500mtに溶かしたもの(pH8
,32)。
7.5 gを蒸留水500mtに溶かしたもの(pH8
,32)。
第1図は本発明の実施例の3′末端螢光標#1!DNA
の塩基化学修飾切断泳動パターンを示す図面である。 (ほか1名)
の塩基化学修飾切断泳動パターンを示す図面である。 (ほか1名)
Claims (3)
- (1)Maxam−Gilbert法にならつて得られ
たDNA断片を電気泳動等の手段によつて分離し、塩基
配列を決定するにあたつて、SH基をもつヌクレオチド
三燐酸類似物質をDNAの3′末端にterminal
deoxynucleotidyl transfe
r−aseによつて1分子または2分子結合させた後、
SH基に特異的に結合する螢光色素を結合させることを
特徴とする、螢光色素による化学修飾を目印としたDN
A断片の螢光検出方法。 - (2)SH基をもつヌクレオチド三燐酸類似物質として
6メルカプトプリン三燐酸、チオグアノシン三燐酸、ま
たは4チオウリジン三燐酸を用いることを特徴とする、
特許請求の範囲第1項の螢光検出方法。 - (3)螢光色素としてN−(7−dimethylam
ino−4−methylcoumarynyl)ma
leimide、N−(1−anilinonapht
hyl−4)maleimide、N−(9−acri
dinyl)maleimide、または、N−(4−
anilinophenyl)maleimideを用
いることを特徴とする、特許請求の範囲第1項または第
2項の螢光検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9598885A JPS61254855A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | 螢光色素による化学修飾を目印としたdna断片の螢光検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9598885A JPS61254855A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | 螢光色素による化学修飾を目印としたdna断片の螢光検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61254855A true JPS61254855A (ja) | 1986-11-12 |
Family
ID=14152511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9598885A Pending JPS61254855A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | 螢光色素による化学修飾を目印としたdna断片の螢光検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61254855A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994024120A1 (en) * | 1993-04-13 | 1994-10-27 | Naxcor | Non-nucleosidic coumarin derivatives as polynucleotide-crosslinking agents |
-
1985
- 1985-05-08 JP JP9598885A patent/JPS61254855A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994024120A1 (en) * | 1993-04-13 | 1994-10-27 | Naxcor | Non-nucleosidic coumarin derivatives as polynucleotide-crosslinking agents |
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