JPWO2009123255A1 - アプタマー選抜方法及び装置、ならびにアプタマーを用いたセンサ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
分子に特異的に結合する核酸であるアプタマーを選抜する方法であって、
核酸の二本鎖部分に特異的に結合する二本鎖核酸結合物質が、アプタマー候補である第1の一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分に結合する第1の工程と、
第1の一本鎖核酸と、第1の一本鎖核酸が特異的に結合する分子と、が結合する第2の工程と、
分子と結合する第1の一本鎖核酸と、二本鎖核酸結合物質と、が離れる第3の工程と、を有する
ことを特徴とする方法である。
分子に特異的に結合する核酸であるアプタマーを選抜するのに用いるアプタマー選抜用装置であって、
部材と、
部材に結合した二本鎖核酸結合物質と、を有し、
二本鎖核酸結合物質が、アプタマー候補である一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分に特異的に結合し、一本鎖核酸が特異的に結合する分子が、一本鎖核酸に結合すると、一本鎖核酸と二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とする装置である。
分子を検知するために用いられるセンサ用装置であって、
部材と、
部材に結合した第1の二本鎖核酸結合物質と、
第1の二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、を有し、
分子がアプタマーに結合すると、一本鎖核酸と第1の二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とする装置である。
分子を検知するセンサ装置であって、
部材と、
部材に結合した二本鎖核酸結合物質と、
二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、
二本鎖核酸結合物質に結合した核酸、または/および二本鎖核酸結合物質から離れた核酸の少なくとも一部を検知する核酸検知手段と、を有し、
分子がアプタマーに結合すると、一本鎖核酸と二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とする装置である。
分子を検知するセンサ装置であって、
部材と、
部材に結合した第1の二本鎖核酸結合物質と、
第1の二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、
核酸の二本鎖部分に結合した第2の二本鎖核酸結合物質と、
核酸の二本鎖部分に結合した第2の二本鎖核酸結合物質、または/および核酸の二本鎖部分から離れた第2の二本鎖核酸結合物質を検知する二本鎖核酸結合物質検知手段と、を有し、
分子がアプタマーに結合すると、一本鎖核酸と第2の二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とする装置である。
分子を検知するセンサ方法であって、
部材と、部材に結合した二本鎖核酸結合物質と、二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、を有し、分子がアプタマーに結合すると、一本鎖核酸と二本鎖核酸結合物質とが離れるセンサ用装置が有するアプタマーに分子が接触する第1の工程と、
第1の工程後に、二本鎖核酸結合物質に結合した核酸、または/および二本鎖核酸結合物質から離れた核酸の少なくとも一部を検知する第2の工程と、を有することを特徴とする方法である。
分子を検知するセンサ方法であって、
部材と、部材に結合した第1の二本鎖核酸結合物質と、第1の二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、核酸の二本鎖部分に結合した第2の二本鎖核酸結合物質と、を有し、分子がアプタマーに結合すると、一本鎖核酸と第2の二本鎖核酸結合物質とが離れるセンサ用装置が有するアプタマーに分子が接触する第1の工程と、
第1の工程後に、核酸の二本鎖部分に結合した第2の二本鎖核酸結合物質、または/および一本鎖核酸から離れた第2の二本鎖核酸結合物質を検知する第2の工程と、を有する
ことを特徴とする方法である。
1 一本鎖核酸
2 一本鎖核酸の一部もしくは全体と相補な核酸断片
3 二本鎖核酸結合物質
4 部材
5 標的分子
6 一本鎖核酸であって、自身の配列とハイブリダイズして二本鎖核酸部分を形成しているもの
7 標識
8 標的分子ではない分子
9 部材に固定化されていない第2の二本鎖核酸結合物質
10 センサ用装置
11 被検査対象物
第1の実施形態では、本発明に係るアプタマー選抜方法及び装置であって、アプタマー候補である一本鎖核酸の少なくとも一部が核酸断片とハイブリダイズして二本鎖核酸部分を形成し、二本鎖核酸結合物質が部材に結合されているアプタマー選抜方法及び装置について説明する。本実施形態におけるアプタマー選抜方法及び装置を図1に示す。
上記の第1の実施形態にかかるアプタマー選抜方法の具体的な実施態様に関して、トロンビンと特異的に結合するアプタマーの選抜に適用する事例に基づき、説明する。
第2の実施形態では、本発明に係るアプタマー選抜方法であって、アプタマー候補である一本鎖核酸6が、その一本鎖核酸自身の配列とハイブリダイズして二本鎖核酸部分を形成しているアプタマー選抜方法について説明する。第2の実施形態におけるアプタマー選抜方法及び装置を図2に示す。第2の実施形態は、第1の実施形態の応用であるため、第1の実施形態と同様な点については説明を省略する。
第3の実施形態では、本発明に係るアプタマー選抜方法であって、アプタマー候補である核酸の二本鎖部分を二本鎖核酸結合物質に結合させる前に、核酸と標的分子を結合させるアプタマー選抜方法について説明する。第3の実施形態におけるアプタマー選抜方法を図3に示す。第3の実施形態は、第1の実施形態の応用であるため、第1の実施形態、ならびに第2の実施形態と同様な点については説明を省略する。
第4の実施形態では、本発明に係るアプタマー選抜方法あって、タグを有する二本鎖核酸結合物質を用いるアプタマー選抜方法について説明する。第4の実施形態におけるアプタマー選抜方法を図4に示す。第4の実施形態は、第1の実施形態〜第3の実施形態の応用であるため、第1の実施形態〜第3の実施形態と同様な点については説明を省略する。
第5の実施形態では、本発明に係るアプタマー選抜方法であって、第4の工程において回収した一本鎖核酸が増幅する第5の工程、第5の工程で増幅した一本鎖核酸を第1の工程の第1の一本鎖核酸として用いて、必要に応じて、第1の工程〜第5の工程を繰り返す第6の工程と、アプタマーである一本鎖核酸の塩基配列を決定する第7の工程を有する方法について説明する。第5の実施形態は、第1の実施形態〜第4の実施形態の応用であるため、第1の実施形態〜第4の実施形態と同様な点については説明を省略する。
第6の実施形態では、本発明に係るアプタマーを用いた分子を検知するために用いられるセンサ用装置、及び、分子を検知するセンサ装置及び方法であって、核酸を検知することによって標的分子を検知することができるものについて説明する。第6の実施形態におけるアプタマーを用いたセンサ用装置及び方法を、図5及び図6を用いて説明する。なお、第6の実施形態と、第1の実施形態〜第5の実施形態と同様な点については、説明を省略する。
第7の実施形態では、本発明に係るアプタマーを用いた分子を検知するために用いられるセンサ用装置、及び、分子を検知するセンサ装置及び方法であって、二本鎖核酸結合物質を検知することによって標的分子の存在を確かめることができるものについて説明する。第7の実施形態におけるアプタマーを用いたセンサ用装置及び方法を、図7及び図8を用いて説明する。なお、第7の実施形態と、第6の実施形態と同様な点については、説明を省略する。
Claims (48)
- 分子に特異的に結合する核酸であるアプタマーを選抜する方法であって、
核酸の二本鎖部分に特異的に結合する二本鎖核酸結合物質が、アプタマー候補である第1の一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される、核酸の二本鎖部分に結合する、第1の工程と、
前記第1の一本鎖核酸と、前記第1の一本鎖核酸が特異的に結合する分子と、が結合する、第2の工程と、
前記分子と結合する前記第1の一本鎖核酸と、前記二本鎖核酸結合物質と、が離れる、第3の工程と、
を有する
ことを特徴とするアプタマー選抜方法。 - アプタマーを選抜する方法であって、
前記第3の工程によって前記二本鎖核酸結合物質と離れた、前記第1の一本鎖核酸を回収する、第4の工程を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のアプタマー選抜方法。 - アプタマーを選抜する方法であって、
前記第4の工程で回収した、前記第1の一本鎖核酸が増幅する、第5の工程と、
前記第5の工程で増幅した一本鎖核酸を、前記第1の工程の第1の一本鎖核酸として用い、必要に応じて、前記第1の工程〜第5の工程を繰り返す、第6の工程と、
を有することを特徴とする請求項2に記載のアプタマー選抜方法。 - アプタマーを選抜する方法であって、
前記第4の工程で回収した、前記第1の一本鎖核酸の配列を決定する、第7の工程を有する
ことを特徴とする請求項2または3記載のアプタマー選抜方法。 - 前記核酸の二本鎖部分が、
前記第1の一本鎖核酸の配列の少なくとも一部と、第2の一本鎖核酸の配列の少なくとも一部と、がハイブリダイズすることによって形成される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記核酸の二本鎖部分が、
前記第1の一本鎖核酸の配列の一部と、前記第1の一本鎖核酸の配列の一部と、がハイブリダイズすることによって形成される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記二本鎖核酸結合物質が、
インタカレータまたは核酸結合タンパク質である
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記二本鎖核酸結合物質が、
部材に結合している
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記二本鎖核酸結合物質が、
タグを有する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記第1の工程後に、
前記二本鎖核酸結合物質に結合しなかった核酸を除去する工程を有する
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記第5の工程で増幅した前記一本鎖核酸中に、
前記第4の工程で回収した前記第1の一本鎖核酸とは異なる配列を有する一本鎖核酸が含まれている
ことを特徴とする請求項3乃至10のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記第6の工程で行う、前記第2の工程で、
前記第6の工程を繰り返す度ごとに、前記第1の一本鎖核酸と前記分子との結合力を弱める条件を選択する
ことを特徴とする請求項3乃至11記載のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 前記第6の工程で行う、前記第2の工程、または/および前記第3の工程で、
前記第6の工程を繰り返す度ごとに、前記核酸の二本鎖部分を形成する一本鎖核酸同士の結合を強める条件を選択する
ことを特徴とする請求項3乃至12のいずれか一項に記載のアプタマー選抜方法。 - 分子に特異的に結合する核酸であるアプタマーを選抜するのに用いるアプタマー選抜用装置であって、
部材と、
前記部材に結合した二本鎖核酸結合物質と、を有し、
前記二本鎖核酸結合物質が、アプタマー候補である一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分に特異的に結合し、
前記一本鎖核酸が特異的に結合する分子が、前記一本鎖核酸に結合すると、前記一本鎖核酸と前記二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とするアプタマー選抜用装置。 - 前記二本鎖核酸結合物質が、
インタカレータまたは核酸結合タンパク質である
ことを特徴とする請求項14に記載のアプタマー選抜装置。 - 前記二本鎖核酸結合物質から離れた前記一本鎖核酸を除去する手段、または/および前記二本鎖核酸結合物質から離れた前記一本鎖核酸を回収する手段を有する
請求項14または15に記載のアプタマー選抜用装置。 - 分子を検知するために用いられるセンサ用装置であって、
部材と、
前記部材に結合した第1の二本鎖核酸結合物質と、
前記第1の二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、前記分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、を有し、
前記分子が前記アプタマーに結合すると、前記一本鎖核酸と前記第1の二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とするセンサ用装置。 - 前記一本鎖核酸が、
標識を有する
ことを特徴とする請求項17に記載のセンサ用装置。 - 前記一本鎖核酸の前記二本鎖部分に結合する第2の二本鎖核酸結合物質を有し、
前記分子が前記アプタマーに結合すると、前記一本鎖核酸と前記第2の二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とする請求項17または18に記載のセンサ用装置。 - 前記第1の二本鎖核酸結合物質及び前記第2の二本鎖核酸結合物質が、
導電性物質である
ことを特徴とする請求項19に記載のセンサ用装置。 - 前記第2の二本鎖核酸結合物質が、
標識を有する
ことを特徴とする請求項19または20に記載のセンサ用装置。 - 分子を検知するセンサ装置であって、
部材と、
前記部材に結合した二本鎖核酸結合物質と、
前記二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、前記分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、
前記二本鎖核酸結合物質に結合した前記一本鎖核酸、または/および前記二本鎖核酸結合物質から離れた前記一本鎖核酸の少なくとも一部を検知する核酸検知手段と、を有し、
前記分子が前記アプタマーに結合すると、前記一本鎖核酸と前記二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とするセンサ装置。 - 前記一本鎖核酸が、
標識を有する
ことを特徴とする請求項22に記載のセンサ装置。 - 前記二本鎖核酸結合物質から離れた前記一本鎖核酸を除去する核酸除去手段、または/および前記二本鎖核酸結合物質から離れた前記一本鎖核酸を回収する核酸回収手段を有する
ことを特徴とする請求項22または23に記載のセンサ装置。 - 分子を検知するセンサ装置であって、
部材と、
前記部材に結合した第1の二本鎖核酸結合物質と、
前記第1の二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、前記分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、
前記核酸の前記二本鎖部分に結合した第2の二本鎖核酸結合物質と、
前記核酸の前記二本鎖部分に結合した前記第2の二本鎖核酸結合物質、または/および前記核酸の前記二本鎖部分から離れた前記第2の二本鎖核酸結合物質を検知する二本鎖核酸結合物質検知手段と、を有し、
前記分子が前記アプタマーに結合すると、前記一本鎖核酸と前記第2の二本鎖核酸結合物質とが離れる
ことを特徴とするセンサ装置。 - 前記一本鎖核酸から離れた前記第2の二本鎖核酸結合物質を除去する二本鎖核酸結合物質除去手段、または/および前記一本鎖核酸から離れた前記第2の二本鎖核酸結合物質を回収する二本鎖核酸結合物質回収手段を有する
ことを特徴とする請求項25に記載のセンサ装置。 - 前記部材及び、前記部材に結合した、前記第1の二本鎖核酸結合物質及び前記第2の二本鎖核酸結合物質に電流を流す手段と、
前記電流を測定する手段と、を有する
ことを特徴とする請求項25または26に記載のセンサ装置。 - 前記第1の二本鎖核酸結合物質及び前記第2の二本鎖核酸結合物質が、導電性物質である
ことを特徴とする請求項27に記載のセンサ装置。 - 前記第1の二本鎖核酸結合物質または/および前記第2の二本鎖核酸結合物質が、標識を有する
ことを特徴とする請求項25乃至28のいずれか一項に記載のセンサ装置。 - 分子を検知するセンサ方法であって、
部材と、
前記部材に結合した二本鎖核酸結合物質と、
前記二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、前記分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、を有し、
前記分子が前記アプタマーに結合すると、前記一本鎖核酸と前記二本鎖核酸結合物質とが離れるセンサ用装置が有する前記アプタマーに分子が接触する第1の工程と、
第1の工程後に、前記二本鎖核酸結合物質に結合した前記核酸または/および前記二本鎖核酸結合物質から離れた前記核酸の少なくとも一部を検知する第2の工程と、を有する
ことを特徴とするセンサ方法。 - 前記一本鎖核酸が、標識を有する
ことを特徴とする請求項30に記載のセンサ方法。 - 前記第2の工程で、
第1の工程後に、前記二本鎖核酸結合物質に結合している前記一本鎖核酸が有する前記標識に由来する第2の信号強度を測定する
ことを特徴とする請求項31に記載のセンサ方法。 - 第1の工程前の前記第1の二本鎖核酸結合物質に結合した前記一本鎖核酸が有する前記標識に由来する第1の信号強度と、第2の前記信号強度と、を比較する第3の工程を有する
ことを特徴とする請求項32に記載のセンサ方法。 - 前記第1の工程前に、
前記第1の信号強度を測定する事前測定工程を有する
ことを特徴とする請求項33に記載のセンサ方法。 - 前記第1の工程後に、前記第1の二本鎖核酸結合物質から離れた前記一本鎖核酸を除去する核酸除去工程、または/および前記第1の工程後に、前記第1の二本鎖核酸結合物質から離れた前記一本鎖核酸を回収する核酸回収工程を有する
ことを特徴とする請求項30乃至34のいずれか一項に記載のセンサ方法。 - 前記第2の工程で、
回収した前記一本鎖核酸が有する前記標識に由来する信号強度を測定する
ことを特徴とする請求項35に記載のセンサ方法。 - 分子を検知するセンサ方法であって、
部材と、
前記部材に結合した第1の二本鎖核酸結合物質と、
前記第1の二本鎖核酸結合物質が特異的に結合した、前記分子のアプタマーを有する一本鎖核酸の配列の少なくとも一部がハイブリダイズすることによって形成される核酸の二本鎖部分と、前記核酸の前記二本鎖部分に結合した第2の二本鎖核酸結合物質と、を有し、
前記分子が前記アプタマーに結合すると、前記一本鎖核酸と前記第2の二本鎖核酸結合物質とが離れるセンサ用装置が有する前記アプタマーに分子が接触する第1の工程と、
第1の工程後に、前記核酸の前記二本鎖部分に結合した前記第2の二本鎖核酸結合物質、または/および、前記一本鎖核酸から離れた前記第2の二本鎖核酸結合物質を検知する第2の工程と、を有する
ことを特徴とするセンサ方法。 - 前記第2の二本鎖核酸結合物質が、標識を有する
ことを特徴とする請求項37に記載のセンサ方法。 - 前記第2の工程で、
前記核酸の前記二本鎖部分に結合している前記第2の二本鎖核酸結合物質が有する前記標識に由来する第2の信号強度を測定する
ことを特徴とする請求項38に記載のセンサ方法。 - 第1の工程前の前記核酸の前記二本鎖部分に結合している前記第2の二本鎖核酸結合物質が有する前記標識に由来する第1の信号強度と、前記第2の信号強度と、を比較する第3の工程を有する
ことを特徴とする請求項39に記載のセンサ方法。 - 前記第1の工程前に、
前記第1の信号強度を測定する事前測定工程を有する
ことを特徴とする請求項40に記載のセンサ方法。 - 前記第1の工程後に、前記一本鎖核酸から離れた前記第2の二本鎖核酸結合物質を除去する二本鎖核酸結合物質除去工程、または/および前記第1の工程後に、前記一本鎖核酸から離れた前記第2の二本鎖核酸結合物質を回収する二本鎖核酸結合物質回収工程を有する
ことを特徴とする請求項37乃至41のいずれか一項に記載のセンサ方法。 - 前記第2の工程で、
回収した前記第2の二本鎖核酸結合物質が有する前記標識に由来する信号強度を測定する
ことを特徴とする請求項42に記載のセンサ方法。 - 前記部材、及び前記第1の二本鎖核酸結合物質及び前記第2の二本鎖核酸結合物質が導電性物質であり、
前記第2の工程で、前記部材、及び前記部材に結合した前記第1の二本鎖核酸結合物質及び前記第2の二本鎖核酸結合物質に流れる第2の電流を測定する
ことを特徴とする請求項37乃至43のいずれか一項に記載のセンサ方法。 - 第1の工程前の前記部材、及び前記部材に結合した前記第1の二本鎖核酸結合物質及び前記第2の二本鎖核酸結合物質に流れる第1の電流と、前記第2の電流と、を比較する第3の工程を有する
ことを特徴とする請求項44に記載のセンサ方法。 - 前記第1の工程前に、
前記第1の電流を測定する事前電流測定工程を有する
ことを特徴とする請求項45に記載のセンサ方法。 - 前記第1の電流の大きさが予め既知である
ことを特徴とする請求項45または46に記載のセンサ方法。 - 前記第1の信号強度が、予め既知である
ことを特徴とする請求項33、34、40、41のいずれか一項に記載のセンサ方法。
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