JPWO2003097877A1 - 遺伝子多型の検出方法 - Google Patents

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Abstract

受容体をコードする遺伝子若しくはその相補配列中に存在する多型部位を含むように、又は受容体をコードする遺伝子及びその相補配列の少なくとも一方を増幅したときの増幅断片中に前記多型部位が含まれるように、オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、得られるオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、目的の受容体をコードする遺伝子中の少なくとも1個の遺伝子多型を検出することを特徴とする遺伝子多型の検出方法。

Description

技術分野
本発明は、遺伝子多型情報、遺伝子多型情報の検出方法、遺伝子多型を用いた薬物の評価方法、及び薬物のスクリーニング方法に関する。
背景技術
ヒトの姿形が千差万別であるように、30億からなる遺伝暗号も個人間で比較するとかなり多くの部位で異なっている。この遺伝暗号の違いを遺伝子多型(ポリモルフィズム)と呼んでおり、代表的な遺伝子多型として一塩基多型が知られている。
一塩基多型(SNP:single nucleotide polymorphism)とは、個人間における1遺伝暗号の違いを意味する。ヒトの顔貌や体型が千差万別であるように、遺伝暗号である塩基配列も一人ひとりかなり多くの部位で異なっている。SNPは、その存在する位置によってcSNP(coding SNP)とgSNP(genome SNP)に分類され、cSNPには、さらにsSNP(silent SNP)、rSNP(regulatory SNP)及びiSNP(intron SNP)が含まれる。
上記SNPは、多型マーカーとしての疾患の発症や増悪に関連する遺伝子を見つけるために有用であり、最終的に臨床分野において疾患のリスク診断や薬剤の使い分けなどに直接関係する。また、疾患の原因となっている物質を標的分子とした証拠に基づく薬剤開発は、世界的趨勢となっている。ある疾患に対して薬剤を投与した場合、患者の応答性は様々であり、著効を示すもの、有効性の低いもの、全く効果を示さないもののように、薬剤に対する応答性には大きな違いがある。これは、症状が同じで同じ診断名であっても、その背景となっている疾患を起こしている経路が異なっていたり、あるいは薬剤の受容体への結合能やその受容体の情報伝達能、受容体そのものの発現量などが大きく異なっている可能性があるからである。従って、SNPなど遺伝子多型を参考にしながら、目的の疾患に応じた薬物の選択、治療法の開発(いわゆるオーダーメイド医療)が望まれる。
薬剤に対する応答性に加えて、時には致死的となるような強い副作用の問題も、医療従事者が対処していかなければならない大きな問題の一つである。これは、処方ミスなどによる過剰投与がなくても、時には思わぬ致死的な副作用に遭遇することがある。従って、薬剤の応答性に対しては、薬剤の代謝、薬剤の輸送のみならず、薬剤のレセプターの薬剤応答性や副作用に関連する受容体の感受性における個体差を、SNPなどの遺伝子多型を参考にしながら決定することが望まれる。
発明の開示
本発明は、遺伝子多型情報の検出方法とその情報に基づく薬物の有効性並びに安全性を評価するための方法、及び薬物のスクリーニング方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、受容体をコードする遺伝子中の遺伝子多型を見出し、これを用いて薬物の感受性とその薬物が標的としないであろうと思われていた受容体を介した副作用の発現を評価する方法の確立に成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)受容体をコードする遺伝子若しくはその相補配列中に存在する多型部位を含むように、又は受容体をコードする遺伝子及びその相補配列の少なくとも一方を増幅したときの増幅断片中に前記多型部位が含まれるように、オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、得られるオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、目的の受容体をコードする遺伝子中の少なくとも1個の遺伝子多型を検出することを特徴とする遺伝子多型の検出方法。
(2)受容体をコードする遺伝子若しくはその相補配列中に存在する多型部位を含むように、又は受容体をコードする遺伝子及びその相補配列の少なくとも一方を増幅したときの増幅断片中に前記多型部位が含まれるように、オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、得られるオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、目的の受容体をコードする遺伝子中の少なくとも1個の遺伝子多型を検出することを特徴とする遺伝子多型の検出方法であって、前記多型部位が、配列番号1〜1168に示す塩基配列又はその相補配列中に存在する少なくとも一つであることを特徴とする、前記方法。
(3)受容体をコードする遺伝子若しくはその相補配列中に存在する多型部位を含むように、又は受容体をコードする遺伝子及びその相補配列の少なくとも一方を増幅したときの増幅断片中に前記多型部位が含まれるように、オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、得られるオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、目的の受容体をコードする遺伝子中の少なくとも1個の遺伝子多型を検出することを特徴とする遺伝子多型の検出方法であって、前記オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーが、配列番号1〜1168に示す塩基配列のうち多型部位を含む少なくとも13塩基の配列又はこれに相補的な配列を有するものからなる群から選択される少なくとも1つである前記方法。
この場合のオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーの長さとしては、13〜60塩基のものが挙げられる。
(4)上記(1)〜(3)の方法において、多型部位の情報としては表1に示すもの(例えば表1に示す配列番号1〜1168の配列情報)を使用することができる。また、多型部位を含むオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーとしては、その5’末端若しくは3’末端又は中央の塩基が当該多型部位となるように作製されたものが挙げられる。受容体をコードする遺伝子又はその相補配列とハイブリダイズし得る断片とハイブリダイズしない断片とが結合したものであって、前記多型部位が、当該ハイブリダイズし得る断片の5’末端又は3’末端となるようなオリゴヌクレオチドプローブも、多型部位を含むオリゴヌクレオチドプローブとして本発明に含まれる。
本発明の方法において、多型の種類は限定されるものではなく、例えば、一塩基多型、複数個の塩基の欠失、置換若しくは挿入による多型、又はVNTR若しくはマイクロサテライトによる多型が挙げられる。
(5)上記(1)〜(4)のいずれかの方法により得られた検出結果から、当該受容体を介する薬物の有効性及び安全性を評価することを特徴とする薬物の評価方法。
(6)上記(1)〜(4)のいずれかの方法により得られた検出結果から、当該受容体を介する薬物の感受性の程度を評価することを特徴とする薬物の評価方法。
(7)上記(5)又は(6)の評価方法により得られた評価を指標として、使用すべき薬物を選択することを特徴とする薬物の選択方法。
(8)受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中の多型情報と、被験者から採取した当該受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中の多型情報とを比較して、当該受容体を介して起こる薬物の有効性及び/又は安全性に関する個体差を解析し、得られる解析結果から使用すべき薬物及び/又はその用量を選択することを特徴とする薬物の選択方法。
(9)上記(1)〜(4)の検出方法、(5)〜(6)の評価方法又は(7)〜(8)の選択方法において、受容体としては、CD20、CD33、CSF3R、IL1R1、IL1R2、IL2R、HER2、IFNAR1、PGR、ACTH、ICAM1、VCAM1、ITGB2、PTGDR、PTGER1、PTGER2、PTGER3、PTGFR、GNA12、TBXA2R、BLTR2、CYSLT1、CYSLT2、PTAFR、BDKRB1、BDKRB2、ADRB1、ADRB2、HRH1、HRH2、HRH3、HTR3A、AGTR1、AGTRL1、AGTR2、AVPR1A、AVPR2、PTGIR、DRD1、ITGA2B、FOLR1、TNFR1、ADORA1、ADORA2A、ADORA2B、ADORA3、AVPR1B、ADRA1A、ADRA2A、ADRA2B、EDG1、EDG4、EDG5、GPR1、GPR2、GPR3、GPR4、GPR10、MC1R、MC2R、MC3R、MC4R、OXTR、SSTR1及びSSTR3からなる群から選択される少なくとも1つが挙げられる。
(10)受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中に存在する多型部位を含むように作製されたオリゴヌクレオチド。
(11)CD20、CD33、CSF3R、IL1R1、IL1R2、IL2R、HER2、IFNAR1、PGR、ACTH、ICAM1、VCAM1、ITGB2、PTGDR、PTGER1、PTGER2、PTGER3、PTGFR、GNA12、TBXA2R、BLTR2、CYSLT1、CYSLT2、PTAFR、BDKRB1、BDKRB2、ADRB1、ADRB2、HRH1、HRH2、HRH3、HTR3A、AGTR1、AGTRL1、AGTR2、AVPR1A、AVPR2、PTGIR、DRD1、ITGA2B、FOLR1、TNFR1、ADORA1、ADORA2A、ADORA2B、ADORA3、AVPR1B、ADRA1A、ADRA2A、ADRA2B、EDG1、EDG4、EDG5、GPR1、GPR2、GPR3、GPR4、GPR10、MC1R、MC2R、MC3R、MC4R、OXTR、SSTR1及びSSTR3からなる群から選択されるいずれかの受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中に存在する多型部位を含むように作製されたオリゴヌクレオチド。
(12)上記(10)〜(11)のオリゴヌクレオチドは、例えば、その5’末端若しくは3’末端又は中央の塩基が、当該多型部位となるように作製される。また、多型部位を含む上記オリゴヌクレオチドは、受容体をコードする遺伝子又はその相補配列とハイブリダイズし得る断片とハイブリダイズしない断片とが結合したものであって、前記多型部位が、当該ハイブリダイズし得る断片の5’末端又は3’末端となるように作製することもできる。
本発明のさらに具体的なオリゴヌクレオチドとしては、配列番号1〜1168に示す塩基配列又はその相補配列中に存在する少なくとも一つの多型部位を含むオリゴヌクレオチドが挙げられる。これらのオリゴヌクレオチドは、13〜35塩基の長さを有するものであってもよく、配列番号1〜1168に示すいずれかの塩基配列のうち第21番目の塩基を含む少なくとも13塩基の配列又はこれに相補的な配列からなるオリゴヌクレオチドであってもよい。また、配列番号1〜1168に示される塩基配列又はこれに相補的な塩基配列からなる群から選択されるオリゴヌクレオチドも本発明に含まれる。
(13)配列番号1〜1168に示すいずれかの塩基配列又はその相補配列中の多型部位が含まれるゲノムDNA領域において、当該多型部位から5’及び/又は3’側に向かってそれぞれ1000bp以内に設計され、かつ、13〜60塩基の長さを有するオリゴヌクレオチド。
(14)上記(12)〜(13)に示すオリゴヌクレオチドが支持体に固定されたマイクロアレイ。
(15)上記(12)〜(13)に示すオリゴヌクレオチド及び/又は(14)に示すマイクロアレイを含む遺伝子多型検出用キット。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、受容体に関する遺伝子多型情報を用いて、被検対象の遺伝子多型を検出する方法に関する。また、本発明は、当該受容体を介して起こる薬物の有効性及び安全性の有無又は強弱を解析することを特徴とし、この解析結果により、疾患と薬物との関係を評価するものである。複数人が同じ疾患に罹患している場合であっても、受容体の遺伝子多型情報は個々の患者ごとに異なることが多い。従って、その異なる遺伝子多型情報から薬物に対する受容体感受性の違いを導き、どのような遺伝子多型情報を有する場合に特定の薬物の有効性が認められるのか又は認められないのか、また、どのような遺伝子多型情報を有する場合に副作用が出やすいのか又は出にくいのか、その薬物の有効性及び/又は安全性を評価する。その結果、ある疾患に対してどのような薬物を使用すべきなのか、遺伝子多型情報からそれぞれの患者ごとに適した投薬(オーダーメイド医療)が可能となる。
1.遺伝子多型
遺伝子多型には、一塩基多型、インサーション/デリーション型多型、及び塩基配列の繰り返し数が異なっていることにより生じる多型が含まれる。一塩基多型(SNP)とは、一般にはある遺伝子又はその相補鎖(相補配列)領域における特定の1個の塩基が他の塩基に置換することによる多型を意味するが、本発明においては、上記置換による多型のほか、当該1個の塩基が欠失したことによる多型、当該1個の塩基にさらに1個の塩基が挿入したことによる多型も含めることとする。
また、インサーション/デリーション型多型とは、複数の塩基(例えば2個〜数十塩基)が欠失や挿入をしていることによる多型をいい、数百塩基〜数千塩基が欠失や挿入されているものも存在する。さらに、塩基配列の繰り返し数が異なっていることにより生じる多型は2〜数十塩基の配列が繰り返されており、その繰り返し回数が個人間で異なっているものをいう。繰り返しの単位が数塩基から数十塩基のものをVNTR(variable number of tandem repeat)といい、2〜4塩基単位程度のものをマイクロサテライト多型という。VNTRやマイクロサテライト多型においては、この繰り返し回数の違いが個々人のアレル(対立遺伝子)で異なることにより、バリエーションを獲得している。
ここで、遺伝子多型情報は、遺伝子中の多型情報と、その相補配列中の多型情報との双方を含むものである。また、「相補鎖」又は「相補配列」とは、塩基対合則の関係を有するポリヌクレオチドである。例えば、「5’−A−G−T−3’」配列は「3’−T−C−A−5’」配列に対し相補的である。相補性は、部分的に、すなわちポリヌクレオチド中においてある程度の数の塩基のみが塩基対合則により一致しているようなものであってもよく、全体が完全に相補的であってもよい。このような相補性の程度は、ハイブリダイゼーションの効率及び強度に有意に影響を及ぼす。これは、増幅反応、及びポリヌクレオチド間の結合による検出方法において特に重要である。
ヌクレオチド配列の相補性は、1つの配列の5’末端が他の配列の3’末端と対合するようにヌクレオチド配列を並べた場合に、オリゴヌクレオチドの配列が「逆並行の関係」にあることを意味する。相補性が完全である必要はなく、二重らせんはミスマッチ塩基対又は一致していない塩基を含んでいても安定である。当業者であれば、例えばオリゴヌクレオチドの長さ、オリゴヌクレオチドの塩基組成及び配列、イオン強度、並びにミスマッチ塩基対の存在などを考慮して経験的に二重らせんの安定性を決定することが可能である。
2.受容体
「受容体」とは、ホルモン、オータコイド、神経伝達物質などの特異的なリガンドに応答する受容器の総称である。代表的なものとしては細胞膜や核内受容体が知られている。医薬品の一部はこの受容体へのリガンドの結合を阻害又は拮抗するか、あるいは、リガンドと同様に受容体に結合し、その受容体が司る情報伝達を刺激するものである。そのため、受容体へのリガンドの結合能、その情報伝達能、あるいは受容体そのものの発現量が遺伝子多型によって影響を受ける場合には、薬物の効果又は副作用に個体差が生じる。
本発明において、遺伝子多型解析の対象となる遺伝子により発現される受容体としては、以下のものが挙げられる。
CD20、CD33、CSF3R、IL1R1、IL1R2、IL2R、HER2、IFNAR1、PGR、ACTH、ICAM1、VCAM1、ITGB2、PTGDR、PTGER1、PTGER2、PTGER3、PTGFR、GNA12、TBXA2R、BLTR2、CYSLT1、CYSLT2、PTAFR、BDKRB1、BDKRB2、ADRB1、ADRB2、HRH1、HRH2、HRH3、HTR3A、AGTR1、AGTRL1、AGTR2、AVPR1A、AVPR2、PTGIR、DRD1、ITGA2B、FOLR1、TNFR1、ADORA1、ADORA2A、ADORA2B、ADORA3、AVPR1B、ADRA1A、ADRA2A、ADRA2B、EDG1、EDG4、EDG5、GPR1、GPR2、GPR3、GPR4、GPR10、MC1R、MC2R、MC3R、MC4R、OXTR、SSTR1及びSSTR3
受容体は、各々特異的なリガンドによる情報伝達のみを制御する受容器である。
(1) CD20はCD20抗原の受容体である。
(2) CD33はCD33抗原の受容体である。
(3) CSF3Rはコロニー刺激因子3(Colony stimulating factor 3)の受容体である。
(4) IL1R1はインターロイキン1(Interleukin 1の受容体である。
(5) IL1R2はインターロイキン1(Interleukin 1)の受容体である。
(6) IL2Rはインターロイキン2(Interleukin 2)の受容体である。
(7) HER2はc−erb−B−2の受容体である。
(8) IFNAR1はインターフェロンα、β又はω(Interferon(alpha,beta and omega))の受容体である。
(9) PGRはプロゲステロン(Progesterone)の受容体である。
(10) ACTHはメラノコルチン2(Melanocortin 2)の受容体である。
(11) ICAM1はヒト細胞内接着分子1(Intercellular adhesion molecule 1(CD54),human)の受容体である。
(12) VCAM1は血管細胞接着分子1(Vascular cell adhesion molecule 1)の受容体である。
(13) ITGB2はインテグリンβ2(抗原CD18(p95),リンパ球機能関連抗原1;マクロファージ抗原1(Mac−1)βサブユニット)(Integrin,beta 2(antigen CD18(p95),lymphocyte function−associated antigen 1;macrophage antigen 1(mac−1)beta subunit))の受容体である。
(14) PTGDRはプロスタグランジンD2(Prostaglandin D2)の受容体である。
(15) PTGER1はプロスタグランジンE1(Prostaglandin E1)の受容体である。
(16) PTGER2はプロスタグランジンE2(Prostaglandin E2)の受容体である。
(17) PTGER3はプロスタグランジンE3(Prostaglandin E3)の受容体である。
(18) PTGFRはプロスタグランジンF(Prostaglandin F)の受容体である。
(19) GNA12はトロンボキサンA2(Thromboxane A2)の受容体である。
(20) TBXA2RはトロンボキサンA2(Thromboxane A2)の受容体である。
(21) BLTR2はロイコトリエンB4(leukotriene B4)の受容体である。
(22) CYSLT1はシステイニルロイコトリエン(Cysteinyl leukotriene)の受容体である。
(23) CYSLT2は、システイニルロイコトリエンの受容体である。
(24) PTAFRは血小板活性化因子(Platelet−activating factor)受容体である。
(25) BDKRB1はブラジキニン(Bradykinin)の受容体である。
(26) BDKRB2はブラジキニン(Bradykinin)の受容体である。
(27) ADRB1はカテコールアミンβ−1(Catecholamine beta−1)の受容体である。
(28) ADRB2はカテコールアミンβ−2(Catecholamine beta−2)の受容体である。
(29) HRH1はヒスタミンH1(histamine H1)受容体である。
(30) HRH2はヒスタミンH2(histamine H2)受容体である。
(31) HRH3はヒスタミンH3(histamine H3)受容体である。
(32) HTR3Aは5−ヒドロキシトリプタミン(セロトニン)(5−hydroxytryptamine(serotonin))の受容体である。
(33) AGTR1はアンジオテンシン受容体1(Angiotensin receptor 1)である。
(34) AGTRL1はアンジオテンシン(Angiotensin)様の受容体である。
(35) AGTR2はアンジオテンシン(Angiotensin)の受容体である。
(36) AVPR1Aはアルギニンバソプレッシン(Arginine vasopressin)の受容体である。
(37) AVPR2はアルギニンバソプレッシン(Arginine vasopressin)の受容体である。
(38) PTGIRはプロスタグランジンI2(プロスタサイクリン)(Prostaglandin I2)(prostacyclin)の受容体である。
(39) DRD1はドーパミン(Dopamine)の受容体である。
(40) ITGA2Bはインテグリンα2b(血小板糖タンパク質IIb/IIIa複合体のIIb,抗原CD41B)((Integrin,alpha 2b)(platelet glycoprotein IIb of IIb/IIIa complex,antigen CD41B))である。
(41) FOLR1は葉酸受容体1(Folate receptor 1)である。
(42) TNFR1は腫瘍壊死因子受容体1(Tumor necrosis factor receptor 1)である。アクセッション番号:AC006057.5
(43) ADORA1はアデノシンA1受容体(Adenosine A1 receptor)である。
(44) ADORA2AはアデノシンA2受容体(Adenosine A2 receptor)である。
(45) ADORA2BはアデノシンA2B受容体(Adenosine A2B receptor)である。
(46) ADORA3はアデノシンA3受容体(Adenosine A3 receptor)である。
(47) AVPR1Bはアルギニンバソプレッシン受容体1B(Arginine Vasopressin receptor 1B)である。
(48) ADRA1Aはアドレナリンα1A受容体(Adrenergic alpha−1A receptor)である。
(49) ADRA2Aはアドレナリンα2A受容体(Adrenergic alpha−2A receptor)である。
(50) ADRA2Bはアドレナリンα2B受容体(Adrenergic alpha−2B receptor)である。
(51) EDG1は内皮分化スフィンゴリピドGタンパク質共役受容体1(Endothelial differentiation,sphingolipid G−protein−coupled receptor,1)である。
(52) EDG4は内皮分化スフィンゴリピドGタンパク質共役受容体4(Endothelial differentiation,sphingolipid G−protein−coupled receptor,4)である。
(53) EDG5は内皮分化スフィンゴリピドGタンパク質共役受容体5(Endothelial differentiation,sphingolipid G−protein−coupled receptor,5)である。
(54) GPR1はGタンパク質共役受容体1(G protein−coupled receptor 1)である。
(55) GPR2はGタンパク質共役受容体2(G protein−coupled receptor 2)である。
(56) GPR3はGタンパク質共役受容体3(G protein−coupled receptor 3)である。
(57) GPR4はGタンパク質共役受容体4(G protein−coupled receptor 4)である。
(58) GPR10はGタンパク質共役受容体10(G protein−coupled receptor 10)である。
(59) MC1Rはメラノコルチン1受容体(Melanocortin 1 receptor)である。
(60) MC2Rはメラノコルチン2受容体(Melanocortin 2 receptor)である。
(61) MC3Rはメラノコルチン3受容体(Melanocortin 3 receptor)である。
(62) MC4Rはメラノコルチン4受容体(Melanocortin 4 receptor)である。
(63) OXTRはオキシトシン受容体(Oxytocin receptor)である。
(64) SSTR1はソマトスタチン受容体1(Somatostatin receptor 1)である。
(65) SSTR3はソマトスタチン受容体3(Somatostatin receptor 3)である。
3.遺伝子多型情報
遺伝子多型情報は、一般的遺伝子多型検出法を利用して得ることができる。例えば、シークエンス法、PCRによる方法、断片長多型アッセイ、アレル特異的オリゴヌクレオチドを鋳型としてハイブリダイゼーションを行う方法(例えばTaqMan PCR法、インベーダー法、DNAチップ法)、プライマー伸長反応を利用する方法、シークエンス法、MALDI−TOF/MS法、DNAチップ法等が採用される。PCR法やシークエンス法はいずれの遺伝子多型の検出法にも使用することができ、他の方法は、主としてSNPの検出法に使用することができる。
TaqMan PCR法とは、蛍光標識したアレル特異的オリゴとTaq DNAポリメラーゼによるPCR反応とを利用した方法である(Livak,K.J.Genet.Anal.14,143(1999);Morris T.et al.,J.Clin.Microbiol.34,2933(1996))。インベーダー法とは、SNPのそれぞれのアレルに特異的な2種類のレポータープローブ及び1種類のインベーダープローブの鋳型DNAへのハイブリダイゼーションと、DNAの構造を認識して切断するという特殊なエンドヌクレアーゼ活性を有する酵素によるDNAの切断を組み合わせた方法である(Livak,K.J.Biomol.Eng.14,143−149(1999);Morris T.et al.,J.Clin.Microbiol.34,2933(1996);Lyamichev,V.et al.,Science,260,778−783(1993)等)。
また、プライマー伸長反応を利用する方法として、例えばSniPer法を採用することもできる。SniPer法とは、RCA(rolling circle amplification)法と呼ばれる手法を基本原理とするものであり、環状の一本鎖DNAを鋳型としてDNAポリメラーゼがその上を移動しながら相補鎖DNAを連続して合成していくものである。この方法によれば、DNA増幅が起こった場合に生じる発色反応の有無を測定することによってSNPを判定する(Lizardi,P.M.et al.,Nature Genet.,19,225−232(1998);Piated,A.S.et al.,Nature Biotech.,16,359−363(1998))。
シークエンス法とは、遺伝子多型を含む領域をPCRにて増幅させ、Dye Terminatorなどを用いてDNA配列をシークエンスすることで遺伝子多型(特に一塩基多型)の頻度を解析する方法である。
MALDI−TOF/MS法とは、質量分析機(mass spectrmeter)を用いた方法で、基本的には異なる一塩基の質量の違いを利用してSNPジェノタイピングする方法である。PCR増幅を利用した方法とmultiplexを利用した方法がある(Haff,L.A.,Smirnov,I.P.,Genome Res.,7,378−(1997);Little,D.P.et al.Eur.J.Clinica.Chem.Clin.Biochem.,35,545−(1997);Ross,P.,et al.Nat Biotechnol.,16,1347−(1998))。
DNAチップ法とは、ガラスなどの基盤上に多種類のDNAプローブを整列化し、固定し、その上で標識DNAのハイブリダイゼーションを行い、プローブ上の標識(蛍光など)シグナルを検出する方法を利用して、ハイブリダイゼーションで完全マッチと一塩基ミスマッチを分別検出する方法である。
本発明の方法において使用することができる遺伝子多型情報、特にSNP情報は表1の通りである。
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表1において、「遺伝子名」の欄には受容体をコードする遺伝子名を記載した。「配列」の欄においてアルファベット大文字で示した塩基、つまり「配列」の欄の第21番目の塩基が多型情報である。表中の配列は、基本的にSNPの前後20塩基を示している。但し、第21番目の多型部位からみて前後20塩基中にも多型が存在するものもある。例えば、CD20のNo.9(配列番号9)の第16番目の「T/C」、あるいはIL1RのNo.10(配列番号57)の第5番目の「T/C」なども、多型である。「/」を付した2つの塩基は、その塩基のホモ又はヘテロのSNPを示す。例えば、「A/G」と表示した場合は、アレルがA/A若しくはG/Gのホモ、又はA/Gのヘテロであることを意味する。但し、括弧を付した塩基(例えばCSF3RのNo.12の(A):配列番号46)はインサートによる多型を、Δ(例えばIL1R2のNo.37:配列番号133)は1又は複数塩基の欠失による多型を意味する。また、括弧に数字を付した塩基は、その括弧内の塩基がその数字の数だけ繰り返されていることを意味する。例えば、配列番号43の配列(表1、CSF3RのNo.9)において「(C)8−10」とあるのは、Cが8〜10個の繰り返し配列であることを意味する。ここで、表1の「配列」に示す塩基配列の位置関係を説明する場合に使用するときの「第21番目」は、遺伝子多型部位の位置を意味するものである。したがって、欠失のSNP(Δ)の場合は、その欠失した架空の塩基が「第21番目」であり、複数の塩基が存在する場合は、複数の塩基のひとかたまりが「第21番目」の塩基となる。例えば、VCAM1のNo.18(配列番号249)の場合は多型部位「GCAG」又は欠失部が、IL1RのNo.41(配列番号89)の場合は多型部位「(A)9−12」が第21番目の塩基となる。
「存在位置」は、SNPのゲノム上の位置を示す。5’フランキング(flanking)領域、イントロン(intron)領域、3’フランキング(flanking)領域のSNPsの存在位置は、第1エキソンの最も5’側の塩基より1塩基5’側を−1番とし、以下5’側に向かって−2、−3、−4、・・・となる。イントロン(intron)領域は、あるエキソンの3’側端から1塩基3’側から、次のエキソンまでの間を意味し、また、その番号は5’側のエキソン番号で表す。例えば、エキソン3とエキソン4との間に存在するイントロン(すなわち、エキソン3の3’側に存在するイントロン)をイントロン3という。イントロン領域のSNPsの存在位置は、そのイントロンの5’側に位置するエキソン/イントロン接合点(exon/intron junction)からみて3’側の最初の塩基をそのイントロンの塩基配列1番として数えた。そして、(+)表示又は無表示は3’下流方向に、(−)表示は5’上流方向に向かって数えた数字を示した。例えば、エキソン3/イントロン3接合点から3’側に向かって3塩基目の塩基が多型であれば、「intron 3,+3」と表示する。同様に、イントロン3/エキソン4接合点から5’側に向かって5塩基目の塩基が多型であれば、「intron 3,−5」と表示する。また、最終エキソンの3’側を3’フランキング(flanking)といい、SNPsの存在位置は、その遺伝子の最終エキソンの最も3’側の塩基より更に1塩基3’側の塩基を1番として数えた。なお、表1のMC2R17〜MC2R20(配列番号967〜970)の「存在位置」に記載の数字はデータベース上のものであり、本発明の解析により得られた数字をカッコ内に示した。「No.」の欄に記載された数字は、各遺伝子の遺伝子地図(図9〜73)上におけるSNPの位置を示す番号と対応する。また、図9〜73には、公のゲノムデータベースにおける多型のアクセッション番号が示されている。表1、図面及びデータベースの情報を利用することにより、多型に隣接する領域の配列を特定することができる。例えば、このような情報は、多型に隣接するPCRプライマーを作成する際に有用である。
上記ゲノムデータベースとしては、限定されるものではないが、NCBI(米国バイオテクノロジー情報センター:National Center for Biotechnology Information)のサービス一覧、IMS−JST JSNPデータベースウエブサイト(理化学研究所、遺伝子多型研究センター、遺伝子多型タイピング研究・支援チーム)が挙げられる。
4.オリゴヌクレオチドプローブ又はオリゴヌクレオチドプライマーの作製
本発明の検出方法においてプライマー及び/又はプローブとして使用されるオリゴヌクレオチドは、例えばSNPを検出するときは表1に示す塩基配列(配列番号1〜1168)を基本とし、これらの配列自体を合成してもよく、これらの配列の一部を含むように設計し合成してもよい。但し、その塩基配列中には必ずSNP(表1の「配列」の欄にアルファベット大文字で表示した部分)が含まれるようにする。また、本発明においてはこれらの配列の相補鎖も含まれる。
SNPを例に説明すると、SNP部位は、プライマー又はプローブの塩基配列の3’若しくは5’端に存在するように設計し、あるいは、相補的な配列の3’若しくは5’端に存在するように設計し、又は前2者の3’若しくは5’端から4塩基内、好ましくは2塩基内に存在するように設計する。あるいは、オリゴヌクレオチドの塩基配列全長の中央にSNPが存在するように設計する。「中央」とは、SNPの塩基よりも5’端に向かう塩基の数と、3’端に向かう塩基の数とがほぼ同数となる中心部の領域をいい、オリゴヌクレオチドの塩基数が奇数の場合は、中心部の5塩基、好ましくは中心部の3塩基、さらに好ましくは最も中心部の1塩基をいう。例えば、41個の塩基数の場合は、第19番目〜第23番目、好ましくは第20番目〜第22番目、さらに好ましくは第21番目の塩基が「中央」となる。また、オリゴヌクレオチドの塩基数が偶数の場合は、中心部の4塩基、好ましくは中心部の2塩基をいう。例えば、40個の塩基数の場合は、第19番目〜第22番目、好ましくは第20番目の塩基が「中央」となる。表1の「配列」に示す塩基配列において、欠失の多型の場合は、実際の配列の長さは40個で偶数となる。したがって、この配列に基づいて40個の塩基数のオリゴヌクレオチドを設計した場合は、第19番目〜第22番目、好ましくは第20番目の塩基が「中央」となる。
多型部位が複数の塩基で構成される場合は、多型部位の全部又は一部の塩基配列又はその相補配列が含まれるようにプローブ又はプライマーを設計及び作製する。作製されたオリゴヌクレオチドをプローブとして用いると、ハイブリダイズの有無又は差を利用してアレルを決定することができる。プローブ又はプライマーのDNAのうち、多型部位又はその周辺領域と相補鎖を形成する塩基を「対応塩基」とすると、プローブ又はプライマーは、多型を構成する配列のうちいずれかの配列上に対応塩基が位置するように設計することができる。「周辺領域」とは、多型を構成する配列の最も5’側端からさらに1〜3塩基外側(5’側)、又は多型を構成する配列の最も3’側端からさらに1〜3塩基外側(3’側)の領域を意味する。特に、プローブ又はプライマー中の対応塩基は、相補鎖を形成するときの5’又は3’末端の塩基が、多型を構成する配列中の5’末端側、3’末端側又は中央に位置するように設計することができる。本発明では、中央に位置することが好ましい。さらに、対応塩基は、多型を構成する配列の周辺領域上に位置するように設計することもできる。
例えば、後述のインベーダー法において表1のPTGDRの第13番(配列番号313)に示す遺伝子多型(TCC)を検出するためにインベーダープローブ及びアレルプローブを作製する場合は、アレルプローブについては、多型部位TCCに相当する塩基、すなわち5’側から3’側に向かって「G」、「G」又は「A」がアレルプローブの対応塩基となってハイブリダイズするように設計する(図4Bのa〜c)。例えば、図4B(a)は、相補鎖を形成する最も5’側の対応塩基「G」が、多型を構成する塩基(TCC)の中央に位置し、図4B(b)は、相補鎖を形成する最も5’側の対応塩基「A」が、多型を構成する塩基(TCC)の「T」上に位置するという位置関係を示している。また、図4B(d)には、アレルプローブの対応塩基が、多型部位(下線部)の周辺領域(3塩基)に位置するように設計したものが示されている。
インベーダープローブについては、3’端の塩基「N」(A、T、C又はGのいずれか)の位置が、ハイブリダイズした場合に多型部位の塩基(TCC)のいずれかと対応する位置になるように設計する。但し、アレルプローブと1塩基重複するように設計するのが最も効果的である(図4C)。一方、もう1つの遺伝子多型であるTCC欠失の場合には、その1〜3塩基分5’側又は3’側の位置に相当する塩基をインベーダープローブ及びアレルプローブの重複塩基としてTCC欠失を考慮して(配列から欠失させて)設計すればよい。図4B(e)には、欠失部位の両側2塩基がアレルプローブとハイブリダイズするようにしたものを示す。なお、TaqManプローブでは、このTCCのいずれかの塩基又はその欠失位置が、TaqManプローブの中央となるように設計すればよい。
塩基配列の長さは、少なくとも13塩基、好ましくは13塩基〜60塩基、さらに好ましくは15〜40塩基、最も好ましくは18〜30塩基となるように設計する。このオリゴヌクレオチド配列は、被検遺伝子を検出するためのプローブとして使用することができ、また、フォワード(センス)プライマー及びリバース(アンチセンス)プライマーのどちらに使用してもよい。
また、オリゴヌクレオチドは、ゲノムDNAとハイブリダイズする領域とハイブリダイズしない領域とがタンデムに連結したものであってもよい。連結の順序はどちらが上流でも下流でもよい。このオリゴヌクレオチドのうちハイブリダイズする領域は、表1に記載のSNPを含む配列情報から設計し、ゲノムDNAとハイブリダイズする領域の最も5’側又は3’側の配列がSNPとなるように作製する。上記オリゴヌクレオチドのうちハイブリダイズしない領域は、表1に記載のSNPを含む配列とハイブリダイズしないように、ランダムに配列を設計する。このオリゴヌクレオチドは、主としてインベーダー法によるSNPの検出に、プローブとして使用することができる。
さらに、本発明において使用されるプライマーは、表1に示す塩基配列のうち、そのSNPに起因する機能変化、有効/無効の判断、副作用の有無を調べる目的で、PCRにて増幅される配列の中にSNPを含むよう設計される。この場合の、プライマーの長さは、少なくとも15塩基、好ましくは15〜30塩基、さらに好ましくは18〜24塩基の長さを有するように設計する。このときのプライマー配列は、増幅断片が1000bp以下、好ましくは500bp以内(例えば120〜500bp)、さらに好ましくは200bp以内(120〜200)bpとなるように鋳型DNAの領域から適宜選択する。
例えば、SNPの5’側又は3’側に隣接する塩基から起算して、センス又はアンチセンスのプライマーの少なくともどちらか一方が、それぞれ5’又は3’側方向に1000bp以内、好ましくは200bp以内、さらに好ましくは100bp以内の領域に含まれるように設計する。
以上のように設計されたオリゴヌクレオチドプライマー又はオリゴヌクレオチドプローブは、公知の手法により化学合成することができるが、通常は、市販の化学合成装置を使用して合成される。
なお、プローブには、予め蛍光標識(例えばFAM,VIC,Redmond Dye等)を付加して作業の自動化を図ることも可能である。
5.キット
上記オリゴヌクレオチドは、遺伝子多型検出用キットに含めることができる。
本発明の遺伝子多型検出用キットは、本発明を実施するために必要な1種以上の成分を含むものである。例えば、本発明のキットは、酵素を保存若しくは供給するためのもの、及び/又は切断アッセイ(例えばインベーダーアッセイ)を実施するために必要な反応成分を含むものである。本発明のキットは、酵素、又はアッセイに必要な(好適な)成分のうち、任意の全ての成分を含むものである。そのような成分としては、限定されるものではないが、オリゴヌクレオチド、ポリメラーゼ(例えばTaqポリメラーゼ)、バッファー(例えばTris緩衝液)、dNTP、コントロール用試薬(例えば、組織サンプル、ポジティブ及びネガティブコントロール用標的オリゴヌクレオチドなど)、標識用及び/又は検出用試薬(VIC、FAM等の蛍光色素)、固相支持体、説明書、説明図及び/又は製品情報、阻害剤、包装環境調節剤(例えば、氷、乾燥剤)などが挙げられる。また本発明のキットは、必要な成分のうちの一部のみを含む部分的キットであってもよく、その場合には、ユーザーが他の成分を用意することができる。また、本発明のキットは、各容器が使用対象の成分のうちの一部を含む、2つ以上の別個の容器を含むものであってもよい。例えば、第1の容器が酵素を含有し、第2の容器がオリゴヌクレオチドを含有するものが挙げられる。ここで、酵素は、例えば適切な保存用バッファー中又は容器内に入れられた構造特異的切断酵素などであり、オリゴヌクレオチドは、例えばインベーダーオリゴヌクレオチド、プローブオリゴヌクレオチド、コントロール用標的オリゴヌクレオチドなどである。あるいは、1種以上の反応成分を予め分配した形で提供してもよい。この場合には、本発明の方法の1ステップで使用するために予め定量して分配されているため、再度計量したり、再度分配する必要がない。また、選択した反応成分を混合して一緒に分配しておいてもよい。反応成分は、予め分配され、反応容器中に入れられていることが好ましい。反応容器としては、限定されるものではないが、反応チューブ又はウエル、あるいはマイクロタイタープレートなどが挙げられる。予め分配される反応成分は、例えば脱水又は凍結乾燥などにより、反応容器中で乾燥させておくことが特に好ましい。
6.検出
上記のようにして調製されたオリゴヌクレオチドをプライマーとし、DNAポリメラーゼを用いて受容体をコードする遺伝子(鋳型DNA)を増幅する。あるいは、上記のようにして調製されたプローブを鋳型DNAとハイブリダイズさせて、目的の遺伝子多型を有するDNAを検出する。鋳型となるDNAの調製は、公知の手法、例えば塩化セシウム密度勾配超遠心法、SDS溶解法又はフェノール・クロロホルム抽出法等により行うことができる。
(1)PCRによる検出
増幅は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により行うことができる。DNAポリメラーゼとしてはLA Taq DNAポリメラーゼ(Takara)、Ex Taqポリメラーゼ(Takara社)、Gold Taqポリメラーゼ(Perkin Elmer),AmpliTaq(Perkin Elmer)、Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene社)等が挙げられる。
増幅の条件は、85℃〜105℃で10秒〜40秒、好ましくは94℃で20秒〜30秒の変性工程、50℃〜72℃で20秒〜1分、好ましくは60℃で20秒〜1分のアニーリング工程、及び65℃〜75℃で1分〜4分、好ましくは72℃で2分〜3分の伸長工程を1サイクルとしてこれを30〜40サイクル行う。但し、鋳型DNA及びプライマーを十分変性させるために、上記増幅サイクルの前に95℃で1分〜5分〔但し、Gold Taqポリメラーゼ(Perkin Elmer)を使用の際は、最低8分〜15分、好ましくは10分から12分〕の変性工程を加えてもよく、また、増幅されたDNAを完全に伸長するために、増幅サイクルの後に72℃で1分〜10分の伸長工程を加えてもよい。さらに、増幅産物の検出を直ちに行わない場合は、非特異的な増幅が起こらないようにするために、増幅産物を4℃で保存する工程を加えることが好ましい。このようにして、受容体をコードする遺伝子を増幅することができる。
その後は、増幅産物についてアガロースゲル電気泳動を行い、臭化エチジウム、SYBR Green液等により染色し、そして増幅産物を1本又は2〜3本のバンド(DNAフラグメント)として検出することにより、受容体をコードする遺伝子中の遺伝子多型を含む受容体の一部分をDNAフラグメントとして検出することができる。アガロースゲル電気泳動の代わりにポリアクリルアミドゲル電気泳動、あるいはキャピラリー電気泳動を実施してもよい。また、予め蛍光色素等により標識したプライマーを用いてPCRを行い、増幅産物を検出することもできる。また、マイクロプレート等の固相に増幅産物を結合させ、蛍光又は酵素反応等により検出する等、電気泳動を必要としない検出方法も採用することができる。
(2)TaqMan PCR法による検出
TaqMan PCR法は、蛍光標識したアレル特異的オリゴとTaq DNAポリメラーゼによるPCR反応とを利用した方法である。TaqMan PCR法で用いるアレル特異的オリゴ(TaqManプローブという)は、前記SNP情報に基づいて設計することができる。TaqManプローブの5’末端はFAMやVICなどの蛍光レポーター色素Rによって標識されており、同時に3’末端がクエンチャーQ(消光物質)によって標識されている。(図1)。従って、この状態ではクエンチャーが蛍光エネルギーを吸収するため蛍光は検出できない。TaqManプローブの3’末端はリン酸化されているため、PCR反応中にTaqManプローブからの伸長反応は起こらない(図1)。しかし、このTaqManプローブを、SNPを含む領域を増幅するように設計したプライマーとTaq DNAポリメラーゼとともにPCR反応を行うと、次の反応が起こる。
まず、TaqManプローブが鋳型DNAの特異的な配列にハイブリダイゼーションし(図2a)、同時にPCRプライマーから伸長反応が起こる(図2b)。この際、Taq DNAポリメラーゼは5’ヌクレアーゼ活性を有しているため、PCRプライマーの伸長反応が進む際にハイブリダイゼーションしたTaqManプローブを切断する。TaqManプローブが切断されると、蛍光色素がクエンチャーの影響を受けなくなり、蛍光を検出することができる(図2c)。
例えば、図3に示すように、SNP部位がAのアレル(アレル1とする)と、Gのアレル(アレル2とする)が存在すると仮定する。アレル1に特異的なTaqManプローブはFAMで、アレル2に特異的なTaqManプローブはVICで標識する(図3)。2種類のアレル特異的オリゴをPCR試薬に添加し、検出の対象となる鋳型とTaqMan PCRを行う。その後、蛍光検出器にてFAM及びVICの蛍光強度を測定する。その結果、アレルのSNP部位と、TaqManプローブのSNPに対応する部位とが相補的である場合は、プローブがアレルとハイブリダイズし、Taqポリメラーゼによりプローブの蛍光色素が切断されて、クエンチャーの影響を受けなくなり、蛍光強度が検出される。
なお、鋳型がアレル1のホモ接合体である場合はFAMの強い蛍光強度を認め、VICの蛍光はほとんど認められない。鋳型がアレル1とアレル2のヘテロ接合体である場合は、FAMとVICの両者の蛍光を検出することができる。
(3)インベーダー法によるSNPの検出
インベーダー法は、アレル特異的オリゴと鋳型とをハイブリダイゼーションすることによりSNPを検出する方法である。インベーダー法では、2種類の非標識オリゴと1種類の蛍光標識オリゴを用いる。2種類の非標識オリゴのうちのひとつは、アレルプローブと呼ばれるものである。アレルプローブは、ゲノムDNA(鋳型DNA)とハイブリダイズして相補二本鎖を形成する領域と、鋳型DNAの配列とは無関係な配列であってゲノムDNAとハイブリダイズしない配列の領域(フラップという)とから構成されており、ハイブリダイズする領域のうち最も5’側又は3’側の位置が、SNPに対応する塩基となっている(図4A(a))。上記フラップ配列は、後述するフレットプローブと相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドである。もうひとつのオリゴは、インベーダープローブと呼ばれている。このオリゴは、SNP部位からゲノムDNAの3’側方向に向かって相補的にハイブリダイズするように設計されている(図4A(b))。但し、SNP部位に対応する配列(図4A(b)中、「N」)は任意の塩基でよい。従って、鋳型であるゲノムDNAと上記2つのプローブをハイブリダイゼーションさせると、SNP部位にインベーダープローブの1塩基(N)が割り込むように侵入し(図4A(c))、SNP部位が3重鎖を形成する。
一方、蛍光標識オリゴはアレルと全く無関係な配列であり、SNPの種類によらず配列は共通である。このプローブをフレット(FRET)プローブ(fluorescence resonance energy transfer probe)という(図5)。FRETプローブの5’末端の塩基(レポーター)には蛍光色素Rが標識されており、その上流にはクエンチャーQが結合している。従って、この状態ではクエンチャーが蛍光色素を吸収してしまうため蛍光を検出できない。また、FRETプローブの5’末端(レポーター塩基)から一定領域(領域1とする)は、その領域1よりも3’側の領域と向き合って相補的な配列となるように設計されている(これを領域2という)。従って、領域1は領域2と自分自身で相補鎖を形成する(図5)。また、この相補鎖形成領域よりもさらに3’方向の領域は、アレルプローブのフラップとハイブリダイズして相補鎖を形成できるように設計されている(図5)。
インベーダー法では、DNAの特殊な構造を認識して切断する特殊なエンドヌクレアーゼ活性を有する酵素(5’ヌクレオチダーゼ)の1つであるクリーバーゼ(cleavase)を用いる。クリーバーゼは、ゲノムDNA、アレルプローブ及びインベーダープローブがSNP位置で3重になった時に、アレルプローブのSNP位置の3’側を切断する酵素である。従って、図4A(c)のように3つの塩基が並び、5’末端がフラップ状になっている部分を認識して、そのフラップ部分を切断する。これによって、このSNP部位の構造がクリーバーゼにより認識され(図6a)、フラップの部位でアレルプローブが切断されフラップ部分が遊離する(図6b)。次に、アレルプローブから遊離したフラップ部分は、FRETプローブと相補的な配列をもつため相補結合する(図6c)。このとき、フラップのSNP部位がFRET自身の相補結合部位に割り込んで侵入する。クリーバーゼは再びこの構造を認識して蛍光色素部分を切断する。切断された蛍光色素は、クエンチャーの影響を受けなくなり、蛍光を発する(図6d)。SNP部位がアレルプローブのSNPに対応する配列とマッチしない場合は、図7のように、クリーバーゼが認識する特異的なDNA構造をとらないため、プローブは切断されず、蛍光は検出されない。
例えば、あるSNPがT/Cのときに、T用のインベーダープローブ、アレルプローブ、及びSNPに対応するレポーターにFAMを結合させたフレットプローブ、並びにこれとは別にC用のインベーダープローブ、アレルプローブ、及びSNPに対応するレポーターにVICを結合させたフレットプローブとを準備し、全て混合してSNP検出を行う。その結果、SNPがT/Tのホモの場合にはFAMの蛍光を発し、C/Cのホモの場合にはVICの蛍光を発し、T/Cヘテロの場合にはFAMとVIC両者の蛍光を発する。FAMとVICは蛍光波長が異なるため、両者を分別できることになる。蛍光色素で標識された産物は、蛍光プレートリーダー、又は反応過程で生じた蛍光データを採集するよう設定した装置(リアルタイム蛍光検出器)を用いて検出することができる。リアルタイム蛍光検出器としては、例えばABI 7700配列検出システム(Applied Biosystems社)が挙げられる。
(4)SniPer法による検出
SniPer法でSNPを検出するためには、アレルの識別をRCAによる増幅の有無で行うことができる。すなわち、鋳型になるべきゲノムDNAを直鎖状にしておいて、このゲノムDNAにプローブをハイブリダイズさせる。プローブの配列と鋳型であるゲノムDNAの配列とが相補的にマッチして相補鎖を形成すると、ゲノムDNAはライゲーション反応が起こって環状になることができる。その結果、環状DNAのRCAが進行する。これに対し、プローブの端がゲノムDNAとマッチしなければ、ライゲーションされず環状にならないため、RCAの反応は進まない。従ってSniPer法では、ゲノムDNAとアニールし、しかも環状になり得る一本鎖プローブを設計する。この一本鎖プローブをパドロックプローブという。このパドロックプローブの断端を検出目的となるSNPに対応する配列にしておいて、このパドロックプローブとゲノムDNAとを混ぜ、ライゲーション反応を行う。パドロックプローブの断端とゲノムDNAのSNP部分が相補的であれば、ライゲーション反応によってパドロックプローブは断端がつながり環状となるが、相補的でなければ環状にならない。従って、対象となるSNPに相当するパドロックプローブのみが環状となり、DNAポリメラーゼによって増幅する。SNPは、この増幅の有無を検出すればよい。検出は、両端に蛍光色素とクエンチャーをもち、ヘアピン構造を有する合成オリゴヌクレオチドを使用する。
(5)MALDI−TOF/MS法による検出
MALDI−TOF/MS(Matrix Assisted Laser Desorption−Time of Flight/Mass Spectrometry)法は、質量分析計をSNPタイピングに応用した方法である。この方法は、以下のステップから構成される。
(i)SNPを含むDNA断片のPCR増幅及び精製
SNP部位の塩基とPCRプライマーは重複しないように設計した後DNA断片を増幅し、増幅反応産物からエキソヌクレアーゼやアルカリホスファターゼ処理によりプライマー、dNTP等を除去して増幅断片を精製する。
(ii)プライマー伸長反応(サーマルサイクル)及び精製
PCR産物である標的領域の鋳型に対して10倍以上のプライマーを加え、サーマルサイクル反応させてプライマー伸長反応を行う。ここで使用するプライマーは、その3’末端がSNP部位の塩基に隣接するように設計する。プライマーの長さは、15〜30塩基、好ましくは20〜25塩基である。マルチプレックス反応を行う場合には、鋳型と相補的でない配列を5’末端に付加する。また、サーマルサイクルは、85〜105℃(好ましくは94℃)と35〜40℃(好ましくは37℃)の2温度間で20〜30サイクル(好ましくは25サイクル)行う。
得られた反応産物を、質量分析機に適した状態にするため精製キット等を用いて精製する。
(iii)質量分析計によるDNAの質量分析
精製された伸長反応産物を質量分析機にアプライして、目的産物の質量を測定する。すなわち、精製産物をマトリックスと混合し、MALDIプレートに0.5〜1.0μLスポットする。プレートを乾燥後、試料にレーザー光を照射し、スペクトログラムを作成する。
(6)塩基配列決定法による検出
本発明においては、1塩基の伸長反応を利用した多型の検出を行うことができる。つまり、異なる蛍光化合物で標識された4種類のジデオキシヌクレオチドを、検出の対象となる遺伝子が含まれる反応系に添加し、1塩基の伸長反応を行う。この場合、伸長する塩基を多型部位としておき、また、DNA合成の停止とDNA分子の3’末端の蛍光標識という2つの反応を操作する。4種類の反応液をシークエンシング用ゲルの同一レーンやキャピラリー上で電気泳動を行ない、DNAバンドを標識した蛍光色素の違いを蛍光検出器により検出して配列決定を行う、あるいは1塩基伸長したオリゴヌクレオチドを蛍光検出装置や質量分析装置などを用いてどの塩基が伸長したかを蛍光色素の種類の違いを利用して調べる方法である。蛍光標識ジデオキシヌクレオチドの代わりにプライマーを蛍光標識し、非標識ジデオキシヌクレオチドと共に用いることもできる。
(7)DNAマイクロアレイによる検出
DNAマイクロアレイは、支持体上にヌクレオチドプローブが固定されたものであり、DNAチップ、Geneチップ、マイクロチップ、ビーズアレイなどを含む。
DNAチップなどのDNAマイクロアレイアッセイとしてはGeneChipアッセイが挙げられる(Affymetrix社;米国特許第6,045,996号、同第5,925,525号、及び同第5,858,659号参照)。GeneChip技術は、チップに貼り付けたオリゴヌクレオチドプローブの小型化高密度マイクロアレイを利用するものである。プローブアレイは、例えば固相化学合成法と半導体産業において用いられているフォトリソグラフィー製造技術とを組み合わせた光照射化学合成法(Affymetrix社)により製造される。チップの化学反応部位の境界を明確するためにフォトリソグラフィーマスクを利用し、特定の化学合成工程を行うことによって、アレイの所定の位置にオリゴヌクレオチドプローブが貼り付けられた高密度アレイを構築することができる。マルチプルプローブアレイは、大きなガラス基板上で同時に合成する。続いてこの基板を乾燥し、個々のプローブアレイを射出成形プラスチックカートリッジに充填する。このカートリッジは、外部環境からアレイを保護し、またハイブリダイゼーションチャンバーとしても機能する。
まず、分析対象のポリヌクレオチドを単離し、PCRにより増幅し、蛍光レポーター基により標識する。続いて、流体ステーションを用いて、標識化DNAをアレイと共にインキュベートする。次にこのアレイをスキャナーに差し込み、ハイブリダイゼーションパターンを検出する。ハイブリダイゼーションのデータは、プローブアレイに結合した(すなわち標的配列に取り込まれた)蛍光レポーター基からの発光として採集する。標的配列と完全に一致したプローブは、一般的には、標的配列と一致していない部分を有するものよりも強いシグナルを生じる。アレイ上の各プローブの配列及び位置は分かっているため、相補性によって、プローブアレイと反応させた標的ポリヌクレオチドの配列を決定することができる。
また本発明においては、電子工学的に捕捉されたプローブを有するDNAマイクロチップを利用することもできる(Nanogen社;例えば、米国特許第6,017,696号、同第6,068,818号、及び同第6,051,380号参照)。Nanogen社の技術は、マイクロエレクトロニクスを利用することによって、半導体マイクロチップ上の所定の試験部位に及びその部位から荷電分子を移動したり、濃縮したりできる。所定のSNP又は変異に特有なDNA捕捉型プローブは、マイクロチップ上の特定の部位に電子工学的に配置されるか、又はアドレス指定される。DNAは強く負に荷電しているため、正電荷領域へ電子的に移動することが可能である。
最初に、マイクロチップ上の試験部位又は試験部位の列を正電荷により電子的に活性化する。続いて、DNAプローブ含有溶液をマイクロチップ上に導入する。負に荷電したプローブは、正に荷電した部位に迅速に移動するため、マイクロチップ上のその部位にプローブが濃縮され、化学的に結合する。続いてマイクロチップを洗浄し、さらに別の異なるDNAプローブ溶液を添加してDNAプローブとの特異的結合を行う。
次に、被検サンプル中に標的DNA分子が存在するか否かを分析する。この分析は、被検サンプル中の相補的DNAとハイブリダイズしたDNA捕捉型プローブの種類を判定することにより行う。ここで被検サンプルとしては、例えばPCRにより増幅した検出対象の遺伝子が挙げられる。また、電荷を利用することにより、マイクロチップ上の1以上の試験部位に標的分子を移動させ、濃縮することができる。各試験部位におけるサンプルDNAの電気的濃縮によって、サンプルDNAとそれに対し相補的な捕捉型プローブとのハイブリダイゼーションが迅速に行われる。例えば、このような操作によりハイブリダイゼーションが数分で起こるようになる。未結合DNA又は非特異的結合DNAを各試験部位から除去するために、その部位の極性又は電荷を陰性に逆転し、それにより未結合DNA又は非特異的結合DNAを溶液中に戻すことができる。この方法においては、例えばレーザーを利用した蛍光スキャナーを用いて特異的結合を検出することができる。
さらに、本発明においては、表面張力の違いによる平面(チップ)上での流体の分離現象を利用したアレイ技術も利用可能である(ProtoGene社;例えば、米国特許第6,001,311号、同第5,985,551号、及び同第5,474,796号参照)。Protogene社の技術は、化学的被膜により付与される表面張力の違いによって、流体が平面上で分離するという事実に基づいている。オリゴヌクレオチドプローブは、上述のような原理に基づいて分離させることができるため、プローブを含む試薬をインクジェットプリントすることによりチップ上で直接合成することができる。表面張力により規定される反応部位を有するアレイを、1セット(4つ)の圧電性ノズル下に配置されたX/Y移動ステージ上に載せる。各圧電性ノズルには、それぞれ4種の標準的なDNA塩基が含有されている。この移動ステージはアレイの各列に沿って移動し、適切な試薬(例えばアミダイト)を各反応部位に供給する。アレイの表面全体を、アレイの反応部位に共通の試薬及び洗浄液に浸漬し、その後回転させることによりこれらの溶液を除去する。
検出対象のSNP又は変異に特有なDNAプローブをProtogene社の技術を利用してチップに貼り付ける。続いて、チップを、PCRで増幅した検出対象遺伝子と接触させる。ハイブリダイゼーション後、未結合DNAを除去し、任意の適切な方法を利用してハイブリダイゼーションを検出する。
さらに、「ビーズアレイ」を利用して多型を検出することができる(Illumina社;例えば、PCT国際公開WO 99/67641号及び同WO 00/39587号参照)。Illumina社は、光ファイバー束と、アレイに自己会合するビーズとを組み合わせたビーズアレイ技術を利用している。各光ファイバー束は、その束の直径に応じて数百万のファイバーを含有する。ビーズは、所定のSNP又は変異の検出に特異的なオリゴヌクレオチドにより被覆する。各種所定量のビーズを混ぜて、アレイに特異的なプールを形成させる。アッセイを行うために、ビーズアレイと調製済みの被験者サンプルとを接触させる。そして、ハイブリダイゼーションを任意の適切な方法により検出する。
7.薬物の評価
本発明においては、前記のようにして得られる一塩基多型等の検出結果から、当該受容体を介した薬物の有効性及び安全性を評価することができる。
薬物の評価は、タイピングシステムにより行うことができる。すなわち、上記いずれかの検出手法に従って、毒性(副作用)発現群と非発現群のアレル頻度を比較する。両者を比較した際、アレル頻度に差が生じるものを毒性発現認識のためのマーカーとして選出する。統計学的検定は、通常χ検定によるが、例えばFisher検定などの他の統計処理を行うこともできる。なお、この結果を、リガンドと受容体との結合活性やその結合活性に対する薬物の阻害作用の強さ、当該受容体を有する細胞などをリガンドで刺激した際の細胞応答およびその作用に対する薬物の詐害活性、当該受容体の発現量をリガンド結合量や該当する抗受容体抗体などの結合量などに反映させることも可能である。当該全ての遺伝子多型に関して、作用あるいは毒性との因果関係を調べ、相関のあった遺伝子多型部位のみを選出する。その全ての遺伝子多型解析用プローブ又はプライマーと各手法に応じた試薬を、反応プレート、カード又はガラス基盤等に予め用意し、そこに予測したいヒトのゲノムDNAを添加し、反応させることで、アレルパターンを調べることができる。作用又は毒性と相関する遺伝子多型を有する場合には、そのヒトの作用発現又は副作用発現予測が可能となる。薬物の有効性についても同様である。また、薬物の違いにより、副作用又は有効性と相関する遺伝子多型も異なるので、それぞれに関して、当該遺伝子多型を用いてタイピング操作を行えば、有効性や副作用の予測をすることが可能となる。
このことを利用して、その遺伝子多型頻度と有効/無効又は副作用の有/無を比較し、アレル頻度に差がある時に判定することが可能となる。
例えば、薬物Aの投与によってある毒性(副作用)を示した者のSNPを解析した結果、統計的に全体の90%がT/Tを持つ者(例えばFAMの蛍光強度を検出)であることが判明し、毒性(副作用)を示さなかった者のSNPを解析した結果、T/Tを持つ者は全体の10%にすぎず、C/Cを持つものが90%を占めたことが判明したとすると、SNP解析の結果、T/Tを持つ者は薬物Aの投与はできないと評価することができる。
8.薬物のスクリーニング
本発明において前記の通り得られた遺伝子多型情報は、被験者から採取した当該受容体をコードする遺伝子又はその相補配列の遺伝子多型情報と比較することにより、当該受容体に作用する薬物、すなわち受容体を介した薬物の有効性及び安全性を解析するための指標として利用される。上記多型情報を用いて、薬物の有効性、安全性に関する個体差を解析することも可能である。従って、本発明において得られた遺伝子多型情報は、どの薬物が治療に最も有効であるか、その使用すべき薬物及び/又はその用量を選択するための情報源となる。
手法としては「7.薬物の評価」に記載の評価方法を利用すればよい。つまり、前項で副作用又は有効性と相関が認められた遺伝子多型は、その受容体へのリガンド結合能、受容体の情報伝達能、転写・翻訳に由来する受容体発現量に影響を与えるものであるといえる。また、副作用又は有効性の発現機構と間接的であっても何らかの因果関係があるといえる。ある薬物の感受性は、製薬会社などにおいて前臨床又は臨床試験にて調査・確認される。よって、それらの酵素遺伝子中に存在する遺伝子多型の中に重篤な副作用と相関する多型がある場合にはこれを削除すること、あるいは条件付きで使用することが可能となる。また、有効性についても同様である。この副作用と有効性の情報から薬物のスクリーニングが可能となる。
さらに、臨床試験(第I〜III相試験)において副作用発現症例のボランティアと副作用非発現症例の遺伝子多型頻度解析を行うことで、前記した以外に副作用や有効性と相関する新たな遺伝子多型を検出することが可能となる。これを、上記と同様に調べることで薬物のスクリーニングが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例にその技術的範囲が限定されるものではない。
〔実施例1〕SNP情報の取得
(1)DNA抽出
血縁関係のない48人からEDTA存在下に採血を行った。DNAの抽出は、ゲノム解析ラボマニュアル(中村祐輔編 シュプリンガー・フェアラーク東京)の方法に従って以下の通り行った。
血液10mlを50mlのファルコンチューブに移し、室温で3000rpm、5分間遠心を行った。ピペットにて上清(血清)を採取した後、RBC溶解バッファー(10mM NHHCO,144mM NHCl)を30ml加えた。沈殿がほぐれるまで混和した後、室温で20分放置した。室温で3000rpm、5分間遠心を行った後、ピペットにて上清(血清)を捨て、白血球のペレットを得た。RBC溶解バッファーを30ml加え、同様の操作をさらに2回行った。白血球のペレットにProteinase Kバッファー(50mM Tris−HCl(pH7.4),100mM NaCl,1mM EDTA(pH8.0))を4ml、10% SDSを200μl、10mg/ml Proteinase Kを200μl加え、転倒混和した後、37℃で一晩静置した。フェノールを4ml加え、ローテーター(Rotator T−50,Taitec)にて4時間ゆっくりと転倒混和した。室温で3000rpm、10分間遠心を行い、上層を新しいチューブに回収した。4mlのフェノール−クロロホルム−イソアミルアルコール(容積比25:24:1)を加え、同様に2時間転倒混和した後、遠心した。上層を新しいチューブに回収し、4mlのクロロホルム−イソアミルアルコール(容積比24:1)を加え、同様に30分転倒混和した後、遠心した。上層を新しいチューブに回収し、8M酢酸アンモニウム400μl、イソプロパノール4mlを加え、転倒混和した。糸状の白色析出物(DNA)を2ml容のチューブに回収し、70%エタノールを1ml加え、転倒混和した。新しい2ml容のチューブにDNAを回収し風乾した後、TE溶液(10mM Tris−HCl(pH7.4),1mM EDTA(pH7.4))を500μl加え、溶解後、ゲノムDNAサンプルとした。
(2)PCR
ゲノムシークエンスは、GenBank DNAデータベースから得た。RepMaskコンピュータプログラムを用い、リピート配列を除いた後、PCR産物が1kb前後になるようにPCRプライマーを設計した。ゲノムDNAは、同濃度に調製した血縁関係のない48人のDNAを使用した。それぞれ3人分のDNAを1本のチューブに同量混ぜ、このうち60ngをPCRに使用した。PCRは、Ex−Taq(2.5U;TaKaRa)を使用し、GeneAmp PCR System 9700(PE Applied Biosystems)を用いて行った。94℃で2分間反応後、94℃で30秒の変性、60℃又は55℃で30秒のアニーリング、72℃で1分の伸長を行い、これを1サイクルとして35サイクル行った。
(3)シークエンス
PCR産物は、Arraylt(Telechem)を使用し精製を行った後、BigDye Terminator RR Mix(PE Applied Biosystems)を用い、シークエンス反応を行った。GeneAmp PCR System 9700(PE Applied Biosystems)を用い、96℃で2分間反応後、96℃で20秒の変性、50℃で30秒のアニーリング、60℃で4分の伸長を行い、これを1サイクルとして25サイクル行った。シークエンス反応後、ABI PRISM 3700 DNA Analyzerにてシークエンス解析を行った。
(4)SNPの検出
SNPの検出には、PolyPhredコンピュータープログラム(Nickerson et al.,1997,Nucleic Acids Res.,25,2745−2751)を使用し、解析を行った。
(5)結果
表1に示すSNPの結果が得られた。また、解析を行った受容体名とその略号、データベース(GenBank)のACCESSION番号、受容体の遺伝子の構造とSNPsの存在位置を図9〜73に示した。図9〜73において、エキソンは水平線で表示した遺伝子上に白抜きのボックス又は黒の線で示した。SNPsの存在位置は、遺伝子の上側に実線で示し、番号を付した。また、図9〜40及び図49〜73において、SNP以外の他の多型の存在位置は、遺伝子の下側に実線で示し、番号を付した。
産業上の利用可能性
本発明により、SNPの解析方法が提供される。本発明の方法により、目的の疾患に応じた薬物の選択をすることが可能となるため、本発明の方法は極めて有用である。
配列表フリーテキスト
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配列番号725:nはaの15〜17の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号726:nはgtの15〜21の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号727:nはg又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号728:nはt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号729:nはaの9〜11の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号731:nはtの2〜4の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号733:nはtaag又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号739:nはctttの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号742:nはtの8〜9の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号746:nはtagacatttctta又はgtagcを表す(存在位置21)。
配列番号747:nはaの4〜5の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号753:nはtg又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号762:nはatの8〜9の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号777:nはtの8〜10の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号779:nはcaの6〜7の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号781:nはgttac又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号798:nはt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号808:nはatの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号810:nはat又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号812:nはtの11〜18の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号817:nはaの8〜9の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号818:nはgtgt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号821:nはaの8〜9の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号823:nはtの10〜12の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号824:nはtの8〜9の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号833:nはtの6〜7の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号835:nはgtの13〜15の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号845:nはtの11〜13の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号846:nはa又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号851:nはaの6〜7の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号859:nはcctの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号870:nはtの8〜9の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号876:nはt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号877:nはcaggggctcの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号879:nはaの10〜11の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号886:nはc又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号897:nはctccct又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号898:nはtの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号900:nはttttt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号901:nはccの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号903:nはagaaatttctagctgcctgcatttctagcagcccaの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号913:nはt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号949:nはt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号950:nはgttの8〜9の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号952:nはc又は欠失を表す(存在位置25)。
配列番号964:nはtt又は欠失を表す(存在位置34)
配列番号971:nはc又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号972:nはttの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号974:nはgaの3〜30の繰り返し並びにgtの3〜30の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号975:nはg又は欠失を表す(存在位置21)
配列番号982:nはaの7〜8の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1005:nはg又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1006:nはg又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1007:nはaの12〜14の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1008:nはtの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号1010:nはacの7〜8の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1028:nはtの12〜15の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1031:nはaの11〜13の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1032:nはtの10〜12の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1033:nはaの19〜24の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1035:nはaの11〜14の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1036:nはaの18〜21の繰り返しを表す(存在位置21)。
配列番号1043:nはaの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号1059:nはcaの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号1067:nはaac又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1068:nはaac又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1079:nはtの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号1081:n(存在位置21)はacctgtagcgctgcgctacccaaを、n(存在位置22)はgatgの挿入又は欠失を表す。
配列番号1082:nはgatgの挿入又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1083:n(存在位置20)はacctgtagcgctgcgctacccaaの挿入を、n(存在位置21)はgatgの挿入又は欠失を表す。
配列番号1084:nはacctgtagcgctgcgctacccaaの挿入を表す(存在位置20)。
配列番号1089:nはttttcaattaggcaa又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1090:nはa又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1091:nはtttcttttcacaa又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1093:nはt又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1094:nはg又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1101:nはtの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号1105:nはgの挿入又は欠失を表す(存在位置23)。
配列番号1107:nはtの挿入を表す(存在位置32)。
配列番号1110:n(存在位置19)はc又はgの挿入を、n(存在位置21)はg又は欠失を表す。
配列番号1111:n(存在位置10)はt又はgの挿入を、n(存在位置21)はtの挿入を表す。
配列番号1112:nはt又はgの挿入を表す(存在位置10)。
配列番号1113:nはa又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1117:nはc又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1123:nはgcccagctgg又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1143:nはaの挿入を表す(存在位置21)。
配列番号1161:nはa又は欠失を表す(存在位置21)。
配列番号1162:nはttccttccac又は欠失を表す(存在位置21)。
【図面の簡単な説明】
図1は、TaqManプローブを示す図である。
図2は、TaqMan PCR法の概要を示す図である。
図3は、蛍光色素を付したプローブを示す図である。
図4Aは、インベーダー法の概要を示す図である。
図4Bは、インベーダープローブとアレルプローブとの位置関係を示す図である。
図4Cは、インベーダープローブとアレルプローブとの位置関係を示す図である。
図5は、フレットプローブを示す図である。
図6は、インベーダー法の概要を示す図である。
図7は、アレルとマッチしないプローブを示す図である。
図8は、ライゲーション反応によるアレルの識別の概要を示す図である。
図9は、CD20:CD20antigen遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AP001034.4
図10は、CD33:CD33 antigen(gp67)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC063977.5
図11は、CSF3R:Colony stimulating factor 3 receptor(granulocyte)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL445245.3
図12は、IL1R1:Interleukin 1 receptor,type I遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC007271.3
図13は、IL1R2:Interleukin 1 receptor,type II遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC005035.1,AC007165.3
図14は、IL2R:Interleukin 2 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL157395.16,AL137186.18
図15は、HER2:c−erb−B−2遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC079199.3
図16は、IFNAR1:Interferon(alpha,beta and omega)receptor 1 遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AP001716.1
図17は、PGR:Progesterone receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC020735.5
図18は、ACTH:Melanocortin 2 receptor(MC2R)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AP001086.4とY10259.1
図19は、ICAM1:Intercellular adhesion molecule 1(CD54),human rhinovirus receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC011511.9
図20は、VCAM1:Vascular cell adhesion molecule 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL157715.5
図21は、ITGB2:Leukocyte Integrin,beta 2(antigen CD18(p95),lymphocyte function−associated antigen 1;macrophage antigen 1(mac−1)beta subunit)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL163300.2
図22は、PTGDR:Prostaglandin D2 receptor(DP)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL355833.4
図23は、PTGER1:Prostaglandin E receptor 1(subtype EP1),42kD遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC008569.6
図24は、PTGER2:Prostaglandin E receptor 2(subtype EP2),53kD遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL365475.1
図25は、PTGER3:prostaglandin E receptor 3遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL031429.11,AL158087.11
図26は、PTGFR:Prostaglandin F receptor(FP)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL136324.6
図27は、GNA12:Thromboxane A2 receptor/G protein alpha 12遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC006028.3
図28は、TBXA2R:Thromboxane A2 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC005175.1
図29は、BLTR2:Seven transmembrane receptor BLTR2;leukotriene B4 receptor BLT2遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL096870.5
図30は、CYSLT1:Cysteinyl leukotriene receptor 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL445202.2

図31は、CYSLT2:Cysteinyl leukotriene receptor 2遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL137118.20
図32は、PTAFR:Platelet−activating factor receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC027421.3
図33は、BDKRB1:Bradykinin receptor B1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL355102.5
図34は、BDKRB2:Bradykinin receptor B2遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AF378542.2
図35は、ADRB1:Adrenergic,beta−1−,receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC005886.2
図36は、ADRB2:Adrenergic,beta−2−,receptor,surface遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC011334.4
図37は、HRH1:histamine H1 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC020750.3
図38は、HRH2:histamine H2 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AB023486.1
図39は、HRH3:histamine H3 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL078633.3

図40は、HTR3A:5−hydroxytryptamine(serotonin)receptor 3A遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AP001874.3
図41は、AGTR1:Angiotensin receptor 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC024897.23
図42は、AGTRL1:Angiotensin receptor−like 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AP001786.4
図43は、AGTR2:Angiotensin receptor 2遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC069480.2
図44は、AVPR1A:Arginine vasopressin receptor 1A遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC025525.3
図45は、AVPR2:arginine vasopressin receptor 2遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):U52112.1
図46は、PTGIR:Prostaglandin I2(prostacyclin)receptor(IP)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC025983.3
図47は、DRD1:Dopamine receptor D1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC091393.1
図48は、ITGA2B:Integrin,alpha 2b(platelet glycoprotein IIb of IIb/IIIa complex,antigen CD41B)遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC019152.5
図49は、FOLR1:Folate Receptor 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):U20391.1
図50は、TNFR1:Tumor necrosis factor receptor 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC006057.5
図51は、ADORA2A:Adenosine A2 Receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AP000355.1
図52は、AVPR1B:アルギニンバソプレッシン受容体1B(Arginine Vasopressin Receptor 1B)の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AF152238.1
図53は、MC2R:Melanocortin 2 Receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AP001086.4とY10259.1
図54は、ADORA1:Adenosine A1 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC105940.2
図55は、ADORA2B:Adenosine A2b receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC006251.3
図56は、ADORA3:Adenosine A3 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL390195.10
図57は、ADRA1A:Adrenergic,alpha−1A−,receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC025712.4
図58は、ADRA2A:Adrenergic,alpha−2A−,receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL158163.11
図59は、ADRA2B:Adrenergic,alpha−2B−,receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC092603.2
図60は、EDG1:Endothelial differentiation,sphingolipid G−protein−coupled receptor,1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL109741.19
図61は、EDG4:Endothelial differentiation,lysophosphatidic acid G−protein−coupled receptor,4遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC011458.7
図62は、EDG5:Endothelial differentiation,sphingolipid G−protein−coupled receptor,5遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC011511.12
図63は、GPR1:G protein−coupled receptor 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC007383.4
図64は、GPR2:G protein−coupled receptor 2遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC027146.1
図65は、GPR3:G protein−coupled receptor 3遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL096774.9
図66は、GPR4:G protein−coupled receptor 4遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC011480.3
図67は、MC1R:Melanocortin 1 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC092143.3
図68は、MC3R:Melanocortin 3 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL139824.22
図69は、MC4R:Melanocortin 4 receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC091576.11
図70は、OXTR:Oxytocin receptor遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AF176315.2
図71は、SSTR1:Somatostatin receptor 1遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AL450109.3
図72は、SSTR3:Somatostatin receptor 3 遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):Z82188.2
図73は、GPR10:G protein−coupled receptor 10遺伝子の構造とSNPの存在位置を示す図である。
アクセッション番号(Accession No.):AC067895.2

Claims (24)

  1. 受容体をコードする遺伝子若しくはその相補配列中に存在する多型部位を含むように、又は受容体をコードする遺伝子及びその相補配列の少なくとも一方を増幅したときの増幅断片中に前記多型部位が含まれるように、オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、得られるオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、目的の受容体をコードする遺伝子中の少なくとも1個の遺伝子多型を検出することを特徴とする遺伝子多型の検出方法。
  2. 受容体をコードする遺伝子若しくはその相補配列中に存在する多型部位を含むように、又は受容体をコードする遺伝子及びその相補配列の少なくとも一方を増幅したときの増幅断片中に前記多型部位が含まれるように、オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、得られるオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、目的の受容体をコードする遺伝子中の少なくとも1個の遺伝子多型を検出することを特徴とする遺伝子多型の検出方法であって、前記多型部位が、配列番号1〜1168に示す塩基配列又はその相補配列中に存在する少なくとも一つであることを特徴とする、前記方法。
  3. 受容体をコードする遺伝子若しくはその相補配列中に存在する多型部位を含むように、又は受容体をコードする遺伝子及びその相補配列の少なくとも一方を増幅したときの増幅断片中に前記多型部位が含まれるように、オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを作製し、得られるオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーを用いて、目的の受容体をコードする遺伝子中の少なくとも1個の遺伝子多型を検出することを特徴とする遺伝子多型の検出方法であって、前記オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーが、配列番号1〜1168に示す塩基配列のうち多型部位を含む少なくとも13塩基の配列又はこれに相補的な配列を有するものからなる群から選択される少なくとも1つである前記方法。
  4. オリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーの長さが13〜60塩基である請求項3記載の方法。
  5. 多型部位の情報が表1に示すものである請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 多型部位を含むオリゴヌクレオチドプローブ及び/又はオリゴヌクレオチドプライマーが、その5’末端若しくは3’末端又は中央の塩基が当該多型部位となるように作製されたものである請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 多型部位を含むオリゴヌクレオチドプローブが、受容体をコードする遺伝子又はその相補配列とハイブリダイズし得る断片とハイブリダイズしない断片とが結合したものであって、前記多型部位が、当該ハイブリダイズし得る断片の5’末端又は3’末端である請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  8. 多型が、一塩基多型、複数個の塩基の欠失、置換若しくは挿入による多型、又はVNTR若しくはマイクロサテライトによる多型である請求項1〜7のいずれかに記載の検出方法。
  9. 請求項1〜8のいずれかの方法により得られた検出結果から、当該受容体を介する薬物の有効性及び安全性を評価することを特徴とする薬物の評価方法。
  10. 請求項1〜8のいずれかの方法により得られた検出結果から、当該受容体を介する薬物の感受性の程度を評価することを特徴とする薬物の評価方法。
  11. 請求項9又は10記載の評価方法により得られた評価を指標として、使用すべき薬物を選択することを特徴とする薬物の選択方法。
  12. 受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中の多型情報と、被験者から採取した当該受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中の多型情報とを比較して、当該受容体を介して起こる薬物の有効性及び/又は安全性に関する個体差を解析し、得られる解析結果から使用すべき薬物及び/又はその用量を選択することを特徴とする薬物の選択方法。
  13. 受容体が、CD20、CD33、CSF3R、IL1R1、IL1R2、IL2R、HER2、IFNAR1、PGR、ACTH、ICAM1、VCAM1、ITGB2、PTGDR、PTGER1、PTGER2、PTGER3、PTGFR、GNA12、TBXA2R、BLTR2、CYSLT1、CYSLT2、PTAFR、BDKRB1、BDKRB2、ADRB1、ADRB2、HRH1、HRH2、HRH3、HTR3A、AGTR1、AGTRL1、AGTR2、AVPR1A、AVPR2、PTGIR、DRD1、ITGA2B、FOLR1、TNFR1、ADORA1、ADORA2A、ADORA2B、ADORA3、AVPR1B、ADRA1A、ADRA2A、ADRA2B、EDG1、EDG4、EDG5、GPR1、GPR2、GPR3、GPR4、GPR10、MC1R、MC2R、MC3R、MC4R、OXTR、SSTR1及びSSTR3からなる群から選択される少なくとも1つである請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
  14. 受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中に存在する多型部位を含むように作製されたオリゴヌクレオチド。
  15. CD20、CD33、CSF3R、IL1R1、IL1R2、IL2R、HER2、IFNAR1、PGR、ACTH、ICAM1、VCAM1、ITGB2、PTGDR、PTGER1、PTGER2、PTGER3、PTGFR、GNA12、TBXA2R、BLTR2、CYSLT1、CYSLT2、PTAFR、BDKRB1、BDKRB2、ADRB1、ADRB2、HRH1、HRH2、HRH3、HTR3A、AGTR1、AGTRL1、AGTR2、AVPR1A、AVPR2、PTGIR、DRD1、ITGA2B、FOLR1、TNFR1、ADORA1、ADORA2A、ADORA2B、ADORA3、AVPR1B、ADRA1A、ADRA2A、ADRA2B、EDG1、EDG4、EDG5、GPR1、GPR2、GPR3、GPR4、GPR10、MC1R、MC2R、MC3R、MC4R、OXTR、SSTR1及びSSTR3からなる群から選択されるいずれかの受容体をコードする遺伝子又はその相補配列中に存在する多型部位を含むように作製されたオリゴヌクレオチド。
  16. オリゴヌクレオチドの5’末端若しくは3’末端又は中央の塩基が、当該多型部位となるように作製されたものである請求項14又は15記載のオリゴヌクレオチド。
  17. 多型部位を含むオリゴヌクレオチドが、受容体をコードする遺伝子又はその相補配列とハイブリダイズし得る断片とハイブリダイズしない断片とが結合したものであって、前記多型部位が、当該ハイブリダイズし得る断片の5’末端又は3’末端である請求項14又は15記載のオリゴヌクレオチド。
  18. 配列番号1〜1168に示す塩基配列又はその相補配列中に存在する少なくとも一つの多型部位を含むオリゴヌクレオチド。
  19. 配列番号1〜1168に示すいずれかの塩基配列のうち第21番目の塩基を含む少なくとも13塩基の配列又はこれに相補的な配列からなるオリゴヌクレオチド。
  20. 13〜35塩基の長さを有する請求項19記載のオリゴヌクレオチド。
  21. 配列番号1〜1168に示される塩基配列又はこれに相補的な塩基配列からなる群から選択されるオリゴヌクレオチド。
  22. 配列番号1〜1168に示すいずれかの塩基配列又はその相補配列中の多型部位が含まれるゲノムDNA領域において、当該多型部位から5’及び/又は3’側に向かってそれぞれ1000bp以内に設計され、かつ、13〜60塩基の長さを有するオリゴヌクレオチド。
  23. 請求項14〜22のいずれかに記載のオリゴヌクレオチドが支持体に固定されたマイクロアレイ。
  24. 請求項14〜22のいずれかに記載のオリゴヌクレオチド及び/又は請求項23記載のマイクロアレイを含む遺伝子多型検出用キット。
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