JPS61264240A - 発光標識を用いた固相核酸ハイブリツド合成アツセイ - Google Patents

発光標識を用いた固相核酸ハイブリツド合成アツセイ

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JPS61264240A
JPS61264240A JP10077786A JP10077786A JPS61264240A JP S61264240 A JPS61264240 A JP S61264240A JP 10077786 A JP10077786 A JP 10077786A JP 10077786 A JP10077786 A JP 10077786A JP S61264240 A JPS61264240 A JP S61264240A
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bound
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label
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JP10077786A
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マイケル・イー・ジョリー
スティーヴン・ジェイ・イークンバーグ
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PANDETSUKUSU LAB Inc
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    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
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  • Investigating Or Analysing Biological Materials (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) 本発明は、多様な生物学的試料からの核酸の検出および
/または定量のための、発光標識?用いた固相核酸ハイ
ブリッド形成アッセイの方法に関するものである。
(従来の技術) 核酸ハイブリッド合成は、多様な生物学的試料からの単
@ホリヌクレオチドの検出に使用されてきた技術である
。上記技術は、バクテリアやウィルスのような微生物、
哨乳動物の遺伝子(例えば:鎌状赤血球ヘモグロビン)
、オンコジーン、および、他の多数の医学的に重要な遺
伝子の検出に使用されてきた。
最も一般的な核酸ハイブリッド形成アッセイにおいては
、核酸試料(通常二本鎖DNAあるいはRNAとして存
在する)全、まず単鎖の形とし、固体キャリア上に固定
する。上記核酸試料は、事前に制限ヌクレアーゼで切断
されていてもされていなくてもよい。通常ニトロセルロ
ース紙を固体キャリアとして使用するが、異なる紙も使
用され成功している。核酸試料は、ゲルマトリックス中
で電気泳動を行なってもよい。次に、固定された核酸試
料全、該核酸試料上の特異的な配列と相補的な、標識さ
れた核酸プローブとハイブリッド形成を行なわせる。核
酸プローグは、後に続く段階で検出される、放射性、酵
素、螢光、化学発光あるいは生物発光分子によって標識
され得る。
核酸試料全固体キャリアに結合される手法は、以下に挙
げるもの?含めて、多数知られている:(1)  単鎖
DNAIニトロセルロースに結合させること(サザン(
E 、 5outhern著、J 、 Mo1.Bio
l。
Vol、98.pp、5(13−527(1975);
(21DNAをジアゾベンジルオキシメチル紙に結合さ
せること(ワール(G、Wahl)他著、Proc、N
at、Acad。
Sci、、VOl、76、  pD、3683−368
7(1979));および(31D N A 2セルロ
ースに共有結合させること(ノールy、 (B 、 N
o1es )他著、Ce11.Vol、5+pp、30
1−310(1975))。溶液中のプローブを戸紙上
に固定されたDNAあるいはRNAとハイブリッド形成
を行なわせるために、多種の方法が可能である。上記方
法は、溶媒および使用される温度、標識されたプローブ
およびその特異的活性、および会合度全増大させるデキ
ストラン硫酸のような化合物の使用において異なる。
ハイブリッド形成を行なった分子の検出は、伝統的に、
デオキシヌクレオチドアルファ32P三リン酸全用いた
ニックトランスレーションによってDNA1高い特異的
活性状態に標識すること(リグビー(P、Rigby)
他著、Mo1.Biol、、 Vol−133、pp、
237−251(1977))およびこのDNAヲ、戸
紙上に固定させたDNA試料とハイブリッド形成させる
ことによって行なわれた。放射性活性の使用を避ける手
段として、aUTPのC5残基にビオチン分子が導入さ
れた(レンジャー(P。
Langer )他著、Proc、Nat、Acad、
Sci、、 Vol。
78(22)’、pp、6633−6sa7(z9s1
))。
このビオチン化されたaUTP2、ニックトランスレー
ションあるいはターミナルトランスフェラーゼ法(cf
、”エンゾ・バイオーツローブ・システム:末端標識キ
ット(The :Lnzo Bio−ProbeSys
tem:  Terminal  Labelling
  Kit )”、 x7ゾ・バイオケム社、ニューヨ
ーク州ニューヨーク10013 )によってDNAに導
入することにより、ハイブリッド形成を行なったDNA
は、ビオチンの検出のための免疫学的手法の使用あるい
は、DNAハイブリッド分子中に導入されたビオチンに
対するアビジン(酵素あるいは螢光標識に結合させたも
の)の高い親和性の利用により、検出可能であった。ハ
イブリッド形成アッセイの変法の中で、サンドインチハ
イブリッド形成は二つのプローブ全利用したものだと言
えるニブロープ#1はDNA試料を捕らえるために膜に
固定させ、プローブ#2け、シグナルプローグとし7て
使用するため、放射的活性標識2施したDNA鎖とした
試料が存在しない場合には、結合しなかった標識された
DNAが洗い流され、パックグランドのノイズ以外はシ
グナルが存在しない状態となった。
(ランキ(M 、 Ranki )、Gene、Mo1
.21 + pI)、77−85(1983; 198
4年12月4日発行されたランキらの米山特許4148
6.539号)。
上記の従来のハイブリッド形成アッセイの全ては、反応
が遅く、扱いにくく、時間がかがシ、手続上および主観
的誤り’に犯しがちである。迅速で、信頼でき、非常に
感度の高い核酸ハイブリッド形成の技術が必要とされて
いる。
(発明の要約) 本発明によれば、液体試料中の、DNAおよびRNA’
i含む核酸の検出および/または定量のための、核酸ハ
イブリッド形成アッセイの改良法が提供された。本発明
のアッセイでは、核酸全単鎖とすることが可能であり、
ハイブリッド形成?行うことができるならば、その由来
に関わりなく、あらゆる核酸が使用可能である。上記核
酸全単鎖にすることあるいはハイブリッド形成可能にす
ることは、一般的にアッセイされる液体試料を与えるだ
ろう。
本発明のハイブリッド形成アッセイは、原理的には、ウ
ィルス、細菌、菌類および酵母のような生物を含む、D
NAあるいはRNAの検出および/または定量に使用可
能である。本ハイブリッド形成アッセイは、例えば、医
療微生物学、獣医微生物学、食品衛生調査、および植物
病の微生物に↓る診断法などに使用できる。適した材料
は、動物あるいは植物の組織ホモジエネート、血液、排
泄粘液および鼻粘液および尿道粘液である。本ハイブリ
ッド形成アッセイは、臨床用試料中に存在するレベルの
微生物全検出するのに十分感度がよいと信じられている
。上記アッセイを行なう前に、試料中に存在する微生物
を培養することによってあらかじめ増やすことも可能で
ある。
本ハイブリッド形成アッセイは、例えば、(1)ベータ
溶血性連鎖球菌(beta−hemolytic 5t
reptoco−cci )、ヘモフィルス・インフル
エン、ザ(Hemophil、ueinfluenza
e )、肺炎双球菌(pneumococci )、マ
イコブラズ? 、 、ニューモニア(Mycoplas
ma pneurnon−iae )、およびマイコバ
クテリア(mycobacteria)のなどの細菌に
よる呼吸器感染;(2)インフルエンザA、 インフル
エンfB、ノξラインフルエンザ(parainflu
snza) (タイプL2および3)、呼吸性シンシチ
ウム ウィルス(rθ8piratOr7 +37nC
7−tial virus)、アデノウィルス(ade
noviruses)、コロナウィルス(corona
viruθθθ)およびラインウィルス(rhinov
iruses )のなどのウィルスによる呼吸器感染;
(3)サルモネラ菌(salmonellae )、’
/ ’l −y 菌(shigellae) 、エルシ
ニア・エンテロコリティ力(Yersinia ent
erocolitica)、毒素原性大腸菌(snte
rotoxigenic E、 coli)、クロスト
リディウム・ディフィシ/l/ (Clostridi
um diffi−cile)iよびキャンピロバクタ
ー(campylobacter)などの細菌による下
痢;(4)  ロタウィルス(rota−viruse
s )、パルレボウィルス(parvoviruses
 )、アデノウィルス(adenoviruses )
、およびエンテロウィルス(enteroviruse
s )などのウィルスによる下痢;(5)  ネイセリ
ア・ゴノルホエア(Neisseriagonorrh
oeae )、トレポネマ令パリダム(Trepone
mapallidum) 、クラミゾイア・トリコモナ
ス(Chlamydia trichomatis)な
どの細菌による性病;(6)単純ヘルRスウイルスのよ
うなウィルスによる性病;(7)キャンデイダ・アルビ
カンス(Can−dida albicans)などの
酵母による性病、トリコモナス・バギナリス(Tric
homonas vaginalls)などの原生動物
による性病;(8)  ベータ溶血性連鎖球菌(bet
a−hemolytic 5treptococci)
 (グループA)、肺炎双球菌(pneumococc
i )、エンテロバクテリア(enterobacte
ria )などの細菌による敗血症(sepsis) 
;および(9)サルモネラ菌(salmO−nella
e ) 、およびクロストリディウム・ベルフリンゲ/
ス(Clostrlium perfringens)
  などの細菌の食品衛生、に存在する核酸を検出する
のに使用され得る。
本ハイブリッド合成アッセイに従えば、原核酸試料を単
鎖にし、ハイブリッド合成が可能な形とし、それによっ
てアッセイされる単鎖核酸試料を含む、測定可能な体積
の液体試料を調製する。少なくとも15塩基のヌクレオ
チド配列2有する単鎖核酸筒〕フラグメント全、固体キ
ャリアと結合させる。固体キャリアは多数の直径約50
ミクロン以下の非水溶性粒子2含む。少なくとも約15
塩基のヌクレオチド配列?有する単鎖核酸第2フラグメ
ントは、発光標識あるいは後に発光標識が結合する発光
標識アクセプターと結合させる。後に述べるように、核
酸第1および第2フラグメントの相補的特異性は望まし
いアッセイ形態の選択によって決定される。核酸試料、
核酸第1フラグメントおよび核酸第2フラグメント?含
むハイブリッド′形成後、固体キャリアおよびそれに結
合している成分からなる固相?、液相から分離する。
ハイブリッド形成全同時にではなく、段階的に行なうの
であれば、固相?液相から段階的に分離することが望ま
しい。分離された固相の発光により、選択したアッセイ
形態に従って、液体試料中の核酸試料の検出および(あ
るいは)定量を行うことができるであろう。
本ハイブリッド形成アッセイは既存のアッセイ形態と比
較して、次の点において改良されている=(1)固相が
、微小粒子に結合した核醒第1フラグメント全含んでい
る (2)  固相が実質的に懸濁された状態で、固相
と、核酸試料あるいは核酸第2フラグメントのいずれか
または両方2含む液相との間の少なくとも1回のハイブ
リッド形成反応が行なわれる。ハイブリッド形成が完了
した際に、固相が、マイクロスイルトレージョンによっ
て液体試料体積よりも実質的に小さい体積に濃縮される
点も、改良点である。濃縮の度合全適当に選択すること
によって、濃縮された固体キャリアに結合している実質
的に全ての発光標識の発光?測定することができる。
(望ましい実施態様および応用実施態様)本ハイブリッ
ド形成アッセイは直径約50ミクロン以下の多数の非水
溶性粒子を含む固体キャリアを利用する。例えば、上記
粒子として、ポリスチレン・ラテックスのようなポリマ
ー粒子を使用できる。上記粒子は約0.2ミクロンから
50ミクロ/の範囲の、望ましい直径を有する。
上記粒子は、螢光標識、燐光標識、原子螢光標識、化学
発光標識、あるいは生物発光標識の励起によって生じる
発光に関して実質的に透過性である。また、上記粒子は
、螢光標識、燐光標識、あるいは原子螢光標識の場合に
、標識を励起させる光線に対しても実質的に透過性であ
る。発光標識は、断面の一辺が約ITrrrn乃至5w
nの範囲にある励起光束を有する装置によって測定され
る光学的発光?有する。発光は、固体キャリアがマイク
ロフイルトレーシヨンによって断面の一辺が約1乃至5
間の範囲に濃縮された後に測定される。
核酸第2フラグメントは、ハイブリッド形成反応の一部
あるいは全てが完了した後に発光標識が結合する発光標
識アクセプターに結合させてもよい。例えば、上記核酸
第2フラグメントは、ビオチンと該第2フラグメントと
の反応によって発光標識アクセプターに結合してもよい
。発光標識は、アビジン−発光標識複合体と、第2フラ
グメントに結合した発光標識アクセプターとの反応によ
って第2フラグメントと結合することになる。
ハイブリッド形成アッセイの速度および感度は、固体キ
ャリアが実質的に懸濁された状態で、ハイブリッド形成
反応全行なうことにより増大する。
固体キャリアの広い表面積は、核酸第2フラグメントあ
るいはこれに代えて核酸試料あるいは核酸第1フラグメ
ントの注目に値する量を固体キャリアに結合させて反応
させることができる。固体キャリアを実質的に懸濁させ
ることにより、固体キャリアに結合するハイブリッド形
成反応成分は、ハイブリッド形成反応が起こる液体溶媒
中に均等に分布する。このことにより、ハイブリッド形
成反応の迅速性および完全性は増大する。
固体キャリアは、マイクロフイルトレーシヨンによって
、液体試料の体積よりも実質的に小さい体積となるよう
に濃縮される。上記の操作により、二つの利点全書る。
第1に、核酸試料、あるいはある種のアッセイ形態の場
合には、核酸試料と直接にあるいは逆の相互関係のある
発光標識あるいは発光標識アクセプターが、検出および
/または定量に先立ち濃縮され、それによって濃縮率と
実質的に等しい率でアッセイの感度が増大する。第2に
、例えば、螢光光度計のような発光測定装置で実質的に
全ての発光標識全測定できるような体積にまで固体キャ
リアの体積を濃縮でき、それによって、「濃縮された体
積中に含まれる発光標識量」対「固体キャリアを含む溶
液が濃縮されていない場合に光束によって励起されるで
あろう標識量」の比率と実質的に等しい割合で、アッセ
イの感度が増大する。
典型的な固体キャリアは、例えば、核酸第1フラグメン
トが結合する08μm粒子の懸濁液全体積にして0.3
パーセント含む。上記懸濁液2OpQ中に含まれる固体
キャリアは、4.4 cAの表面積および0.06μ旦
の体積を持つ。サンドイッチ法においては、液体試料1
00μ℃中に含まれる核酸試料は、核酸第1フラグメン
トとの反応およびマイクロフイルトレーシヨン後、例え
ば1667倍に濃縮される。固体キャリアの体積が小さ
いことにより、都合良く濾過を行ない1−5鼠の大きさ
(すなわち、直径)にすることができる。第1フラグメ
ントとのハイブリッド形成によって固体キャリアと結合
する核酸試料は、標識全施した核酸第2フラグメントと
反応する。上記の操作により、固相の実質的に全ての螢
光は、前面螢光光度計によって測定可能となる。上記の
ような濃縮を行なわなければ、標準的な螢光光度計では
懸濁された固体キャリアに結合している標識のわずか1
−2パーセントしか励起されないであろう。このように
濃縮によって、濃縮による1667倍の感度の増強と、
実質的に全ての発光標識を測定することによる約70倍
の感度の増強が組合わされ、全体としてloQOOO倍
以上の感度の増強が得られる。
本ハイブリッド形成アッセイを実行する際には、多数の
選択し得るアッセイ形態が可能である。以下に上記可能
なアッセイ形態のうちの数種を略述する。
サンドイッチアッセイ法において、測定可能な体積中に
含まれる核酸試料;少なくとも15塩基のヌクレオチド
配列を有し、上記固体キャリアに結合した核酸第1フラ
グメント;および少なくとも15塩基のヌクレオチド配
列を有し、上記発光標識あるいは上記発光標識アクセプ
ターと結合した核酸第2フラグメントの相補的塩基対形
成により、固体キャリア結合三成分ハイブリット”分子
全形成させる。第1フラグメントは、核酸試料とハイブ
リッド形成が可能であシ、第2フラグメントは核酸試料
とはハイブリッド形成が可能であるが、第1フラグメン
トとはハイブリッド形成が不可能である。標識あるいは
標識アクセプターの他に、核酸試料、核酸第1フラグメ
ントおよび核駿第2フラグメントを含むので、得られた
固体キャリアに結合しているハイブリッドサンドイッチ
ここでは”三成分”と称する。
発光標識あるいは発光標識アクセプターが結合している
固体キャリア結合性三成分ハイブリッド分子は、上記三
成分ハイブリッド分子に結合していない発光標識あるい
は標識アクセプターから分離する。核酸試料と核酸第1
フラグメントとの間の相補的塩基対形成は、直径約50
ミクロン以下の多数の非水溶性粒子を含み第1フラグメ
ントが結合する固体キャリアが実質的に懸濁された状態
で、行なわれる。固体キャリア結合性三成分ハイブリッ
ド分子の発光は、固体キャリアがマイクロフイルトレー
シヨンによって液体試料の体積よりも実質的に小さい体
積に濃縮された後、測定される。
サンドインチ法の一つの態様では、三成分ノーイブリッ
ド分子は、第1フラグメントが結合した固体キャリアが
実質的に愚濁された状態で、核酸試料、核酸第1フラグ
メントおよび核酸第2フラグメントの相補的塩基対形成
を同時に行なうことによって形成される。この態様によ
れば、第1フラグメントと核酸試料との間のハイブリッ
ド形成と、核酸試料と第2フラグメントとの間のハイブ
リッド形成が実質的に同時に起こるようにするため、第
1フラグメントと第2フラグメント全液体試料に加える
。三成分ハイブリッド分子の形成後、固体キャリアをマ
イクロフイルトレーシヨンによって濃縮する。
標識が既に三成分ハイブリッド分子に結合している場合
には、その発光全測定する。発光標識アクセプターが三
成分ハイブリッド分子に結合している場合には、固体キ
ャリアが濃縮された状態でアクセプターに発光標識を結
合させるか、あるいは、上記発光標識の添加のために固
体キャリアを再懸濁する。後者の場合、発光標識の測定
に先立チ、マイクロフイルトレーシヨンによって、固体
キャリアを再度濃縮する。
上記のものと異なるサンドインチ法の態様では、第1フ
ラグメントが結合する固体キャリアが実質的に懸濁され
た状態で、まず核酸第1フラグメントを核酸試料とハイ
ブリッド形成させることにより、三成分ハイブリッド分
子全形成させる。上記の第1のハイブリッド形成反応に
より、第1フラグメントと核酸試料を含む二成分ハイブ
リッド分子が形成される。次に、核酸第2フラグメント
と二成分ハイブリッド分子に含まれる核酸試料の相補的
塩基対形成によって三成分ハイブリッド分子全形成させ
る。
二成分ハイブリッド分子全生成する第1のハイブリッド
形成反応後には、マイクロフイルトレーシヨンによって
、固体キャリアを濃縮してもしなくてもよい。第2のハ
イブリッド形成反応は、固体キャリアが濃縮された状態
か、あるいは固体キャリアが再懸濁された後のいずれか
に行なう。いずれの場合にも、前述のサンドイッチ法の
態様中に述べた方法に従って濃縮した状態で、発光標識
全測定する。
さらに別のサンドイッチ法では、核酸試料は、固体キャ
リアに結合した核酸第1フラグメントの添加および反応
に先立ち、核酸第2フラグメントと反応させる。
以下に述べる飽和法、競合的置換法、競合的結合法、お
よび関連するアッセイ法においては、(1)測定可能な
体積の液体試料中に含まれる、アッセイされる核酸試料
、(2)少なくとも15塩基のヌクレオチド配列を持ち
、固体キャリアに結合した核酸第1フラグメントおよび
(3)少なくとも15塩基のヌクレオチド配列を有し、
発光標識あるいは発光標識アクセプターと結合した核酸
第2フラグメントの相補的塩基対形成によって二種類の
異なる固体キャリア結合二成分ハイブリッド分子全形成
させる。第1フラグメントは核酸試料とハイブリッド形
成が可能である。核酸第2フラグメントす、第1フラグ
メントとはハイブリッド形成が可能であるが、核酸試料
とはハイブリッド形成できない。得られた固体キャリア
に結合した二種類のハイブリッド分子のうち、一方は第
1フラグメントと核酸試料を含み、もう一方は第1フラ
グメントと第2フラグメントを含むことから、これら全
゛二成分”と呼ぶ。
発光標識あるいは標識アクセプターが結合している二種
類の固体キャリア結合二成分ハイブリッド分子は、上記
二種類の固体キャリア結合二成分ハイブリッド分子に結
合していない発光標識あるいは標識アクセプターから分
離する。(1)核酸第1フラグメントと(21(1)核
酸試料あるいは(11)核酸第2フラグメントとの間の
相補的塩基対形成は、直径約50ミクロン以下の多数の
非水溶性粒子よシなり第1フラグメントが結合した固体
キャリアが実質的に懸濁された状態で行われる。固体キ
ャリア結合二成分ハイブリッド分子の発光は、マイクロ
フイルトレーシヨンによう固体キャリア全液体試料の体
積よシ実質的に小さい体積に濃縮した後に測定する。
連続的飽和法の態様では、二種類の固体キャリア結合二
成分ハイブリッド分子は、まず、核酸第1フラグメント
が結合する固体キャリアが実質的に懸濁された状態で、
核酸試料と過剰の核酸第1フラグメント?ハイブリッド
形成させ、次に、(1)核酸試料とハイブリッド形成し
ていない核酸第1フラグメントと(2)核酸第2フラグ
メントとのハイブリッド形成を行なうことによって形成
される。
この態様によれば、固体キャリア上には過剰数の第1フ
ラグメント部位があるため、結果としては、核酸試料は
可能な第1フラグメント部位の一部でのみハイブリッド
形成全行ない得ることになる。
第2のハイブリッド形成反応では、標識あるいは標識ア
クセプターが結合した核酸第2フラグメントは残りの部
位?満たす。このアッセイ法においては、固相中の標識
量は、液体試料中に存在する核酸試料の量と逆に相関す
る。
競合的置換法の態様では、二種類の固体キャリア結合二
成分ハイブリッド分子は、まず、核酸第1フラグメント
が結合した固体キャリアが実質的に懸濁された状態で、
核酸第1フラグメントと核酸第2フラグメントをハイブ
リッド形成させ、次に、核酸第1フラグメント全核酸試
料とハイブリッド形成させることにより、ハイプリント
形成している核酸第2フラグメントとの置換と行なうこ
とにより、形成される。本アッセイ法では、第2フラグ
メントは実質的に全ての可能な第1フラグメント部位と
ハイブリッド形成?行なう。適切な反応条件のもとでは
、ハイブリッド形成した第1フラグメントは、競合的ハ
イブリッド形成反応が平衡に到達するまで、核酸試料に
よって置換される。このアッセイ法の場合、同相の発光
は、液体試料中の核酸試料量と逆に相関する。
競合的結合法の態様では、二種類の固体キャリ子結合二
成分ハイブリッド分子は、第1フラグメントが結合した
固体キャリアが実質的に懸濁された状態で、(1)核酸
試料および(2)核酸第2フラグメントが、核酸第1フ
ラグメントに対して競合的に、相補的塩基対を同時に形
成することにより生成される。
競合的結合法の他の態様においては、二種類の固体キャ
リア結合二成分ハイブリット“分子は、まず、核酸第1
フラグメントが結合した固体キャリアが実質的に懸濁さ
れた状態で、核酸試料を核酸第1フラグメントとハイブ
リッド形成させ、次に核酸第2フラグメントと上記核酸
第1フラグメントのハイブリッド形成により、上記核酸
第1フラグメントに対して競合させることにより、形成
させる。上述の競合法のいずれも、核酸試料および核酸
第2フラグメントが、核酸第1フラグメントに対して競
合する。上記競合的ハイブリッド形成反応は、一般的に
平衡状態に達するが、但し、競合的結合アッセイ法の感
度は、初めに核酸試料全核酸第1フラグメントと反応さ
せた方が増大することがしばしばある。
さらに異なる競合的結合法では、一種類は固体キャリア
に結合しており、他方は結合していない、二種類の二成
分ハイブリッド分子は、(1)測定可能な体積の液体試
料中に含まれている、アッセイされる核酸試料、(2)
少なくとも15塩基のヌクレオチド配列2有し、固体キ
ャリアに結合した核酸第1フラグメント、および(3)
少なくとも15塩基のヌクレオチド配列全有し、発光標
識または二種類の二成分ハイブリッド分子の形成後に発
光標識全結合する標識アクセプターが結合した核酸第2
フラグメント、の相補的塩基対形成にょシ、生成される
。核酸第1フラグメントは核酸試料とはハイブリッド形
成2行なわないが、核酸第2フラグメントは核酸試料あ
るいは核酸第1フラグメントとハイブリッド形成が可能
である。
結合二成分ハイブリッド分子は、非結合二成分ハイブリ
ッド分子から分離する。(1)核酸第1フラグメントと
(2)核酸第2フラグメントとの間の相補的塩基対形成
は、直径約50ミクロン以下の多数の非水溶性粒子より
なシ核酸第1フラグメントヲ結合した固体キャリアが実
質的に懸濁された状態で、行なわれる。固体キャリア結
合二成分ハイブリッド分子に結合している発光標識の存
在は、固体キャリア全マイクロフイルトレーシヨンによ
って、液体試料の体積よりも実質的に小さい体積に濃縮
した状態で、測定する。
競合的結合法の第2の型の態様では、二種類の二成分ハ
イブリッド分子は、核酸第1フラグメントが結合した固
体キャリアが実質的に懸濁された状態で、(1)核酸試
料および(2)核酸第1フラグが、核酸第2フラグメン
トに関して競合して、相補的塩基対形成全同時に行なう
ことにょシ形成される。
上記の全てのアッセイ法は、核酸を検出することおよび
/または定量することに使用される。試料中の核酸の存
在は、選択したアッセイ法に応じてシグナルの有無によ
り示される。バックグランド・ノイズは、核酸試料が全
く存在しない標準溶液についてアッセイを行ない、シグ
ナルの有無全決定することで差し引くことが可能である
。試料中の核酸は、核酸試料の存在に起因するシグナル
を、前述の核酸試料あるいは試料と相互反応性2持つ核
酸を多様な量で含む、既知の標準試料に対するシグナル
量と関連させるという既存の手法によって定量できる。
下記の例は、ウシ胸腺DNAの検出における本ハイブリ
ッドアッセイの応用性2示すものである。
下記の例は、サンドイッチブツセ4イ法にょる;しかし
、下記例は本ハイブリッドアッセイの使途の多さおよび
感度2示すためのみに用いられるのであシ、いかなる方
法においてもその使途を制限することを意図するもので
はない。
(実施例工) ウシ胸腺DNAJ−1、ディル(R,Dale)他著、
Biochem、 Vol、 14(11)+ pp、
2447−2457(1975) に述べられた手法の
変形によって、水銀処理を施した。ウシ胸腺DNA17
X10  M(146nmoleloD ユ= ット)
の濃度で、0.1M酢酸ナトリウムバッファーpH6,
02’mlに加え、溶解?促進するため、マグネテイン
クスターラ−で−晩撹拌した。上記溶液は、50℃に加
熱し、その温度に達したとき15倍過剰量の酢酸水銀を
加えた。60分後に試料全取り出し、氷上に置いた。上
記溶液に、塩化リチウムを濃度が0.009Mとなるよ
うに加えた。試料は、過剰の塩化水銀を除去するため、
等容の酢酸エチルで6回抽出した。
水銀化されたDNAはエタノール沈殿させ、冷やした無
水エタノールで洗浄し、中濃度の塩?含む制限エンドヌ
クレアーゼバッファー(50mMNaCl、10mM 
)リス1)H7,4、および10mMMg5O4)に再
懸濁した。DNAは以下の制限酵素で消化した:1μ9
のDNAあたシ1ユニット(ユニットは、イリノイ州ア
ーリントンハイツのアマージャム社(Ammersha
m、工nc、)から市販品として入手可能な材料によっ
て決定された)のB>L II T Hl nd IN
、およびHlnd I[f 0.7%アガロースゲル上
で500塩基対フラグメントが検出できるまで反応させ
た。DNAは上記のように消化し、ゲルに流し、溝中へ
電気的に溶出することにより抽出し、エタノール沈殿さ
せ、5ooμg/mlの濃度で0.1 M酢酸ナトリウ
ムバッファーpH6,0に再懸濁した。このDNAはス
ルフヒドリル粒子へ適用して核酸第1フラグメントとし
て使用するために調製したものである。
(実施例2) 50%W/ V  アミノ粒子(直径0.63μ、カタ
ログ番号#30−(130−1  (イリノイ州ム/プ
ライン、パンデソクス・ラボラトリーズ社)の懸濁液5
meK、5mJノ0.1 M ’) 7酸バツフ 7−
 pH7,Qおよび05罰のジメチルスルホキシド中に
12,5m9の3−(2−ピリジルジチオ)プロピオン
酸N−ヒドロキシサクシンイミドエステル(SPDP)
(カールソン(J 、Carlson)他著、Bioc
hem、 J、 。
Vol、173.pp、723−737(1978)に
よる)?含む溶液を加えた。混合液は室温で1時間撹拌
し、次に、6000rpmで30分間遠心分離を行なっ
た。
粒子は等容のリン酸バッファーで洗浄し、上記と同様に
遠心分離を行なった。得られた2−ピリジルジスルフィ
ドで修飾された粒子を、5rttlの0.1M酢酸バッ
ファーpas、oに再懸濁した。上記溶液に、40mg
のL4−ジチオスレイトールを加え、室温で30分間撹
拌した。粒子は上記と同様に遠心分離を行なった。上清
をデカンテーションし、0.6μワットマ/F紙によっ
て濾過した。粒子のチオール基含量は、モル吸光係数8
.08X10  M−cm−”k用い、遊離されたピリ
ジン−2−チオン濃度全上清の343 nmにおける吸
光度を測定することにより、推測した(スタックベリー
(T 、 5tu−chbur7)他著、Bioche
m、、 Vol、 15L pp−417〜(1975
))。上清の吸光度は、4.20.D・ユニットであシ
、固体1gあたり10.5X10  モルのチオール基
に相当する。粒子は1度脱イオン水で洗浄し、上記と同
様に遠心分離を行ない、51rLeの0、1 M IJ
ン酸バッファーpH7,5に再懸濁した。
(実施例3) 1 ytlの0.5%w/ v  スルフヒドリル粒子
を6000 rpmで20分間遠心分離した。上清はデ
カンテーションし、粒子は氷上で保存した。水銀化され
た二本鎖ウシ胸腺DNA’i、変性させるため、100
℃で5分間加熱し、急速に氷上で冷却した。
10分後、得られた単鎖DNA溶液を粒子に加え一晩冷
所に置いた、翌日、粒子全遠心分離し、上清をデカンテ
ーションし、結合していない過剰のDNAI除去するた
めに0.1 M NaC4で洗浄した。
得られた粒子は、核酸第1フラグメントが結合してお沙
、0.1 Mリン酸バッファーpH7,0で0.25%
w/v になるように再懸濁した。
(実施例4) ウシ胸腺°DNA2、アガロースゲル上で、約300塩
基対のバンドが得られるように、上記のように消化した
。15マイクログラム全ゲルから取り、DNAとビオチ
ン−11−dUTPとのテーリング反応に使用した。上
記DNAのテーリングは、既知の手法〔二ンゾ・パイオ
ープローブ・システム−末端ラベルキット(The E
nzo Bio−ProbeSystem−Termi
nal LabelingKit)、10013ニユー
ヨーク州ニユーヨーク、エンゾ・バイオケム社〕によっ
て行なった。DNA=i、アガロースゲル電気泳動によ
って300塩基対の大きさのフラグメントが認められる
ように、1μ9 DNAあたシ1ユニット(決定された
ユニットおよび使用した製品は、イリノイ州アーリント
ンノ・イブのアマージャム社による)のPstI’に用
いて消化した。末端テーリング反応は、テーリングが行
なわれた全ヌクレオチドが7.5 nmoleとなるよ
うに、90分間行なった。ビオチン化されたaUTPは
、1マイクログラムのDNAあたり、3.75 nmo
le含まれると推定される。
(実施例5) ストレプトアビジン−B−フイコエリトリン(Stre
ptaviain−B−phycoerythrin 
、 S A■−B PE )ゲ、既知の手法(”フィコ
ビリプロティンの構成についてのノー) (Notes
 on ConstructingPhycobili
proteins )、 94404カリフオルニア州
フオスターシテイ、アプライド・ノξイオシステム社;
”生物学的分子へのフィコビリプロティンの結合(Co
njugations of Phycobilipr
oteins t。
BiologicaIMolecule日)”、オレゴ
ン州97448゜ジャンクションシティ、モレキュラー
・ブローブス社)によって合成した。16μ℃の3− 
(2−ピリジルジチオ)プロピオン酸N−ヒドロキシサ
クシニミド1エステル(5PDP、無水メタノール中に
新らたに混合されたもの1.3 mq/ynl )’t
 ]−、45mgのSAVに加え、室温で40分間イン
キュベートした。375μQのジチオスレイトール(カ
ップリングバッファー、0.1 Mリン酸ナトリウム、
0.1M塩化ナトリウムpH74中f1M)’t5mg
の5PDPで修飾したBPEに加え、室温でインキュ(
−トシた。上記二種類の混合液は、ともに、カップリン
グバッファーを2回交換して、(それぞれ4リツトル)
、暗所で4℃にて透析を行なった。
透析後25)の溶液?混合し、暗所で16時間4℃に保
った。メタノール中の1x】、OMN−エチルマレイミ
ド133μρ?反応混合液に加え、室温に30分間保っ
た。得られた混合液は低リン酸バッファー(0,OO]
、Mリン酸ナトリウム、0.1M塩化ナトリウム、pH
7,0)ffi2回勿交換して、透析?行なった(それ
ぞれ4リツトル)。5AV−合液を吸着させ、5罰の低
リン酸バッファーで洗い、1ntlずつのフラクション
とした。段階的溶出法により溶出バッファーを加えた(
全て0.1 MNaCJl、pH7,(l基本として、
それぞれ0.0(13M、0.005M、0.008M
、−0,01M、0.(13M。
0.05 M、  0.1 M、  0.4 M  リ
ン駿全含む)。バッファーは、モル数が増加する順に流
し、溶出液が透明になったら交換した。求めるフラクシ
ョンは、0、05 Mリン酸バッファー溶出液後に現れ
た。
(実施例6) 核酸第1フラグメントが結合した粒子(”第1フラグメ
ント粒子”)は、遠心分離し、ブレ・・イブリツド形成
バッファー〔50%(V/V)ホルムアミド1,5×デ
ンハlレト溶液(100X=2%BSAベンテックス・
フラクションV (w/v) 、2%フィコール400
 (W/V)および2%ポリビニルピロリド:/(w/
v))、5xSSPE(1x=0.18MNaC4、0
,01Mリン酸ナトリウApH7,7および1mM E
DTA)および100 it 9/mlの変性したサケ
精子DNA1前もって42℃にしたもの〕で、第1フラ
グメント粒子が0.25%(W/V)となるように再懸
濁した。42℃で2時間インキュベートした。第1フラ
グメント粒子?遠心分離し、42℃溶出バッファー(9
9%(v/V)ホルムアミドおよび10mM トリスp
a 7.s)で1時間再懸濁した。第1フラグメント粒
子?遠心分離し、・次に、ハイブリッド形成バッファー
(50%ホルムアミドv/v、 0.3 M塩化ナトリ
ウム、0.0(13Mクエン酸ナトリウム、O,000
25M  トリスp H7,4,0,00025M E
DTAおよび100μg/罰の変性させたサケ精子DN
A142℃にあらかじめ温めたもの)で0.25%(V
/V)となるように再懸濁させ、0、5 mlの微量遠
心試験管に100μρづつ分注した。
150μ氾トリスバツフアー(pH7,5)  あたり
10μ9のウシ胸腺DNAおよび15μ9の標識したD
NA第2フラグメントの混合液?100℃で熱変性させ
た。上記溶液15μυ?、ノ・イブリット−形成バッフ
ァー中の0.25%第1フラグメント粒子100μρ金
含む05罰試験管に加えた。
再アニーリ/グ?行なわせるために、42℃で10時間
のインキュベート’に行なった。ハイブリッド形成後、
粒子’t5017/V ホルムアミドおよび0.2XS
ET(20xSET=3MNaCi、0.4 Mトリス
pH7,8およびQ、 02 M EDTA)を用いて
37℃で6回洗浄した、得られたサンドインチ三成分に
覆われた粒子は、最終的に100μΩの0、1 M I
Jン酸バッファーpH7,0に再懸濁し、1ウシ胸腺D
NAハイブリッド形成混合液”?形成させた。
ネガティブ・コントロールとして、さらに2種類のハイ
ブリッド形成混合液全使用した。まず、150μρ ト
リスバッファーpH7,5中に10μ9の胎盤DNAと
15μ9の標識した第2フラグメント?含む混合液?上
記と同様に100℃で変性させた。第2に、150μρ
 トリスバッファーpH7,5中に15μ9の標識した
DNA第2フラグメントのみ?含むもの?、上記同様1
00℃で熱変性させた。上記コントロール混合液15μ
℃全それぞれバッファー中に100μすの0.25%第
1フラグメント粒子?含む微量遠心試験管に加え、上記
同様にインキュイージョン、洗浄および再懸濁させるこ
とにより、”胎盤DNAコントロールハイブリッド形成
混合液”および”非核酸試料含有コントロールハイブリ
ッド形成混合液”をそれぞれ形成させた。
(実施例7) 25μΩのウシ胸腺DNAハイブリッド形成混合液?自
動化96ウエルアツセイプレート前面フルオロメーター
(スクリーン・マシン96.イリノイ州ムンデライン、
バンデツクス・ラボラトリーズ社から入手可能)の3個
のウェルにそれぞれ加えた。同様のことを25μUの胎
盤DNAコントロールハイブリッド形成混合液および非
核酸試料含有コントロールハイブリッド形成混合液につ
いてそれぞれ繰りかえした。50μρのウシ胸腺DNA
ハイブリッド形成混合液についても繰シかえした。スト
レプトアビジ:/−B−フイコエリトリン(SAY−B
PE)は、l meあたシ2.5μ9の濃度で、1%正
常ヤギ血清および1%胎児ウシ血清から成る希釈液で希
釈した。以下の方法は、ハイブリッド形成混合液を含む
それぞれのウェルごとに行なった:20μ℃の希釈した
5AT−BPE =i加え、15分インキュベートし、
2分間分離し、60μρの等張液(1θoton)で洗
浄し、2分分離し、60μρの等張液で洗浄し、2分間
分離し、励起波長545 n m、螢光波長577nm
、螢光全決定する倍率は5倍に設定して測定した。
(表 1) 1   1.414  1,594  6,576  
12,4022   1752  1.792  6.
552  14,01(13   1.772  1,
924  6.294  1へ354平均  L646
 1,740  6,474  13,922* 暫定
的螢光ユニット (実施例8) 前述のように精製した、10μ9のウシ胸腺DNA50
0塩基対フラグメント?、ターミナルトランスフェラー
ゼバッファー(0,22Mカコジル酸カリウム(pH7
,4)、 o、 OI M MgCf12、Q、5mM
Hg−ciUTP、0.OIMメルカプトエタノール僚
てのストックはQ、Q5MTris−04(pH7,4
)中で作製した)に加えた)。上記混合液に、284ユ
ニツトのターミナルトランスフェラーゼを加えた。37
℃で30分間インキュベート?行なった。得られたHg
−aUTPで末端が標識されたDNAI、前述のように
粒子に結合させた。
(実施91J9) (+[施例6のインキュベーションの継続時間を10時
間から2時間に短縮したこと、およびC2+50μ℃の
ウシ胸腺DNAハイブリッド形成混合液?、実施例6で
調製したものの半分のウシ胸腺DNA=i用いて調製し
た(すなわち、5μ9のウシ胸腺DNAおよび15μ9
の標識したDNA第2フラグメント?150μΩのトリ
スバッファーに加え、熱変性させた)こと、および第2
のウシ胸腺DNAハイブリッド形成混合物25μρと入
れ換えたことを除き、前述のように行なったサンドイッ
チアッセイ法を繰り返した。
(表 2) 1   1.052  972  9,932  43
522    L542  950   a978  
4,7983   1.350   LO92’J48
8  4.450平均  1,315   LOO59
,466夷533(外5名)

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1)測定可能である体積の液体試料中に含まれる
    、アッセイされる単鎖核酸試料;2)少なくとも15塩
    基のヌクレオチド配列を持ち、固体キャリアに結合し、
    上記核酸試料とハイブリッド形成が可能である、核酸の
    単鎖第1フラグメント;および、3)少なくとも15塩
    基のヌクレオチド配列を持ち、発光標識あるいは三成分
    ハイブリッド分子を形成させた後に発光標識が結合でき
    る発光標識アクセプターが結合し、さらに、上記核酸試
    料とはハイブリッド形成が可能であるが、上記核酸の第
    1フラグメントとはハイブリッド形成を行なわない、核
    酸の単鎖第2フラグメント;の三成分の相補的塩基対形
    成により、固体キャリア結合三成分ハイブリッド分子を
    形成させ;そして(イ)発光標識あるいは発光標識アク
    セプターが結合している、固体キャリア結合三成分ハイ
    ブリッド分子を、(ロ)上記固体キャリア結合三成分ハ
    イブリッド分子に結合していない発光標識あるいは発光
    標識アクセプターから分離すること;からなる核酸ハイ
    ブリッド形成アッセイ法において、核酸の第1のフラグ
    メントが結合した、直径約50ミクロン以下の多数の非
    水溶性粒子よりなる固体キャリアが実質的に懸濁された
    状態である際に、核酸試料と核酸の第1フラグメントと
    の間で相補的塩基対形成を行なわせること;および三成
    分ハイブリッド分子が結合した固体キャリアがマイクロ
    フイルトレーシヨンにより液体試料の体積よりも実質的
    に小さい体積に濃縮された状態である際に、上記三成分
    ハイブリッド分子に結合している発光標識の発光を測定
    すること;を特徴とする方法。
  2. (2)発光標識が、螢光標識あるいは燐光標識あるいは
    原子螢光標識あるいは化学発光標識あるいは生物発光標
    識のいずれかである特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)発光標識アクセプターがビオチンと核酸第2フラ
    グメントとの反応によつて形成され、発光標識がアビジ
    ン−発光標識複合体である、特許請求の範囲第1項記載
    の方法。
  4. (4)まず、核酸第1フラグメントが結合した固体キャ
    リアが実質的に懸濁された状態で、核酸第1フラグメン
    トを核酸試料とハイブリッド形成させて二成分ハイブリ
    ッド分子を形成させ; 次に、核酸第2フラグメントを、上記二成分ハイブリッ
    ド分子に含まれる核酸試料と相補的塩基対を形成させる
    こと;により三成分ハイブリッド分子が形成される、特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
  5. (5)三成分ハイブリッド分子が、核酸第1フラグメン
    トが結合した固体キャリアが実質的に懸濁された状態で
    、核酸試料、核酸第1フラグメント、および核酸第2フ
    ラグメントが同時に相補的塩基対形成を行なうことによ
    り形成される、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  6. (6)不溶性粒子がポリマー粒子である、特許請求の範
    囲第1項記載の方法。
  7. (7)ポリマー粒子がラテックス粒子である特許請求の
    範囲第6項記載の方法。
  8. (8)非水溶性粒子の直径が、約0.2ミクロンから約
    50ミクロンの範囲にある、特許請求の範囲第1項記載
    の方法。
  9. (9)発光標識が、断面の1辺が約1mm乃至5mmの
    範囲内にある励起光束を有する装置によつて測定可能な
    光学的発光を有する、特許請求の範囲第1項記載の方法
  10. (10)非水溶性粒子が標識の励起光および、それによ
    つて生じる発光に対して、実質的に透明である、特許請
    求の範囲第1項記載の方法。
  11. (11)非水溶性粒子が、発光標識の化学的あるいは生
    物学的励起によつて生じる発光に対して、実質的に透明
    である、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  12. (12)ミクロフイルトレーシヨンによつて濃縮された
    固体キャリアが、断面の一辺が約1乃至5mmの範囲に
    ある状態で、発光を測定する、特許請求の範囲第1項記
    載の方法。
  13. (13)核酸試料が単鎖DNAあるいはRNA、核酸第
    1フラグメントがDNAあるいはRNAの単鎖フラグメ
    ント、および核酸第2フラグメントがDNAあるいはR
    NAの単鎖フラグメントである、特許請求の範囲第1項
    記載の方法。
  14. (14)1)測定可能な体積の液体試料中に含まれる、
    アッセイされる単鎖核酸試料;2)少なくとも15塩基
    のヌクレオチド配列を有し、固体キャリアに結合してお
    り、上記核酸試料とハイブリッド形成可能である、単鎖
    核酸第1フラグメント;および3)少なくとも15塩基
    のヌクレオチド配列を持ち、発光標識あるいは二種の固
    体キャリア結合二成分ハイブリッド分子を形成させた後
    に発光標識が結合できる発光標識アクセプターが結合し
    、また、上記核酸第1フラグメントとハイブリッド形成
    可能であるが、上記核酸試料とはハイブリッド形成でき
    ない、単鎖核酸第2フラグメント;の三成分の相補的塩
    基対形成により、二種の固体キャリア結合二成分ハイブ
    リッド分子を形成させる;そして (イ)発光標識あるいは発光標識アクセプターが結合し
    ている二種の固体キャリア結合二成分ハイブリッド分子
    を、(ロ)上記二種の固体キャリア結合二成分ハイブリ
    ッド分子に結合していない発光標識あるいは発光標識ア
    クセプターから分離すること;からなる核酸ハイブリッ
    ド形成アッセイ法において、 核酸の第1フラグメントが結合した、直径約50ミクロ
    ン以下の多数の非水溶性粒子を含む固体キャリアが実質
    的に懸濁された状態で、(a)核酸の第1フラグメント
    と(b)核酸試料あるいは核酸の第2フラグメントとの
    間で、相補的塩基対形成を行なわせること;および 二成分ハイブリッド分子の結合している固体キャリアが
    マイクロフイルトレーシヨンにより、液体試料よりも実
    質的に小さい体積に濃縮された状態で、上記二成分ハイ
    ブリッド分子に結合している発光標識の発光を測定する
    こと;を特徴とする方法。
  15. (15)二種の固体キャリア結合二成分ハイブリッド分
    子が、 まず、核酸第1フラグメントが結合した固体キャリアが
    実質的に懸濁された状態で、核酸試料を過剰の核酸第1
    フラグメントとハイブリッド形成させ; 次に、1)核酸試料とハイブリッド形成していない、核
    酸第1フラグメントと、2)核酸第2フラグメントをハ
    イブリッド形成させること;により形成される、特許請
    求の範囲第14項記載の方法。
  16. (16)二種の固体キャリア結合二成分ハイブリッド分
    子が、 まず、核酸第1フラグメントが結合した固体キャリアが
    実質的に懸濁された状態で、核酸第1フラグメントを核
    酸第2フラグメントとハイブリッド形成させ; 次に、核酸第1フラグメントと核酸試料とのハイブリッ
    ド形成によつて、上記ハイブリッド形成を行なつた核酸
    第2フラグメントを置換すること;により形成される、
    特許請求の範囲第14項記載の方法。
  17. (17)二種の固体キャリア結合二成分ハイブリッド分
    子が、核酸第1フラグメントが結合した固体キャリアが
    実質的に懸濁された状態で、1)核酸試料と、2)核酸
    第2フラグメントとを同時に核酸第1フラグメントと競
    合させて相補的塩基対を作らせることにより、形成され
    る、特許請求の範囲第14項記載の方法。
  18. (18)二種の固体キャリア結合二成分ハイブリッド分
    子が、 まず、核酸第1フラグメントが結合した固体キャリアが
    実質的に懸濁された状態で、核酸試料と核酸第1フラグ
    メントとをハイブリッド形成させ;次に、核酸第2フラ
    グメントを上記核酸第1フラグメントとハイブリッド形
    成させることにより、上記核酸第1フラグメントに対し
    て競合させること; により、形成される、特許請求の範囲第14項記載の方
    法。
  19. (19)発光標識が、螢光標識あるいは燐光標識あるい
    は原子螢光標識あるいは化学発光標識あるいは生物発光
    標識のいずれかである、特許請求の範囲第14項記載の
    方法。
  20. (20)発光標識アクセプターが、ビオチンと核酸第2
    フラグメントとの反応によつて形成され、発光標識がア
    ビジン−発光標識複合体である、特許請求の範囲第14
    項記載の方法。
  21. (21)不溶性粒子がポリマー粒子である、特許請求の
    範囲第16項記載の方法。
  22. (22)ポリマー粒子がラテックス粒子である、特許請
    求の範囲第14項記載の方法。
  23. (23)非水溶性粒子が約0.2ミクロンから約50ミ
    クロンの範囲の直径を有する、特許請求の範囲第14項
    記載の方法。
  24. (24)発光標識が、断面の一辺が約1mm乃至5mm
    の範囲にある励起光束を有する装置によつて測定される
    光学的発光を有する、特許請求の範囲第14項記載の方
    法。
  25. (25)非水溶性粒子が標識を励起する光束およびそれ
    によつて生じる発光に対して実質的に透明である、特許
    請求の範囲第14項記載の方法。
  26. (26)非水溶性粒子が、発光標識の化学的あるいは生
    物学的励起によつて生じる発光に対して実質的に透明で
    ある、特許請求の範囲第14項記載の方法。
  27. (27)マイクロフイルトレーシヨンによつて濃縮され
    た固体キャリアの断面の一辺が約1mm乃至5mmの範
    囲である状態で発光標識が測定される、特許請求の範囲
    第14項記載の方法。
  28. (28)核酸試料が単鎖DNAあるいはRNAであり、
    核酸第1フラグメントがDNAあるいはRNAの単鎖フ
    ラグメントであり、核酸第2フラグメントがDNAある
    いはRNAの単鎖フラグメントである、特許請求の範囲
    第14項記載の方法。
  29. (29)1)測定可能な体積の液体試料中に含まれる、
    アッセイされる単鎖核酸試料;2)少なくとも15塩基
    のヌクレオチド配列を持ち、固体キャリアに結合し、ま
    た、上記核酸試料とはハイブリッドを形成し得ない、単
    鎖核酸第1フラグメント;および3)少なくとも15塩
    基対のヌクレオチド配列を持ち、発光標識あるいは二種
    の二成分ハイブリッド分子を形成させた後に発光標識が
    結合できる発光標識アクセプターが結合した、上記核酸
    試料あるいは上記核酸第1フラグメントとハイブリッド
    形成可能な単鎖核酸第2フラグメント;の相補的塩基対
    形成によつて、一種は固体キャリアに結合し、もう一種
    は固体キャリアに結合しない、二種の二成分ハイブリッ
    ド分子を形成させ;そして 固体キャリア結合二成分ハイブリッド分子を固体キャリ
    ア非結合二成分ハイブリッド分子から分離すること;よ
    りなる核酸ハイブリッド形成アッセイ法において、 核酸第1フラグメントが結合した直径約50ミクロン以
    下の多数の非水溶性粒子よりなる固体キャリアが実質的
    に懸濁された状態で、(イ)核酸第1フラグメントと、
    (ロ)核酸第2フラグメントとの間で相補的塩基対形成
    を行なわせること;および二成分ハイブリッド分子が結
    合する固体キャリアがマイクロフイルトレーシヨンによ
    つて実質的に液体試料の体積よりも小さい体積に濃縮さ
    れた状態で、固体キャリア結合二成分ハイブリッド分子
    に結合している発光標識の発光を測定すること;を特徴
    とする方法。
  30. (30)二種の二成分ハイブリッド分子が、核酸第1フ
    ラグメントが結合した固体キャリアが実質的に懸濁され
    た状態で、1)核酸試料と、2)核酸第1フラグメント
    とが、核酸第2フラグメントに対して競合して同時に相
    補的塩基対形成を行なうことによつて形成される、特許
    請求の範囲第29項記載の方法。
  31. (31)発光標識が螢光標識、燐光標識、原子螢光標識
    、化学発光標識あるいは生物発光標識のいずれかである
    、特許請求の範囲第29項記載の方法。
  32. (32)発光標識アクセプターが、ビオチンと核酸第2
    フラグメントとの反応によつて形成され、発光標識がア
    ビジン−発光標識複合体である、特許請求の範囲第31
    項記載の方法。
  33. (33)不溶性粒子がポリマー粒子である、特許請求の
    範囲第29項記載の方法。
  34. (34)ポリマー粒子がラテックス粒子である、特許請
    求の範囲第33項記載の方法。
  35. (35)非水溶性粒子が約0.2ミクロンから約50ミ
    クロンの範囲の直径を有する、特許請求の範囲第29項
    記載の方法。
  36. (36)発光標識が、断面の一辺が約1mm乃至5mm
    の範囲の励起光束を持つ装置によつて測定される光学的
    発光を有する、特許請求の範囲第29項記載の方法。
  37. (37)非水溶性粒子が、標識を励起させる光およびそ
    れによつて放射される発光に対して実質的に透明である
    、特許請求の範囲第29項記載の方法。
  38. (38)非水溶性粒子が、発光標識の化学的あるいは生
    物学的励起によつて生じる発光に対して、実質的に透明
    である、特許請求の範囲第29項記載の方法。
  39. (39)マイクロフイルトレーシヨンによつて濃縮され
    た固体キャリアが、断面の一辺が約1mm乃至5mmの
    範囲にある状態で発光が測定される、特許請求の範囲第
    29項記載の方法。
  40. (40)核酸試料が単鎖DNAあるいはRNAであり、
    核酸第1フラグメントがDNAあるいはRNAの単鎖フ
    ラグメントであり、核酸第2フラグメントがDNAある
    いはRNAの単鎖フラグメントである、特許請求の範囲
    第29項記載の方法。
JP10077786A 1985-04-30 1986-04-30 発光標識を用いた固相核酸ハイブリツド合成アツセイ Pending JPS61264240A (ja)

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