TW567188B - A modified oligonucleotide, a method for amplifying a nucleic acid target sequence and a kit for carrying out a nucleic acid amplification reaction - Google Patents
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Description
567188 kl B7 五、發明説明(!) 本發明係有關分子生物及核酸化學領域。更明確言之, 其係有關改良核酸擴增反應收量之方法及試劑。因此本發 明係應用在使用核酸擴增作用之任何領域上。 本發明之聚合酶鏈反應(PCR)可於試管内擴增核酸序 列。PCR已説明於美國專利案Nos. 4,683,195 ; 4,683,202及 4,965,188 ; Saiki等人,1985,Science 230: 1350-1354 ;慕 里斯(Mullis)等人,1986, Cold Springs Harbor Symp. Quant. Biol· 5JL: 263-273 ;及慕里斯與法倫那(Faloona),1987, Methods Enzymol. 15 5_: 335-350。PCR之發展與應用已詳細 説明於文獻中。例如:一系列有關PCR之文獻已討論於 "PCR技術- DNA擴增法之原則與應用(PCR Technology-principles and applications for DNA amplification,1989 (H.A.艾利奇(Erlich)編輯),組約史塔頓出版社(Stockton Press); PCR方法:方法與應用(PCR protocols: A guide to methods and applications,1990 (M.A.英尼斯(Innis)等人編 輯),聖地牙哥學院出版社(Academic Press);及PCR技巧 (PCR Stategies),1995 (M.A·英尼斯等人編輯),聖地牙哥學 院出版社。商業性刊物如:柏金艾瑪公司(Perkin Elmer, Norwalk, CT)出售之PCR試劑商品及公開之PCR法。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 自從核酸擴增法公開之後,各種以引子爲基礎之核酸擴 增法已有説明,其包括(但未限於):連接酶鏈反應 (LCR) ’ 吳與華勒斯(Wu and Wallace),1989,Genomics 生: 560-569及巴拉尼(Barany),1991,Proc. Natl. Acad. Sci. USA M: 189-193);聚合酶連接酶鏈反應(巴拉尼,1991,PCR方 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 A7 B7 五、發明説明(2 ) 法與應用’ 1:5-16); Gap-LCR (PCT專利申請公告案No. W0 90/01069);修復鏈反應(歐洲專利申請公告案N〇. 439,182 A2),3SR(柯瓦(Kwoh)等人,1989,Proc.Natl. Acad. Sci. USA 86: 1 173-1 177 ;高特里(Guatelli)等人,199〇,
Proc.Natl· Acad· Sci. USA ϋ: 1874-1878; PCT專利申請公告 案 No· WO 92/0880A)及NASBA(美國專利案No. 5,130,238)。 有關擴增系統之凋查可參見亞布姆森(Abramson)與邁爾斯 (Myers),1993, Current Opinion in Biotechnology,4:4147。 以引子爲基礎之擴增反應之專一性依引子雜交作用之專 一性而定。在典型之擴增作用所採用之高溫下,引子僅與 計畫中之目標序列雜交。然而,擴增反應混合物主要在室 溫下集合,此溫度遠低於確保引子雜交專一性時所需之溫 度。在此等較不嚴格之條件下,引子可能會非專一性地與 其他僅邵份互補之核酸序列或其他引子結合,而開始合成 不期望心延長產物,再沿著目標序列擴增。非專一性引子 延長產物之擴增作用可與所需目標序列之擴增作用競爭, 且會顯著降低所需序列之擴增效率。 常見义一種非專一性擴增產物爲不依賴模板之擴增反應 加工器,稱爲”引子二聚體"。引子二聚體爲一種雙股片 段,其典型長度接近二個引子長度之總和,且當其中一個 引子 < 長度超過另一個引子時,即會出現引子二聚體。所 造成之連鎖效應爲形成不期望之模板,由於其長度短,因 此會很有效地進行擴增。 在反應開始之前減少形成引子延長產物時,即可降低非 ____ -5- 1紙張^^^國家標準(CNS ) M 規格(210^^^---—-^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
567188 A7 B7 五、發明説明(3 ) 專一性擴增作用。有一種稱爲”熱起動”法之方法,在反應 混合物中保留一種或多種關鍵性試劑,直到溫度充份上升 爲止,以提供必要之雜交專一性。依此方式,當反應條件 無法確保專一性引子雜交作用時,反應混合物亦無法支持 引子延長。 手動之熱起動法中,當開始高溫培養步驟後打開反應 官’並添加先前保留之試劑,此過程耗費人力,並提高反 應混合物受污染之危險。或者,可使用熱敏感性材料, 如·躐,來分隔或分開反應成份,如美國專利案N〇. 5,411,876 及周(Chou)等人,1992, Nucl Acids Res 拉⑺: 17 17-1723所述。此等方法中,高溫預反應培養使熱敏感 性材料熔化,藉以使試劑混合。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} 另一種在反應開始之前減少引子延長產物形成之方法則 有賴DNA聚合酶專一性抗體對DNA聚合酶之熱可逆性抑制 作用,如述於美國專利案No· 5,338,671。在集合反應混合 物之前,由抗體與DNA聚合酶於室溫下之緩衝液中培養, 使开;?成抗體-DNA聚合酶複合物。高溫預反應培養過程會 使抗體抑制DNA聚合酶活性之作用不活化。此方法之缺點 在於生產DNA聚合酶之專一抗體之成本高且耗時,尤其是 大量生產時。此外,添加抗體至反應混合物中可能需要重 新設計擴增反應。 反應開始之前之延長產物之形成亦可藉由添加單股結合 性蛋白質至反應中來抑制,其可與引子呈熱可逆性方式進 行非共會鍵結,且藉由防止雜交作用來抑制引子延長。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 A7 ------- B7 五、發明説明(4 ) 亦可採用美國專利案Ν〇· 5,418,149所述之方法,利用酵 素降解反應開始之前所形成之延長產物,以減少非專一性 擴增作用。新合成之延長產物之降解法爲添加dUTp與 UNG至反應混合物中,使反應混合物先於45_6〇Ό下培養 後,才進行擴增反應。引子延長結果產生含尿嘧啶之 DNA,其續於預擴增條件下,利用UNG降解。此方法之缺 點在於延長產物之降解作用會與延長產物之形成作用競 爭,且非專一性引子延長產物之消除似乎較不完全。此方 法之優點則爲來自前一個反應並形成雜質進入反應混合物 中义含尿嘧哫DNA亦會降解,因此該方法亦藉由前述反應 所擴增之核酸來減少PCR之污染問題。 相關技藝專豕所習知之傳統分子生物與核酸化學之技術 已詳細説明於文獻中。參見例如··山布魯克(Sambr〇〇k)等 人,1989,分子選殖法-實驗室手册(M〇lecular c1〇ning-A Laboratory Manual),紐約冷泉港,冷泉港實驗室(c〇ld Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor);寡核苷酸 a成法(M.J.盖特(Gait)編輯,1984);核酸雜交法(bd漢 姆斯(Hames)與S.J·希金斯(Higgins)編輯,ι984);及一系 列之’’酵素方法丨’(Methods in Enzymol〇gy)(學院出版公司 (Academic Press,Inc·)) 〇 本發明提供經共價修飾之寡核嘗酸引子,用於試管内擴 增核酸序列。採用本發明經修飾之引子時,相較於採用未 修飾引子進行之擴增作用,可減少非專一性擴增作用,尤 指引子二聚體之形成,及/或同時提高所需之目標產物收 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、一u 口 567188 A7 B7 五、發明説明(5 量 ° 本發明一方面係有關一‘種用於擴增核酸序列之寡核芬酸 引子,其一般結構式如下: ,· ______:— ________—........._________--- R R .
I I 5’-Si-]^一3' or 5’-Si-N-S2*"3 / 其中Si代表長約5至約5 0個核棼酸之第一個核苷酸序 列; 其中S2代表長1至3個核甞酸之第二個核甞酸序列; 其中N代表含有含環外胺之嗔呤或p密症驗基之核嘗 酸; 其中R代表修飾基,其中r利用環外胺與N共價键結,且 其中R之結構式如下: 其中1^與R2分別代表氫,、Cl_ClG烷基、烷氧基、苯基、 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ς讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 木氧基、經取代之苯基、茶基、或經取代之茶基。燒基可 分支或未分支。 較佳具體實施例中,N爲經修飾之習知核:y:酸,此時n 爲經修飾之腺嘌吟核苷、胞嘧啶核芸、或鳥嘌呤核甞,且 該修飾基部份係與腺嘌呤核甞、胞嘧啶核甞·、或鳥嘌呤核 謀鹼基之環外胺共價附接。更佳具體實施例中,N爲經修 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4導格(210X 297公釐) 567188 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( A7 —B7 6 飾之腺嘌呤核甞。. 、 a較佳具體實施例中,R爲2-萘甲基;爷基;或經取代之 卞基。較佳之經取代之苄基之結構式爲:
Rs 其中R3代表C「C6分支或直鏈烷基,更佳爲c「C4分支或 直鏈烷基、甲氧基、或硝基。較佳者,心附接在對位上。 更佳具體實施例中,R爲芊基、對甲基爷基、對-第三丁 基节基、對甲氧苄基或2」莕甲基。1 本發明另一方面係有關經對光不安定之共價附接之修飾 基修飾之擴增引子,其會部份或完全抑制引子延長。對光 不安4之你飾基可結合在環外胺(如上述經修飾之核芸酸) 或結合在環氮上。一項具體實施例中,至少一個硝苄基附 接3,-末端核苷酸之腺嘌呤核苷、鳥嘌呤核替或胞嘧啶核菩 鹼基之環外胺上。 本發明另一方面爲一對或一組引子,其中至少一個引 如上述經修飾。一項較佳,,具體實施例中,這一對引子中 個成員或這一組引子中所有成員均經修飾。 本I月另方面係有關擴增核酸之方法.,其包括採用 發明經修飾之引子進,行擴增反應。 本發明另一方面係有關擴增目標核酸之方法,其包括使 用本發明對光不安定之經修飾引子進行擴增反應,其 足以去除修飾基之光照射反應混合物,並使之形成引 子 本 中以 子延 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-9 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 五、發明説明(8 續”及”寡核芬酸”等名詞係指聚去氧核糖核誓酸(含 2-去氧-D-核糖)、聚核糖核甞酸(含核糖)、及任可其他 &式 < 聚核#酸’其m呤或,唉驗基或經修飾之嗓吟或 嘧啶鹼基之n糖:y:。”核酸,,與,,寡核苷酸,,名詞之間之長度 沒有區分,且此等名詞可交換使用。此等名詞僅指分子之 級結構。因此,此等名詞包括雙股及單股DNA,及雙股 及單股RN A。 π習知” 一詞係指天然存在於所述及聚核甞酸中之核酸鹼 基、核4或核荅故。DNA之四種習知(或稱”主要”)之去氧 核糖核苷酸含有嘌呤鹼基線嘌呤及鳥嘌呤,及嘧啶鹼基胞 嘧啶及胸腺嘧啶。RNA之四種習知核糖核甞酸含有嘌呤鹼 基嘌呤及鳥嘌呤,及嘧啶鹼基胞嘧啶及尿嘧啶。除了上述 習知或常用鹼基外,許多種其他嘌呤及嘧啶衍生物(稱爲 稀有或或次要鹼基)亦少量出現在某些核酸中。本文在核 酸鹼基、核甞、或核茹酸中所採用”非習知,,一詞係指稀有 或次要核酸鹼基、核苷、或核铝酸,及習知之鹼基、核 答、或核甞酸之修飾物、衍生物或類似物,且包括具有經 修飾之鹼基部份及/或經修飾之糖部份之合成之核芬酸(參 見π寡核苷酸之共軛物之方法,分子生物法”(Pr〇t〇e〇ls f⑽
Oligonucleotide Conjugates,Methods in Molecular Biology,
Vol 26 (S.艾格拉瓦(Agrawal)編輯),紐澤西州特吐瓦市胡 馬那出版社(Humana Press, Totowa,NJ,(1994));及”寡核 苷酸與類似物,操作法,’(〇lig〇nucleotides and Analogues, A Pratical Approach)(牛津大學出版社,IRL(出版,ρ ·艾 -11 - 本紙張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)' "" '~~ : ,----^11 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T i-^i .Hi HI ϋ— · 567188 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(9 ) 克斯坦編輯(Fritz Eckstein,Ed·,IRL Press,Oxford University Press,Oxford)) o 寡核甞酸可依任何合適方法製備,包括例如:選殖及以 限制酶切割適當序列,並採用如:那阮(Narang)等人, 1979,Meth. Enzymol.处:90-99之嶙酸三酯法;布朗(Brown) 等人,1979,Meth. Enzymol. 68.: 109 -1 5 1 之嶙酸二酉旨法;包 克奇(Beaucage)等人,1981,Tetrahedron Lett. 22.: 1859-1862之二乙基亞胺基磷酸酯法;及美國專利案No. 4,45 8,066之固體擔體法進行直接化學合成法。有關合成法 之概述説明於古德奇得(Goodhchild), 1990, Bioconjugate Chemistry 1(3): 165-187,該等文獻均已併爲本文之參考文 獻。 ,’鹼基對”一詞相關技藝上亦稱爲”華生-克里克(Watson-Crick)鹼基對’’,係指雙DNA結構中之補鹼基對腺嘌呤-胸 腺嘧啶與鳥嘌呤-胞嘧啶,RNA/DNA雜交分子中之腺嘌呤 -尿嘧啶及鳥嘌吟-胞嘧啶之習知之氫鍵結,及非習知之核 甞酸對之類似键結。 ”雜交"一詞係指二個單股核酸因互補鹼基對形成之二倍 體結構。雜交作用可出現在完全互補之核酸股之間或在’’ 實質上互補’’但含少部份不相配之核酸股之間。只有完全 互補之核酸股雜交之條件稱爲π嚴格雜交條件’’或”序列專 一性雜交條件π。實質上互補之穩定二倍體可在較不嚴格 之雜交條件下達成;可耐受之不相配程度可藉由簡單調整 雜交條件來控制。核酸技術之相關技藝專家們,可考量各 -12- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) 567188 五 、發明説明(10 ) 種=數實驗性決定二倍體安定性,此等變數包括例如:寡 核芸酸之長度及鹼基對濃度。離子強度、及不相配之鹼基 對發生率,此方法可遵循相關技藝所提供之指示(參見= 如:山布魯克(Sambrook)等人,1989,分子選殖法-實驗室 手册,紐約冷泉港冷泉港實驗室,及威特姆(Wetn^), 1991, Critical, Review in Biochem. and Mol. Biol. 26(3/4)· 227-259) 。 * ’’引子” 一詞係指在可合成與所誘發核酸互補之引子延長 產物之條件下可作爲DNA合成起始點之寡核答酸,亦即該 條件爲在四種不同核芸三磷酸及延長作用劑(例如:dna 聚合酶或逆轉綠酶)之存在下,於適當緩衝劑中,於合適 溫度下。本文所採用”引子,,一詞係涵括受連接作用調節之 擴增法所使用之寡核省:酸,其中一個寡核甞酸藉由連接於 相鄰位置雜交之第二個寡核菩酸而延長。因此本文所採用 •’引子延長” 一詞係指個別之核苷三磷酸使用引子作爲DNa 合成法起始點之聚合作用及二個引子形成延長產物之連接 作用。 引子爲單股DNA較佳。引子之適當長度依引子之使用目 的而定,但主要在6至5 0個核:y:酸之間。短的引子分子通 常需要較低溫’以便與模板形成充份安定之雜交複合物。 引子不需要反映模板核酸之正確序列,但必須足以與模板 雜交。適合指定目標序列之擴增用之引子之設計係相關技 藝習知者’且説明於本文所摘綠之文獻中。 引子可再帶進其他特色,用於檢測或固定引子,但不改 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><297公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明(u ) 變引子之基本性質,亦即作爲DNA合成法之起始點。例 如:引子可於5’-末端包含不會與目標核酸雜交但有助於選 殖擴增產物之其他核酸序列。本文中稱此足以與模板互補 之引子區域爲”雜交區,’。 n目標””目標序列”、”目標區”及”目標核酸”係指計畫 擴增之核酸序列。 本文所採用之引子若引子序列與目標序列之間之不相配 數目少於引子序列與樣本中可能存在之非目標序列之間之 不相配數目時,則稱此引子對目標序列具”專一性”。所選 擇之雜交條件爲僅當所出現之不相配數目不超過引子序列 與目標序列之間之不相配數目時,方可形成安定二倍體時 之條件。在此等條件下,引子只可與目標序列形成安定二 倍體。因此,在適當嚴格擴增條件下使用目標專一性引子 時,可使含有目標引子結合位置之彼等目標序列進行專一 性擴增。採用序列專一性擴增條件時,可使含有完全互補 之引子結合位置之彼等目標序列進行專一性擴增。 •’非專一性擴增’’係指非目標序列之核酸序列之擴增,其 係由引子與目標序列以外之序列雜交後,作爲引子延長作 用之基質所致之結果。引子與目標序列之雜交係指”非專 一性雜交”,且可發生在較低、較低之嚴格性、預擴增條 件下。 曰' 引子一聚體’’ 一同係指不依賴模板之非專一性擴增產 物,其係由另一個引子作爲模板進行引子延長作用之妗 果,雖然引子一聚體通常爲二個引子之連環物,亦即二聚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·
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567188 A7 五、發明説明( B7 12 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 體,但亦可能出現-如 —個以上引子之連環物。本文一般採用 ’’引子二聚體M — —η卞 叫果涵括不依賴模板所進行之非專一性擴 增產物。 ' ’’反應混合物”一 —& Η係指含有進行特定反應所必要之試劑 之溶液。’1擴增;5 _ % Α 、 、、曰久應〜合物”係指含有進行擴增反應所必要 之試劑之溶液,复± ”王要於合適緩衝劑中包含寡核嘗酸引子 及DNA聚合酶蝼碴枝a 4逆接酶。” PCR反應混合物”主要於合適鑪 衝劑中包含寡$ ^ 4 引子、熱安定性DNA聚合酶、 dNTP’s、及二價金凰 + 、"屬除離子。若反應混合物含有反應進行 時所必要之所有4々免丨 ’武劑時,則稱此反應混合物完全,若僅含 有。1W刀必要試劑肖,則對其不完全。相關技藝專家 了解,爲了方标,A、 儲存安定性,台了依用途調整成份濃 =,反應成份通常呈分開之溶液保存 ,各含有一部份總 2且万;&應〈前組合反應成份,形成完全之反應混 卜相關技藝專家咸了解,反應成份係分開包裝由 ϋ ’且適用之市隹灰4 、 "套、、且商品可包含任何包含本發明經修飾 引子之部份反應成份。 星ϋ飾之 /發明之擴增引子係於引子3,·末端之四種㈣酸之一 ^附接-個基團進行修飾。_項具體實施例中,本發明 經修飾引子由如下一般結構式之核酸序列組成: R R ,I I 5、S 丨 _N-3’-或 5,_m」,· 成 合 出 共 之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 .衣
567188 A7 B7 五、發明説明(13 其中Si代表長約5至約5 〇個核芬酸之第一個核甞酸序 列; “ * 其中S2代表長1至3個核替酸之第二個序列; 其中N代表含有含環外胺之嘌呤或嘧啶鹼基之核甞酸; 其中R代表修飾基,其中R利用環外胺與N共價結合,且 其中R之結構式如下。 如實例所不,當修飾在3,末端核铝酸時,修飾作用效果 最大。因此引子最好包含經修飾之3,末端核苷酸。 經修飾之核苷酸係.選自^等涉及與其互補核苷酸進行核 苷酸之鹼基配對且其鹼基含有環外胺者。典型之引子爲僅 含習知核甞酸之DNA。在·DNA中所見到之四種習知核苷酸 鹼基中,腺嘌呤、鳥嘌呤與胞嘧啶含有涉及與互補鹼基進 行鹼基配對之環外一級胺。本發明較佳方面,引子經由環 外胺上附接單一修飾基來修飾,取代了胺基上二個氫之 此氲原子右在未修飾之驗基上可能涉及驗基配對。含 有經修飾之腺嘌呤、鳥嘌呤、及胞嘧啶鹼基之經修 I酸結構式分別示於下〇 , 人 <>請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣.
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消 費 合 作 社 印 製 其中S代表糖部份,且R代表修飾基 -16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 567188
五、發明説明() 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明不限於由習知之核甞酸組成之引子。任何核茌酸 頌2物中,若鹼基部份含有涉及與互補鹼基進行鹼基配對 、裒卜、、及胺時,則可如本文所述進行修飾。非習知核菩 酸《實例包括:3_甲基腺嘌呤、7 -甲基鳥嘌呤、3 -甲基鳥 嘌呤’ 5 -曱基胞嘧啶與5 _羥甲基嘧啶。 由於修飾基取代了一個氫原子,因此限制經修飾之鹼基 參與氫鍵結(能力。其餘氫原子則仍可參與氫鍵結。因此 修飾基可影響雜交作用之動力學與熱動力學。許多修飾基 應具有下列性質: 1 ·干擾,但不阻止經修飾之鹼基與互補之鹼基進行華生_ 克里克鹼基配對; 2 ·干擾,但不阻止經修飾之引子延長;及 3 ·谷4 &成經修飾之引子延長產物之互補股。 修飾基於立體上干擾鹼基配對,因而干擾引子延長。因 此,修飾基之物理性膨大會影響干擾雜交之程度。當雙股 核酸中納入一個經修飾之腺嘌呤或胞嘧啶核甞酸時,修飾 基會擠入主要間隙之中間空間内。結果,即使朿當大之修 飾基亦會引起二倍體結構出現些微立體混亂。然而,合適 之修飾基仍不致於一到阻止氫鍵結或阻止引子之3,·經基之 酵素性延長。當經修飾之鳥嘌呤核苷酸納入雙股核酸中 時,修飾基會擠入次要間隙中,留下之空間不足以容納龐 大之修飾基。因此較小之修飾基較適合附接鳥嘌呤鹼基。 用爲接續之擴增循環中之模板之引子延長產物含有經引 子引進之經修飾驗基。修飾基之選擇係使模板中所含之經 -17- τ — I·----衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T I -- I I ! 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
567188 kl B7 五、發明説明(15 ) —--- 修飾驗基不會中止引子之延長作用或抑制引子之延長作 用車又佳者,修飾基之性質不應導致突變,以免來自引子 之模板再複製時喪失經修飾鹼基之特性。模板中經修飾驗 基對引子延長作用之影響可依本文及相關技藝所提供之指 不進行例行測試(參見例如:格南道斯基(Gniazd〇wski)血 希拉(Cera),1996, Chem· Rev. 96:619_634)。 可滿足上逑性^之修飾基之R方適用於本發明方法。較 佳修飾基之結構式如下·· ·
I
Ri~h~R2 其中R4r2分別代表氫、Cl_c6垸基、燒氧基、苯基、苯 氧基:經取代之苯基、茶基、或經取代之祕。燒基可分 支或爲直鏈。亦可使用較大燒基,至高達C.。 一較佳具體實施例中.,R,2_茶甲基、爷基2°;或經取代之 芊基。較佳之經取代之芊基之結構式如下··
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其中R3代表CrC:6分支或直鏈燒基,爲分支或直鏈 烷基更佳,或爲甲氧基,或硝基。〇1_〇4分支或直鏈烷基 爲甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、第三丁 基’等等。曱基與弟二丁基馬較佳坑基。較佳者,以3附接 在對位。 ,‘ « -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 567188 Λ7 Β7 16 五、發明説明( 特別佳修飾基R如下所·示: ch[ 芊基 對-第三丁基苄基- ch[ u0. 對-甲基芊基 1 NO,
鄰-硝基亨基 "XX) (<請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁;> 衣' 對-甲氧基苄基 2-莕甲基 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實例中已説明了許多特定修飾基。通常,相關技藝專家 們於實驗上可依本文提供之指示,自上述化合物種類選出 特別合適之修飾基。較佳者,於擴增反應中採用經修飾之 引子於實驗上決定特定基團之適合性。成功之擴增作用表 示經修飾之驗基不會完全抑制引子延長,且出現在衍生自 引子之模板中之經修飾之驗基不會中止引子延長。引子一 聚體之減少程度係依實例所述測定。 具有對光不安定之倐飾之引.子 本發明另一項具體實施例中,以一個或多個對光不安定 之基團修飾引子’此寺基_可於反應已達到確保專一性之 高溫反應條件後,經照光排除。由於修飾基已在引子延長 之前排除,因此在排除基因之外,不需要延長經修飾之引 -19 本紙張又度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公嫠) 、11 567188 kl B7 17 五、發明説明( 子。本發明方法可使用之對光不安定之修飾基實例述於皮 拉(Pillai),1980,”有機合成中之光可脱保之保護基團 "(Photoremovable Protecting Groups in Organic Synthesis1*, Synthesis: 1-26 o 較佳者’本發明之對光不安定之引子係於3,_末端核苷酸 附接一個或二個鄰硝基苄基進行修飾:
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 引子之鹼基部份之環外一級胺上附接一個硝基苄基進^ 修飾後,所產生之二級胺中,若胺基可以旋轉,使其餘丨 轉向互補鹼基時,則該二級胺仍可參與鹼基配對。如實^ 中所述,此等引子不論經uv光照射去除或未去除,均; 用於擴增作用。 ) 在鹼基之環外胺之附接二個硝芊基而修飾之引子不可> 延長。該抑制作用據推斷係經修飾之鹼基沒有能力進行邊 基配對所致,此乃因環外胺之二個氫均被龐大之硝m 置換而受阻。實例中説明擴增作用中使用帶有二個硝基1 基而修飾之引子之方法,其中反應混合物曝露至心; 一段充份時間,以排除硝基芊基,藉以延長引子。 另一項具體實施例中,修飾基係附接環氮。因驗基之 氮附接硝基爷基而修飾之引子則因經修飾之驗基益法射 驗基配對而無法延長。經曝露到…而排除確基㈠ -20- 567188 hi B7 五、發明説明(18 後,即可延長引子。 除非排除修飾基否則無法延長之對光不安定之 上可用於丨,熱起動”式擴增作用。在土 ^ Η ^ F ^ 性預反應條件期 間,引子延長作用會受抑制。反應經過㈣ 度上升至確保反應專一性之溫卢、 田反應/皿 圈。 皿度時,万脱除引子之封端基 經修飾之引子之合成色 經修飾之引子之合成法係採用相關技藝上習知之標準化 學方法進行。引進此等修飾基之方法可分成四種。 1. 修飾基可採用經修飾之㈣作爲DNA合成擔體而引 進0 2. 修飾基可採用經修飾之核菩呈亞胺基磷酸醋形式引 進。 3 ·修飾基可於DNA合成期間採用試劑引進(例如:當引進 DNA序列中時,以苄胺處理可轉化之亞胺酸酯)。 4.合成後之修飾作用。當與合成之DNA接觸時,修飾基 可主反應性試劑引進。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 特足之經修飾之引子之合成法述於實例中。其他經修飾 之引子可依類似方式,採用標準合成法合成。
較佳者,經修飾之引子可採用經衍化之控制孔玻璃(cpG) 合成擔體合成。衍化之dA CPG之一般合成反應圖示於圖 6。特定之修飾基可採用適當烷基_化物、芊基_化物、 經取代之苄基li化物、甲莕基_化物、或經取代之甲莕基 鹵化物等烷化劑添加。芊基·及對-第三丁基芊基_dA CPG 21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 567188 Λ7 B7
五、發明説明G 之合成法説明於實例1與2中,其係依圖6所示進行。 環外胺基之烷化作用可採用類似葛里芬(Griffin)與李斯 (Reese), 1963’ Biochim· Acta 185-192所述之甲基化法進 行。其他合成法説明於亞里特馬(Arit〇ma)等人,1995, j Chem. Soc. Perkin Trans. I: 1837-1849。 採用經修飾之引子之擴增法 本發明方法包括採用本發明經修飾之引子進行以引子爲 基礎之擴增法。通常,經修飾之引子可替代含有相同核芸 酸序列之未修飾之引子用於以引子爲基礎之擴增法,不需 改變擴增反應條件。當然,相關技專家咸了解,有些反應 中,反應條件宜經過例行之稍微再適量化。 較佳具體實例中,本發明之經修飾之引子係用於聚合酶 鏈反應(PCR)中。然而,本發明並不限於任何特定擴增系 統。本發明之經修飾之引子可用於任何以引子爲基礎且可 说开J成引子二聚體或非專一性擴增產物之擴增系統中。其 實例包括上述文獻中所説明之擴增法。若發展出其他系統 時,彼等系統可因操作本發明而受益。 本發明之方法適合擴增DNA或RNA。例如:使用逆轉錄/ 聚合酶鏈反應(RT-PCR)之RNA擴增法係相關技藝習知且説 明於美國專利案Nos· 5,322,770及5,3 10,652,邁爾斯(Myers) 與葛芬達(Gelfand),1991,Biochemistry 姐(3 1): 7661-7666 ;楊(Young)等人,1993, j· Clin Mier〇bi〇1 R⑷: 882-886 及慕德(Mulder)等人,1994, J· Clin· Microbiol. 11(2): 292-300。 22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 幸 項 再 頁 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 ΑΊ B7 五、發明説明(20 )
在以引子爲基礎之擴增法中,引子延長作用主要在加溫 下,使用熱安定性酵素(如:熱安定性DNA聚合酶)進行。 酵素自引子之3 ’端開始合成,向模板之5 f端方向進行,直 到合成停止爲止。適用於擴增反應之純化之熱安定性DN A 聚合酶係相關技藝習知者,且包括(但不限於):述於下列 文獻之酵素:美國專利案No. 4,889,818 ;美國專利案No. 5,079,352 ;美國專利案No. 5,352,600 ;美國專利案 No.5,491,086 ; WO 91/09950 ; WO 92/03556 ; WO 92/06200 ; WO 92/06202 ; WO 92/09689 及美國專利案 N〇.5,210,036。有關熱安定性DNA聚合酶之概論述於艾柏 森(Abramson),1995,PCR法(PCR Strategies),(M.A.英尼 斯(Innis)等人),ρρ· 39-57,聖地牙哥學院出版社 (Academic Press, San Diego) 0 較佳具體實施例中,尤其用於擴增DNA時,依可逆性不 活化酵素之用法所述,使用可逆性不活化酵素進行擴增, 再於高溫反應條件下再活化,進而在反應開始之前,抑制 引子延長,而減少非專一性擴增。一種可逆性不活化之熱 安定性DNA聚合酶已由霍夫曼·拉洛奇(Hoffmann-La Roche) (紐澤西州那特里市(Nutley,NJ)發展及製造,且由柏金艾 瑪公司(Perkin Elmer)(康乃狄克州諾瓦克市(Norwalk,CT)) 上市出售,其已説明於柏希(Birch)等人,1996,Nature 3 81 (6581): 445-446 。 修飾基對酵素延長引子之能力之影響部份依所採用之特 定酵素而定,一部份依所選擇之反應條件而定。例如:當 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 頁 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 A7 五、發明説明(21 ) --- 使用Mn2+作爲二價陽離子(如某些RNA擴增法中)比使用 Mg2+時,mDNA聚合酶更能發揮作用。相關技蓺 了解’例如上選擇合適之修飾基時’應考量酵素^反應條 件。 適合擴增反應之樣本製法係相關技藝習知者,且詳細説 明於本文所摘錄之文獻中。所採用之特定方法並非本發明 之重點。相關技藝專家們可由已知之樣本製法所採用之反 應條件調整到最適合使用之程度。 擴增之核酸之分析法係相關技藝習知者,且完全説明於 本文所摘錄之文獻中。所採用之特定方法並非本發明之重 點。相關技藝專家可根據用途選擇合適之分析法。 分析擴增反應之較佳方法爲追踪反應混合物中雙股dna 之增加總量,如 HigUchi 等人,1992, Bi〇/Techn〇1〇gy 过: 413-417; Higuchi 等人,1993, Bi〇/Techn〇1〇gy u: 1〇26_ 1〇30;歐洲專利公告案!^〇3.512,334與64〇,828所述。本方 法中,本文中稱爲”動態PCR”之雙股DNA檢測法體係依與 雙股DNA結合之乙基溴(EtBr)及其他DNA結合標記物所提 回之螢光度而定。擴增法係於標記物之存在下進行。由目 標序列合成而增加之雙股DNA可使擴增過程中所追踪到之 螢光度顯著提鬲。因此,該方法可追踪擴增反應之進度。 在動態PCR中,所測得之螢光度隨其中所含由非專一性 擴增法或目標序列之擴增法產生之雙股DNA總量而變化。 追踪螢光度即可測得增加之雙股]〇1^八總量,但由目標序列 擴增而增加之量則無法獨立測得非專一性擴增產物所提高 ---τ--·----衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T -I I I -i ___ -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ297公釐)
567188 A7 B7 五、發明説明(22 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I榮光度。本發明之經修飾之引子特別適用於動態pCR, 因爲其不僅減少所形成之引子二聚體之量,而且延緩引子 一聚體形成達可檢測之量。當目標序列已顯著增加後引子 一聚體方延緩形成時,可以獨立追腙目標序列之擴增及使 引子二聚體之干擾度降至最小。 查組 本發明亦有關套組,含適合操作本方法之成份之多容器 單位’適用之套組包含引子,其中至少一個引子如上述經 修飾,用於核酸擴增法,套組中其他視需要選用之成份包 括例如:催化合成引子延長產物之試劑、核苷三磷酸受 質、適當反應緩衝劑、及進行本方法之説明書。 下文所示之本發明實例僅供説明用,且未限制本發明之 範圍。相關技藝專家們由上文説明及下列實例中即可了解 繼實例之後之申請專利範圍内有許多本發明之具體實施 例0 實例1 經爷基修飾之引子之合成法 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經添加芊基而修飾之引子係由下文所述二種方法之一合 成。採用N、芊基去氧腺嘌呤核苷控制化玻璃(CPG)起動 DNA合成法,合成3’末端鹼基經修飾之引子。採用N6-芊基 去氧腺嘌呤核铝亞胺基磷酸酯合成内部鹼基經修飾之引 子。 實例中採用下列標準縮寫: DMAP 4-二甲胺基吡啶 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 567188 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 五、發明説明(23 ) DMF Ν,Ν·二甲基甲醯胺 TEA 三乙胺 EDC 1,乙基二甲基胺丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽 THF 四氫吱喃 DMT 二甲氧三苯甲基 LCAA-CPG 長鏈烷胺基控制孔玻璃 L纪-苄基去氧腺嘌呤核# CPG之合成法 步驟1 : Ν6-苯甲醯基,基,5,-〇-DMT-2,-去氧腺嘌 呤核棼之合成法 添加吡啶(1 0亳升)至>^6_苯甲醯基-5,-〇-(4,4,-二甲氧三苯 甲基)-2’-去氧腺嘌呤核甞(657毫克,1.〇毫莫耳,艾力奇化 學公司(Aldrich Chemical Co·,Milwaukee,WI),混合物眞 空蒸發乾燥。重覆此過程。所得泡沫物溶於無水DMF( i 5 毫升;艾力奇化學公司)中,冷卻至5 X:。於氬大氣下添加 氫化鈉(44毫克,K1毫莫耳,u當量,6〇0/〇油勻散液), 於室溫下攪拌45分鐘。以2分鐘時間添加苄基溴(143微 升’ 206毫克,ι·2毫莫耳,1·2當量;艾力奇化學公司), 混合物於室溫下攪拌一夜。混合物眞空蒸發乾燥,殘質分 佈於乙酸乙酯與水(各1〇毫升)之間,並萃取。水相以乙酸 乙醋(1 0毫升)再萃取,合併之萃液經無水硫酸鎂脱水,過 滤及蒸發。粗產物經矽膠(7 5克)管柱層析,使用甲醇、三 乙胺一氣甲fe (3:0.5:9 6 · 5)純化。合併含產物之溶離份, 蒸發乾燥,產生所期望之N6_苯甲醯基,N6_爷基,5,_〇_ DMT_2’_*氧腺嘌呤核站(41〇毫克,54%)。以NMR確認產 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(Cns ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -· 567188 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(24 物之結構。 步驟2 :琥珀醯化作用 添加吡啶(1 〇毫升)至N6-苯甲醯基,N6-芊基,5,_〇 DMT_2f-去氧腺嘌呤核甞(295毫克,〇·39毫莫耳)中,混人 物於高度眞空下蒸發乾燥。重覆此步驟。共同添加新鮮無 水吨淀(10毫升)與琥珀酸酐(2〇〇毫克,2毫莫耳,5·〇當量) 與DMAP (24毫克),溶液於氬氣及室溫下攪拌一夜。於眞 空下排除大量溶劑,殘質分佈在二氯甲烷(2〇毫升)與擰檬 酸鈉溶液(20毫升,〇·ι μ,pH 5.0)之間,並萃取。水相以 更^ 一軋甲’丨元(2 0愛升)萃取,合併之萃液經無水硫酸納脱 水,過濾,及蒸發乾燥。產物經矽膠(4.5克)管柱層析,使 用乙酸乙酯、三乙胺、二氣甲烷(32:1:67)純化,產生所需 之3’-琥珀酸酯,N6-苯甲醯基-N6·芊基·3,_0·琥珀酸酯·5,·〇_ DMT-21·去氧腺嘌呤核铝(247毫克,74%)。 步驟3 : CPG之衍化作用 依下列方法製備經酸洗滌之CPG。取LCaa-CPG (1.0 克,LCA00500C,500Α,88.6莫耳/克;紐澤西洲費爾菲德 市CPG公司(CPG Inc·,Fairfield,NJ),定期與含二氣乙酸之 二氣甲烷(2%,20毫升)於室溫下渦轉洗滌2〇分鐘。經酸洗 滌之CPG經玻璃料過濾,以二氯甲烷洗滌,直到不含酸爲 止。粉末同乾,於室溫下眞空乾燥一夜。 依下列方法’使經修飾之核菩中間物與經酸洗滌之CpG 偶合。添加TEA (100微升)至含N6-苯甲醯基苄基_3,_琥 ί白酸酯-5’-0-DMT-2’-去氧腺嘌呤核苷(17〇毫克,〇·2毫莫耳) -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇χ297公釐) ---^---.----衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 A7 ____ B7 五、發明説明(25 ) (依上述製備)之二氣甲烷(10毫升)溶液中,溶液於氬氣下 濃縮至約5毫升。依序添加dmAP (12毫克,^丨毫莫耳, 0.5‘里),丁丑八(1〇〇微升),£0(1!(384毫克,2.〇毫莫耳, 10當量)及來自上述步驟之經酸洗滌之CPG。添加無水吡 淀(5毫升),混合物於室溫下密封振盪3天。眞空過遽 CPG,以異丙醇徹底洗滌,再以二氣甲烷洗滌,風乾後, 眞空乾燥1小時。 依下列方法爲衍化之CPG封端。添加封端A與封端b溶液 (各5毫升,乙酸酐/2,6-二甲基吡啶/THF與1〇〇/〇N_甲基咪 唆之THF溶液;維琴尼亞州史特林市葛倫研究公司dNA合 成試劑(Glen Research DNA synthesis reagents, Sterling VA))至乾燥之衍化之CpG中,混合物於室溫下振盛4小 時。具空滤出CPG ’以異丙醇徹底洗務後,以二氣甲貌洗 滌,風乾後,眞空乾燥一夜。 Π·反6-苄基去氧腺嘌呤核甞亞胺基磷酸酯之合成法 依上述合成Ν6-苯甲醯基,Ν6-芊基5,-0-DMT-2,·去氧腺嗓 呤核謀。 添加二異丙基乙胺(350微升,270毫克,2.04毫莫耳,7.8 當量)與2 _氰乙基N,N-二異丙基氣亞胺基嶙酸酯(IQ毫 克,0.68毫莫耳,2·6當量;威斯康辛州米瓦基市艾力奇化 學公司)至Ν6-苯甲醯基,Ν6-芊基,5,-0-DMT-2’-去氧腺嗓 呤核甞(196毫克,0.26毫莫耳)之無水THF(8亳升)溶液 中,混合物於室溫及氬大氣下攪拌3 0分鐘。眞空排除溶 劑,殘質分佈在碳酸氫鈉溶液(5%,20毫升)與乙酸乙醋 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣.
、1T 567188 A7 B7 五、發明説明(26 ) (2 0毫升)之間。有機相以碳酸氫鹽溶液,水及飽和鹽水 (各2 0毫升)依序洗滌,經硫酸鋼脱水,過滤及蒸發。殘質 經矽膠(4克)管柱層析,使用丙酮/己烷/TEA (34:65:0.7)純 化,產生所需之亞胺基磷酸酯(248毫克,100%)。 HI. DNA合成法、純化法輿分析法 取苄基衍化之腺嘌呤核:y: CPG (25毫克,1.0莫耳)移至 空的合成管柱(維琴尼亞州史特林市葛倫研究公司)中,用 於ABI 374 DNA合成儀(加州佛斯特市應用生物系統分部柏 金艾瑪公司(Perkin Elmer,Applied Biosystems Division, Foster City,CA)中採用習知合成法及脱除保護之條件,製 備寡核驻酸。粗DMT-DNA經標準DMT On/Off HPLC使用 阮寧(Rainin)純DNA管柱,於阮寧HPLC系統(阮寧儀器公 司,馬里蘭州沃本市(Rainin Instrument Co. Woburn,MA)) 上純化並轉化成5’_羥基-DNA。寡核甞酸係採用ABI毛細電 泳系統(加州佛斯特市應用生物系統分部柏金艾瑪公司)或 變性陰離子交換HPLC層析法,於Dionex Nucleopak管柱 (加州聖尼維爾市狄歐尼斯公司(Dionex Corp. Sunnyvale, CA))上分析。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 同樣地,採用未修飾之CPG及依上述合成之經修飾之亞 胺基磷酸酯合成内部經修飾之引子。 實例2 經第三丁基芊某絛飾之引子之合成法 本實例説明3,-末端腺嘌呤核菩經對-第三丁基苄基修飾 之引子之合成法。經修飾之引子之合成法基本上依實例1 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 A7 ____B7 五、發明説明(27 ) — " — - 户斤述,但改用N6-(對-第=丁基节基)去氧腺嗓吟核巷cpG 進行,衍化之CPG之合成法說明如下。 步驟i : N6-苯甲酸基-N、對_第三丁基爷基)_5,七 二甲氧三苯甲基)-2’-去氧腺嘌呤核棼之合成法添〜dmf (無水,10毫升)至N6-苯甲醯基巧,·〇_(4,4,_二甲氧三苯甲 基)-2’_去氧腺嘌呤核苷(658毫克,1〇毫莫耳)中,並蒸發 至乾。重覆此步驟。於氬大氣下添加新鮮DMF (丨〇毫 升)。添加氫化納(44亳克,6〇%油中,1」毫莫耳),混合 物於室溫下攪拌〇_5小時。滴加4_(第三丁基)芊基溴(272毫 克,1.2毫莫耳),於1溫下攪拌一夜。眞空排除溶劑,殘 質分佈在乙酸乙醋與水(各20亳升)之間。有機相以水洗滌 (3次,2 0毫升),經操水硫酸鎂脱水,過濾及蒸發至乾。 粗產物經矽膠(100克)管柱層析,使用二氣甲烷:甲醇: 二乙胺96.5:3:0.5純化,產生N6-苯甲醯基_N6·(對·第三丁 基爷基)-5,-0-(4,4,·二甲氧三苯甲基)_2,去氧腺 嗓吟核誓 (229毫克,28.5%)。 步驟2 :琥珀醯化作用 以含琥珀酸酐(135毫克,5當量)與DMAP (17毫克,〇·5 當量)之吡啶(1 〇毫升)溶液處理N6-苯甲醯基-N6-(對-第三 丁基芊基)-5f-0-(4,4’-二甲氧三苯曱基)_2匕去氧腺嘌呤核:y: (217毫克,0.27毫莫耳)。依上述實例1所述操作及層析, 產生N6-苯甲醯基- N6-(對·第三丁基芊基)_5»_〇_(4,4,-二甲 氧三苯甲基)-2^去氧腺嘌吟核甞3,-〇_琥珀酸酯(199毫克, 82%) 〇 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(。灿)六4規格(210父297公麓) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • · 訂 567188 A7 B7 五、發明説明(28 ) 步驟3 : CPG之衍化作用 依實例1所述,以經酸洗滌之LCAA-CPG處理上述步驟2 之琥珀酸酯(180毫克,〇·2毫莫耳)。CPG經過封端處理及 眞空乾燥,產生N6-苯甲醯基-N6-(對-第三丁基苄基)_5,-〇_ (4,4*-一甲氧二苯甲基)_2’-去氧腺嘌呤核苷,3,_〇_琥珀酸酯 衍化之CPG (1.065克)。 實例3 丝__甲基修飾之引子之合成法 採用N -甲基dA CPG (22毫克,1微莫耳,維琴尼亞州史 特林市葛倫研究公司)合成3’_末端腺嘌呤核菩經甲基修飾 之引子。N_甲基d A CPG置入空的合成管柱中,根據標準 合成條件製備引子及脱除保護。引子使用Dmt 〇n/〇ff HPLC法,依實例1述純化。 實例4 對光不安定之經倐飾引子之合成1 本貫例説明3苯端腺嘌呤核茹經一或二個硝芊基修飾之 引子(合成法。經修飾之引子基本上依實例1所述合成, 但改用單硝苄基dA CPG或雙_硝芊基dA CPG進行。 I·單磧芊基化引子 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 採用N6-苯甲醯基_ N6_芊基-2,_去氧腺嘌呤核苷衍化之 CPG之一般合成法(見實例丨)來合成N6_苯甲醯基-N6—鄰-硝 爷基-2f-去氧腺嘌呤核甞衍化之cPG,但其中改用鄰_硝爷 基溴作爲烷化劑。CPG之後續步驟則與實例1相同,但增 加保護中間物,以鋁箔紙包住反應瓶,防止光照之步驟。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) M規格(2丨〇>< 297公襲) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 A7 --------- B7 五、發明説明(29 ) 合成何化(CPG之後,依實例j所述合成引子,但採用 Nensorb Prep可棄式管柱(馬里蘭州波士頓市杜邦公司, NEN研先產口口生物技術系統(NEN Rese㈣^卩⑺仙…
Biotechnology Systems,Du P〇nt c〇·,Boston ΜΑ)),採用廒 商所説明之方法進行固相萃取法分離。 II.雙-硝芊某化引早 雙-硝苄基去氧腺嘌呤核芸CPG之合成法説明如下。合成 衍化之CPG後,依單硝苄基引子所述之方法合成引子及純 化° 步驟1 : 5’-0-DMT-N6-雙_鄰_硝芊基_2,_去氧腺嘌呤核苷 取21-去氧腺嘌呤核苷單水合物(538毫克,2〇毫莫耳,威 斯康辛州米瓦基市艾力奇化學公司)與無水吡啶(於眞空下 蒸發乾燥(2次,1 〇毫升)。殘質溶於氬大氣下之無水dmf (10毫升,威斯康辛州米瓦基市艾力奇化學公司),添加氫 化鈉(88毫克,2.2毫莫耳,ι·ι當量,60〇/〇油勻散液),於 1:溫下攪拌40分鐘。添加2-硝基芊基溴(71〇毫克,3·3毫 莫耳,1.5當量),溶液於室溫下攪摔4小時。眞空蒸發排 除DMF,殘質分佈於乙酸乙酯與水(各2 〇毫升)之間,以乙 酸乙醋(2 0毫升)萃取水相,合併之萃液以水(2 〇毫升)洗 務’經硫敝鍰脱水’過滤及蒸發,粗產物經碎膠管柱舞析 (50克,使用3% MeOH之CH2C12溶液)純化,產生2,_去氧· N6-雙-鄰硝爷基腺嗓吟核嘗(320毫克,30%)。 添加無水吡啶(1 0毫升)至2,-去氧-N6-雙-鄰硝;基腺嗓 呤核誓(200毫克,0.5 18毫莫耳)中,蒸發至乾。依序添加 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇><297公釐) „ · — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 -----B7 五、發明説明(3〇 ) p比咬(10毫升)、4,4,-二甲氧三苯甲基氯(900毫克,2.3毫莫 耳4.5當量)及三乙胺(28〇毫克,2 76毫莫耳,4 〇當量),於 室溫及氬大氣下攪拌5小時。加水(0.5毫升),攪拌2〇分 鐘。混合物分佈於醚與水(各2 〇毫升)之間,水相以醚(2 〇 毫升)再萃取一次。合併萃液,以水(2 0毫升)洗滌,經無 水硫酸鈉脱水,過濾及蒸發。此物質經矽膠層析純化(4 克’使用0.7-2.5%甲醇之二氣甲烷溶液),產生5,-〇-DMT· N6-雙-鄰-硝芊基_2,-去氧腺嘌呤核苷(121毫克,33%)。 步驟2 :琥珀醯化作用 5’-0-DMT-N6-雙-鄰-硝苄基_2’_去氧腺嘌呤核铱(121毫 克’ 0.145毫莫耳)與無水吡啶(2次,3毫升)蒸發乾燥。添 加峨呢(3毫升),琥珀酸酐(5 8毫克,〇.58毫莫耳,4當量) 及DMAP (11毫克,觸媒量),溶液於室溫下攪拌3天。汶 液眞空蒸發,殘質分佈在二氣甲烷(丨〇毫升)與擰檬酸鈉緩 衝液(0·1 M pH 5.0,10毫升)之間。有機相經無水硫酸鈉脱 水,過濾及蒸發至乾。粗產物經矽膠層析純化(2克,使用 EtOAc:CH2Cl2:TEA,32:67:1,1 〇 毫升,然後使用 Me〇H: CH2C12 ’ 3:97 ’ 25毫升)’產生淺蒌泡沫狀物,5,_〇_DMT_ N -雙-鄰-硝卞基-21-去氧腺嘌呤核甞_3,-〇_琥珀酸酯(138毫 克,99.5%)。 步驟3 ·· CPG之衍化作用 依實例1製備經酸洗滌之LCAA-CPG。 依下列方法,使經修飾之核:y:中間物與經酸洗滌之cpG 偶合。於琥珀色玻璃瓶内,以TEA (16微升)處理5,_〇_ -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) Γ · 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 Μ ---------Β7 五、發明説明(31 ) ----- 雙令硝m去氧“呤核f琥璃酸醋 (2 ’0.04毫莫耳),並蒸發。在此殘質中添加無水被 笔升),TEA (2 微升),DMAD (2.4 毫克),EDC (76 曰一 〇·04笔莫耳)及經酸洗滌之LCAA-CPG (200亳克), 奶口物於ί衣繞式混合機上’於室溫下振们天。減壓過滤 CPG ’以異丙醇徹底洗滌,然後以二氣甲烷洗滌,風乾, 眞空乾燥1小時。 依實例1所述,爲衍化之CPG進行封端。 實例5 遂飾之引子之擴增法-經修飾之核竑酸之位置影響 爲了證實經修飾之引子對形成引子二聚體之影響,採用 經修飾之引子及未修飾之引子比較mv-1 RNA之擴增作 用。此外,爲了評估經修飾之核:y:酸之位置對減少引子二 聚體之影響,採用三種不同上游經修飾之引子進行擴增, 這三種引子之差異處僅在於經修飾驗基之位置。 目標核酸 基本上依慕德(Mulder)等人,1994, J· Clin· Microbiol. 32(2): 292-300所述,採用HIV_1 RNA轉綠載體合成HIV-1 RNA模板。 引子 採用未修飾及經修飾之引子進行擴增。未修飾之引子之 核苷酸序列依5 ’至3,之方向,示於下文。上游引子RAR 1032MB (SEQ ID NOM)及下游引子 RAR 1033MB (SEQ ID NO: 2)擴增Π5個驗基對之產物’相當於Η1 V-1參考菌種 -34- 本紙張尺度適用中國國家^ CNS ) Α4規格(_ (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 衣· 訂 567188 kl B7 五、發明説明(32 ) HXB2 (基因銀行(GenBank)登錄號K03455)序列之核甞酸位 置 2956至3130。 HIV-1擴增引子 引子 Seq. ID No. 序歹1j RAR1032MB 1 C AATGAGAC ACC AGGAATTAGATATCAGTAC AA RAR1033MB 2 CCCTAAATCAGATCCTACATATAAGTCATCCA 上述引子係指未修飾之引子。未修飾之引子於5 ’末端進 行生物素基化。依實例1合成經修飾之引子,其係由與未 修飾之引子相同之核站酸序列组成,但在3 ’末端位置或3 ’ 末端上游1個以3個核棼酸位置含有芊基化腺嘌呤核苷。引 子之經修飾形式如下: 引子 經修飾之HIV-1擴增引子 Seq. Id. No. 經修飾之核棼酸位置 RAR1032MBA1 1 RAR1032MBA2 1 RAR1032MBA4 1 RAR1033MBA1 2 3’末端 自3’末端起1個 自31末端起3個 3’末端 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 擴增法 於含下列試劑之100微升反應中進行擴增法 100套HI V 模板RNA, 50 mM 麥黃酮(pH 8.33), 110 mM KOAc, 300 /^M^dATP > dCTP^dGTP ^ -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 567188 A7 B7 4 5 °C 4分鐘; 6 0 °C 2 0 分鐘; 於9 4 °C變性4 5秒, 於60 C接合/延長45秒; 6 0 °C 7分鐘; 1 0 °c,直接分析止(短期) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(33 50//M dTTP 50〇eM dUTP, 50"M各引子, 3.5 mM Mn(OAc)2, 13 %甘油, 20單位Z05 DNA聚合酶*,及 2.0早位 UNG**。 *説明於美國專利案No. 5,455,170 **由霍夫曼-拉洛奇公司製備與發展,由康乃狄克州諾瓦 克市柏金艾瑪公司出售。 擴增溫度循環係於TC 480 DNA熱循環機(康乃狄兄州諾 瓦克市柏金艾瑪公司)中,採用下列溫度形態進行: 預反應培養 逆轉錄 4 6次循環 最終延長 反應後保持 擴增產物之檢測 依下列方法,採用凝膠電泳法檢測擴增產物之存在。採 用瓊脂糖凝膠(100毫升3% NuSieve與0.5% SeaChem)分離反 應產物,使用 IX TBE (0.089 M Tris,0·089 Μ删酸,0.0025 M EDTA二鈉)作爲移動緩衝液。添加乙基溴(〇 5微克/毫升) 爲任何存在之DNA染色。於100伏特下進行電泳約1小時。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---!---,-----衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂 567188 Α7 Β7 五、發明説明(34 ) 採用U V照射檢乙基溴染色之DN A色帶。 結果 凝膠電泳分析法之結果示於1。凝膠條上之編號相當於 分別採用下表所示未修飾之引子與經修飾之引子之組合進 行之擴增結果。相應於所需HIV產物之色帶在圖中以箭頭 表示。凝膠中其他色帶則相應於非專一性擴增產物,特定 言之,引子二聚體。 引子 * 上游_下游 RAR1032MB RAR1033MB 1 RAR1032MBA1 RAR1033MB 2 RAR1032MBA2 RAR1033MB 3 RAR1032MBA4 RAR1033MB 4 RAR1032MB RAR1033MBA1 5 RAR1032MBA1 RAR1033MBA1 6 RAR1032MBA2 RAR1033MBA1 7 RAR1032MBA4 RAR1033MBA1 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於引子二聚體之形成會與所需擴增產物之形成競爭, 因此主要造成引子二聚體減少,同時增加所需產物之形成 量。因此比較引子-二聚體形成量與使用未修飾之引子時 之形成量,及比較所需目標物形成量與使用未修飾之引子 時之形成量,即可了解經修飾引子之影響。 由採用二種未修飾引子時之結果(凝膠條1號)與採用單 •37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) 567188 A7 B7 五、發明説明(35 ) 丨 I —j--I%— I I -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一種3’_經修飾之引子時之結果(凝膠條2與5號)比較及與採 用二種3,-經修飾之引子時之結果(凝膠條6號)比較,顯示 使用一種或二種經修飾之引子時,得到較少引子二聚體。 使用單一 3’_經修飾之引子進行擴增時,引子二聚體之減少 情形稍有差異,此點仍賴該經修飾之引子而異。使用二種 經修飾之引子時(凝膠條6號),引子二聚體形成減少程度 最大且擴增之目標序列量顯著提高。 比較凝膠條6至8號,即可了解經修飾之核:y:酸之位置影 響。採用於3 ’末端核甞酸相鄰之核替酸處修飾之引子得到 之引子二聚體減少量(凝膠條7號)與採用於3,末端核菩酸 處修飾之引子得到之減少量(凝膠條6號)相同,而採用於 3 -末端核苷酸上游三個鹼基之核苷酸處修飾之引子所得到 之改良效果(凝膠條8號)則稍差。 實例6 —步擴增-經修飾之核甞酸位置乏 影響 馬了進一步證實經修飾之引子對引子二聚體之形成之影 喜’基本上依上述,使用經修飾之引子與未修飾之引子擴 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 増HCV RNA ’進行比較。採用三種下游經修飾之不同引子 進订擴增,引子之相異處僅在於經修飾之鹼基位置。 目標核酸 採用HCV RNA轉錄載體,依楊(Young)等人,1993, J.
Clin· Microbiol· 31(4): 882-886所述,合成HCV RNA模板。 引子 -38- 个、,.就度通用宁國國家標準(⑽)M規格(21〇>< 297公襲) 567188 A7 B7 五、發明説明(36 ) 採用未修飾及經修飾之引子進行擴增。未修飾之引子之 核甞酸序列依5 '至3 ’之方向示於下文。上游引子ST280A (SEQ ID NO: 3)及下游引子 ST778AA (SEQ ID NO: 4)擴增 HCV基因組之5’_未轉錄區之240個鹼基對產物。 引子
Seq Id No: HCV擴增引子 _核甞酸序列 ST280A 3 ST778AA 4
GCAGAAAGCGTCTAGCCATGGCGTTA GCAAGCACCCTATCAGGCAGTACCACAA 上述引子係指未修飾之引子。依實例1合成經修飾之引 子,其係由與未修飾之引子相同之核棼酸序列組成,但於 3 ’末端位置或3 f末端上游一個或三個核苷酸位置含有一個 苄基化腺嘌呤核苷。引子之經修飾形式示於下文。 引子 經修飾之HCV擴增引子 Seq Id No:_經修飾之核茫酸位置 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ST280ABA1 3 ST778AABA1 4 ST778AABA2 4 ST778AABA4 4 3’末端 3’末端 自3’末端起1個核甞酸 自3’末端起3個核甞酸 擴增法與分析法 基本上依實例3所述進行擴增,但改用100套HCV RNA模 板。依實例3所述進行擴增產物之凝膠分析法。 結果 -39 本紙張尺度適用中關家標準(CNS )以規格(21G><297公楚) 567188 ΑΊ B7 五、發明説明(37 ) 凝膠電泳分析法之結果示於圖2。凝膠條編號相當於分 別使用下表所示之未修飾引子與經修飾引子之組合時之擴 增結果。相應於所需HCV產物之色帶在圖中以箭頭表示。 凝膠中其他色帶相應於非專一性擴增產物,特定言之引子 二聚體。 引子 條帶 上游 下游 ST280A ST778AA 1 ST280A ST778AABA1 2 ST280A ST778AABA2 3 ST280ABA ST778AABA4 4 ST280ABA1 ST778AA 5 ST280ABA1 ST778AABA1 6 ST280ABA1 ST778AABA2 7 ST280ABA1 ST778AABA4 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於引子二聚體之形成會與所需擴增產物之形成競爭, 因此主要減少了引子二聚體,同時提高了所需產物之形成 量。因此比較引子二聚體之形成量與使用未修飾之引子時 之形成量及比較所需目標之形成量與使用未修飾之引子時 之形成量,即可了解經修飾引子之影響。 所得結果類似前述實例所述HIV擴增法所得結果,但在 HCV擴增法中,所需產物之增加程度比HIV擴增法中之增 加程度顯著。由採用二種未修飾之引子之結果(凝膠條1號) -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 567188 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(38 ) 與採用單一 3’-經修飾之引子之結果(凝膠條2及5號)比較並 與採用二種3’_經修飾之引子之結果(凝膠條6號)比較,顯 示當採用一種或二種經修飾之引子時,可減少引子二聚體 形成。採用二種經修飾之引子時(凝膠條6號),引子二聚 體之減少程度最大,同時顯著提高擴增之目標序列量。如 前述實例,當採用單一3,·經修飾之引子進行擴增時,引子 二聚體之減少程度稍有差異,此點隨該經修飾之引子而 異。 比較凝膠條6至8號,即可了解經修飾核棼酸之位置之影 響。當採用在3,-末端核甞酸(凝膠條6號)、與3,末端核替 酸相鄰之核:y:酸(凝膠條7號)及3,末端核苷酸上游3個鹼基 之核棼酸(凝膠條8號)等處修飾之引子時,得到基本上相 同之結果。此等結果顯示,修飾基可附接引子之3,末端四 個核棼酸中任一個。 實例7 採用經修飾之引子之擴增法-修飾基之影響 爲了進一步證實修飾基對引子二聚體形成之影響,及爲 了證實其他引子修飾作用,採用經修飾之引子及未修飾之 引子進行HCVRNA之擴增法,其中在引子中增加三種不同 修飾基之一:苄基、硝芊基及甲基,進行修飾。 採用二種不同方法分析擴增結果。其中一組比較實驗 中,由反應產物進行凝膠電泳分析法,分析引子二聚體之 含量。第二組比較實驗中,於擴增期間採用上述動態PCR 法追踪引子二聚體之形成。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1' 567188 A7 B7 五、發明説明(39 ) 目標核酸 採用HCV RNA轉錄載體,依楊(Young)等人,1993, J. Clin. Microbiol· 31(4): 882-886所述,合成HCV RNA模板。 擴增引子 採用未修飾及經修飾之引子進行擴增。經修飾之引子係 由與未修飾之引子相同之核甞酸序列組成,但3 ’末端腺嘌 呤核甞增加一個甲基、芊基或硝芊基進行修飾。依前述實 例合成引子。所採用之引子説明如下: 引子 Seq Id. No. 3’鹼基之修飾 ST280A 3 未修飾 ST280AMEA1 3 甲基 ST280ABA1 3 苄基 ST280ANBA1 3 硝爷基 S5778AA 4 未修飾 ST778AAMEA 4 甲基 ST778AABA1 4 芊基 ST778AANBA1 4 硝爷基 擴增反應 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於含下列試劑之100微升溶液中進行擴增: 0,20 或200 套 HCV RNA模板 50 mM麥黃酮,pH 8.3 ; 110 mM KOAc ; -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 567188 Α7 Β7 五、發明説明(40 ) 3.5 mM Mn(OAc)2 ; 300 #I^dATP,dCTP,dGTP; 50γΜ dTTP ; 500 dUTP ; 250 nM各引子; 20 U rTth* ; 2U UNG* ;及 13%甘油。 *由霍夫曼-拉洛奇公司製造及發展,由康乃狄克州諾瓦克 市之柏金艾瑪公司出售。 各反應產物混合物之熱循環係於GeneAmp® PCR系統 9600熱循環機(康乃狄克州諾瓦克市柏金艾瑪公司)中,採 用下列溫度形態進行。 4 5 〇C 4分鐘; 6 0 °C 2 4 分鐘; 於9 0 °C變性3 0秒; 於6 0°C接合/延長3 0秒; 6 0 °C 7分鐘; 4〇C 〇 預反應培養 逆轉錄 4 6次循環: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最終延長 反應後保持 擴增產物之檢測 A .凝膠電泳法 依下列方法,由凝膠電泳法檢測其中所含之擴增產物。 採用瓊脂糖凝膠(100毫升3% NuSieve,0.5% SeaChem,及 0.5微克 / 毫升乙基溴)及以 IX TBE (0.089 M Tris,0.089 Μ -43 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 567188 kl B7 五、發明説明(41 领月酸,0.0025 M EDTA二鈉)爲移動緩衝液。於1〇〇伏特下 進行電泳約1小時。採用U V照射法檢視經乙基溴染色之 DNA色帶。 Β .動態PCR之檢測法 上述動態PCR法中,添加一種嵌插染料如:乙基溴至 PCR中,當其嵌入雙股DNA中時,會產生更多之勞光。測 定反應期間染料之螢光度’追踪擴增期間雙股DNA之增加 量。由於動態PCR法僅測定雙股DNA總量之增加程度,因 此未獨立測定非專一性擴增產物之形成。爲了測定引子二 聚體在不依賴模板擴增下進行之非專一性擴增作用,未採 用核酸模板即進行反應。此等無模板之反應中,所增加之 任何雙股DNA均歸因於不依賴模板之非專一性擴增產物之 形成。 動態PCR反應條件如上述,但改添加乙基溴(濃度1克/毫 升)至反應混合物中。依ΕΡ 640 828所述,測定反應混合物 之螢光度來追踪反應。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -------.----衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 螢光度測定値經除以反應早期循環期間所得之初螢光度 測定値而標準化,而循環之間之螢光度測定値則相當穩 定。選用爲初螢光測定値之循環次數編號對所有要比較之 反應均相同,因此所有測定値均代表相對於同一個反^循 環之增加量。不目標之反應中之反應螢光度保持相當穩 定,直到引子一聚體形成爲止。在大多數反應中,若進疒 足夠之擴增循環時,引子二聚體最後會達可檢測之程度: 比較達引子二聚體形成時(若可能形成時)之所進行循^次 44 - 567188 A7 B7 五、發明説明(42 ) 數時,即可了解經修飾之引子之影響。 結果 凝膠電泳分析法之結果示於圖3。凝膠條之編號分別相 應於採用未修飾引子及如下表三種不同經修飾引子及2〇〇 套、20套或0套HCV RNA進行之擴增結果(自左至右之凝 膠條編號:凝膠上半段爲凝膠條1至3 〇號;凝膠下半段爲 凝膠條3 1-60號)。此外,分子量標記物出現於凝膠條1及 3 1號(Hae III分解之PhiX 174 RF DNA,馬里蘭州比佛利市 新英格蘭生物實驗室(New England Biol abs,Beverly,MA)) 及凝膠條 3 0 與 6 0 號(Superladder-low,20 bp ladder,加州狄 馬市金蘇拉公司(Gen Sura,Del Mar,CA))。圖中相應於所 需之特定產物之色帶則以箭頭表示(〜230 bp)。凝膠中其他 色帶則相應於非專一性擴增產物,特定言之引子二聚體。 圖3所示擴增結果之凝膠條編號 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -一口 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 模板 引子 條帶 200 未修飾 2-5 200 甲基化 6_9 200 苄基化 10-13 200 硝爷基化 14-17 20 未修飾 18-21 20 甲基化 22-25 20 爷基化 26-29 20 硝爷基化 32-35 -45- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 五、 發明説明(43 ) 0 未修飾 36-41 0 甲基化 42-47 0 亨基化 48-53 0 硝苄基化 54-59 567188 其結果證實,採用經修飾之引子擴增時,比採用未修飾 之引子擴增時,產生更多量擴增之HCV核酸。此外,採用 經修飾之引子擴增時,比採用未修飾之引子擴增時,減少 了引子二聚體之量。 在動態PCR分析法中,反應全程均追踪螢光度。所有反 應中,檢測到螢光度提高後之螢光度提高速率均大約相 同,此點中螢光度對循環次數作圖(未出示)後得到之曲線 形狀可見。此點表示,一經修飾之引子不會顯著抑制初步 擴增階段後各擴增步驟之效率。可以檢測到反應進行達螢 光度提高之前之循環次數之間之顯著差異。 爲了定量反應之間之差異,其結果以擴增循環進行到螢 光度超過指定勞光度(AFL)時之次數表示。AFL選擇在接 近螢光度底線,但高於所測定螢光度之隨機變動範圍,因 此測定擴增之基因組生長期間之反應動態。後期循環中累 積之擴增產物會抑制反應,最後則形成反應平頂期。 動悲PCR之結果综合説明於下表。2 〇或2〇〇套目標模板 擴增結果之各數値代表五次重覆擴增結果之平均値,但採 用苄基化引子與20套目標模板進行之擴增結果除外,其代 表四次重覆之平均値。不使用模板之擴增結果各數値^表 八次重覆之平均値。 採用节基化引子而未使用目標模板進行之八次重覆擴增 -46- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) ----— ----—.----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 A7 B7 五 '發明説明(44 ) 作用中,有二次在46個循環結束時仍未形成引子二聚體, 其餘六次擴料用之平均値則代纟在形成引子^聚體之條 件下之平均値。該有條件下得到之平均値由於已刪除部份 數據,因此不能與其他數値比較。 達到AFL時之循環次數 引子 0 2 0 200 未修飾 3 5 36 34 甲基 39 3 8 36 硝苄基 43 40 3 7 芊基 (43*) 4 1 3 7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 1 · *2/8未形成引子二聚體 該數據顯示,經修飾之引子顯然延緩了目標核酸之擴 增,以致需延後數次循環方達到AFL。該延緩現象並不表 不專一性擴增產物最終收量會減少。所有目標核酸之擴增 作用均在實驗所採用之46次循環内達到平頂期,且由凝膠 電泳分析法之相應數據可見,採用經修飾之引子可提高最 終收量。 該數據顯示,引子二聚體延緩形成之現象達此目標之擴 增作用延緩之現象顯著。比較無模板之擴增作用及使用 200套模板之擴增作用時,最清楚地看出引子之優點。採 用未修飾之引子時,螢光度提高至AFL時所需之循環次數 僅比不使用模板之擴增作用延後一次循環,此表示目標之 擴增作用將很難與引子二聚體之形成區分。反之,使用經 修飾之引子時,由引子二聚體提高螢光度之現象至少延後 -47- $氏張尺度適用) M規格(21。;7 -- 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 567188 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(45) 循環,而採用苄基化引予時,若可能出現任何引子二 聚時,亦至少延後六次循環。因此可檢測到目標擴增作 用’並與引子二聚體之形成區分。 比較典目標之擴增作用與2 〇套模板之擴增作用時,經修 飾之引子依相同模式影響引子二聚體開始形成,比在目標 擴增作用中更延後形成。採用未修飾之引子時,無法檢測 到2 0套模板。採用硝苄基與苄基引子時,引子二聚體之形 成充份延後,因此可在此系統中檢測到2 〇套模板。 每次擴增循環追踪得到之螢光度數據(未出示)顯示,引 子一聚體延緩形成足以在達到平頂期之4 6次循環内防止引 子二聚體形成。因此,經修飾之引子似乎可以充份延緩引 子二聚體形成,使目標得以完全擴增,且在引子二聚體形 成1*達顯者程度之前停止反應。 實例8 對光不安定之引子 爲了説明對光不安定之經修飾之引子之用法,採用經修 飾之引子與未修飾之引子進行HCV RNA之擴增作用。經修 飾之引子係在3 ’末端腺嘌呤之環外胺附接一或二個硝;基 而修飾。 擴增作用引子 依實例4述合成引子。所採用之引子説明如下。 -48 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -------.----— I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 567188 A7 B7 五、發明説明(46 ) 引子 Seq Id. No. 3'鹼基之修飾 ST280A 3 未修飾 15239 3 雙-硝芊基 15241 3 單-硝芊基 ST778AA 4 未修飾 15240 4 雙-硝苄基 15242 4 單-硝苄基 擴增反應 每對引子均採用一系列稀釋之添加目標濃度進行反應。 二組反應各包括所有引子對之組合及添加之目標濃度,且 各組反應中,各反應包含特定引子時及目標濃度,並進行 二重覆。於含下列試劑之100微升反應中進行擴增: 0,10,102,103,104,或 105 套 HCV RNA 模板 5 5 mM麥黃酮, 90 mM KOAc, 3 mM Mn(OAc)2, 200 //M各dATP,dCTP,dGTP,dTTP, 200 //M dUTP, 250 nM各引子, 10 U rTth*, 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 U UNG*,及 8 %甘油。 *由霍夫曼-拉洛奇公司製造及發展,由康乃狄克州諾瓦克 市柏金艾瑪公司出售。 各反應混合物之熱循環係於GeneAmp PCR系統9600熱循 -49- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 567188 A7 五、發明説明( 47 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 環機(康乃狄克州諾瓦克市柏金艾瑪公司)上 度形態進行。 5 0 °C 5分鐘; 6 0°C3 0 分鐘; 9 5 °C 1分鐘; 於9 5°C變性15秒, 於6 0 C接合/延長2 〇秒; 於9 0 °C變性1 5秒, 於60°C接合/延長2〇秒; 7 2 °C 1 0 分鐘。 反應全程採用磨光之反應試管蓋(康乃狄克州諾瓦克市 柏金艾瑪公司)。待反應溫度提高至㈣進行逆轉錄步驟 後,在熱循環機内之PCR盤上,取下加熱蓋,並在半數反 應試管(重覆反應中之一組)上蓋上鋁箱。另—半則使用手 持式U V燈(UVP型號UVM-57,加州聖加布里市uvp產品 (San Gabriel,CA)),以302 nm之光照射丨〇分鐘。再蓋上加 熱蓋,繼續進行擴增。 1 口 結果 依上述,採用凝膠電泳法分析擴增結果。結果示於圖 4。各反應採用之引子及模板套數均示於凝膠上(套數以對 數値表示)。凝膠中其他色帶則相應於非專一性擴增產 物,特定言之引子二聚體。 與UV照射之反應組比較,顯示使用經修 可顯著減少引子二聚體,尤其在低套數時:飾…時’ 預反應培養 逆轉錄作用 初次變性 2次循環: 4 6次檐ί杲: 最終延長 -50- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 採用 下列溫 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 567188 hi B7 P 111 * - -------------------------- 五、發明説明(48 ) ~ 與未照射之反應組比較時,顯示使用雙硝苄基引予可如 所預料地完全抑制擴增作用。採用單硝苄基引子之擴增作 用不僅產生產物,而且顯著減少引子二聚體,此點與前述 實例仔到之結果一致。 實例9 遂用對-第二丁基爷基修飾之引子之擴增作用 本實例説明採用經對-第三丁基芊基修飾之引子進行之 HCV RNA之擴增作用。 目標核酸 採用HCV RNA轉錄載體,依楊等人,1993,j. CUn
Microbiol. 3 1(4): 882-886所述,合成HCV RNA模板。 引子 依上述實例2所述,採用所合成之經修飾之引子進行擴 增。未修飾之引子之核茹酸序列依5,至3,之方向示於下 文。所採用之引子爲上游引子ST280A ((SEQ ID NO: 3)與 下游引子ST778AA ((SEQ ID NO: 4)之經修飾版本。引子之 修飾型式如下: 改良HCV擴增引子 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I I— II > 1 is n I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---Seq Id. No,_莲飾核甞酸之位置_ ST280ATBU 3 3’末端 ST778AATBU 4 3’末端 擴增法與分析法 於含下列試劑之1 〇〇微升反應中進行擴增: -51 - I紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(—— 567188 A7 B7五、發明説明(49 ) 20,5,2.5,2,或 〇 套HCV模板RNA 50 麥黃酮(pH 8.33), 110 mM KOAc, 300 eN^dATP,dCTP^dGTP, 50//M dTTP, 50//M dUTP, 50 nM各引子, 3.5 mM Mn(OAc)2, 13 %甘油。 20單位r77/z DNA聚合酶,及 8.0單位 UNG* *由霍夫曼-拉洛奇公司製造與發展,且由康乃狄克州諾瓦 克市柏金艾瑪公司出售。 於TC480 DNA熱循環機(康乃狄克州諾瓦克市柏金艾瑪 公司)上,採用下列溫度形態進行擴增溫度循環: 預反應培養 UNG不活化 逆轉綠作用 4 7次循環 ---衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 5 °C 1 2 分鐘; 9 0 °C 3 0 # ; 6 0°C20 分鐘; 於9 4 °C變性4 5秒; 於60°C接合/延長7〇秒; 60 °C 7分鐘; l〇°C,直到分析爲止(短期) 依上述,採用凝膠電泳法分析擴增產物。 結果 最終延長 反應後保持 52- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 567188 Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(5〇 ) 於各目標模板數下進行擴增之重覆方式如下:使用20套 目標模板進行擴增3次,使用5套目標模板進行擴增3次, 使用2.5套目標模板進行擴增2次,使用2套目標模曰板^行 擴增1次,在無目標模板下進行擴增2 3次。所有在有模板 下之擴增作用均在凝膠上預期目標大小之位置出現單一色 帶。沒有任何擴增作用產生引子二聚體或其他非專一性擴 增產物。 ' 其結果可與上述實例6之結果比較,其中採用相同之引 子序列擴增相同HCV目標。此等結果與實例6之結果比較 下顯示,採用對_第三丁基苄基修飾之引子擴增時,比採 用未修飾之引子進行相應之擴增時,具有顯著改良之效 果。 再進行其他實驗,採用上述實例5所述經對-第三丁基芊 基修飾之引子擴增HIV-1 RNA。基本上依上述相同方式^ 增。如本文所述之HCV系統中,所有使用HIVq模板之擴 增作用均在凝膠上預期目標大小位置出現單一色帶,且沒 有任何擴增作用產生引子二聚體或其他非專一性擴增產 物0 此等其他貫驗結果可與上述實例5之結果比較,其中均 採用相同引子序列擴增同HIV目標。此等結果與上述實例 5 t結果比較後,顯示採用對_第三丁基芊基修飾之引子進 行擴增時,比採用非修飾之引子進行相應擴增時,具有顯 著改良之效果。 \ 〇 -53- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣.
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) ( 21〇X 297^tT 567188 B7 五、發明説明(51 ) 分枝菌DNA之擴增 本實例説明採用未修飾及經修飾之引子進行分枝菌DNA 之擴增作用結果之比較。採用在3 ’末端核謀酸增加一個芊 基而修飾之引子及在3 ’末端核甞酸增加一個對一第三丁基 芊基而修飾之引子。採用未修飾之引子之反應基本上如特 維里(Tevere)等人,1996,J. Clin. Microbiol. 34(4): 91 1-923 所述。採用已添加已知濃度之分枝菌DNA之痰樣本模擬臨 床上感染之樣本。其他擴增作用則採用純化之分枝菌DNA 進行,並採用不含DNA之陰性對照組樣本。 樣本製備 取事先於顯微鏡下檢視及培養後證實不含分枝菌之痰樣 本依CDC建議之方法,利用N-乙醯基-半胱胺酸-NaOH液 化及去除雜質(肯特與庫比卡(Kent and Kubica),1985,公 共衛生分枝菌學III級實驗室指南,亞特蘭大疾病防治中心 美國衛生與人類服務邵(Public Health Mycobacteriology-a guide for the level III laboratory, U.S. Department of Health and Human Services,Centers for Disease Control,Atlanta), 已併爲本文之參考文獻)。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 添加液化痰(10 0微升)至5 0 0微升呼吸樣本洗務試劑 (Respiratory Specimen Wash Reagent) (10 mM Tris-HCl? 1 mM EDTA,1% (v/v) Triton X-100, 〇.〇5〇/0 NaN3, pH 8.0)並於 12,500 x g下離心10分鐘。各沉澱塊再懸浮於100微升溶胞 試劑(0.05 N NaOH,1% (v/v) Triton X-100,1 mM EDTA, 0·05%NaN3),於6 0°C下培養4 5分鐘。溶胞液經l00微升中 -54- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 567188 A7 B7五、發明説明(52 ) 和試劑(0·2 M Tris_HCl,8 mM MgCl2, 0.05% NaN3, pH 7.5) 中和。 由2批各8 0毫升分開之痰溶胞液組合成痰溶胞液集合 物。在8個痰溶胞液集合物(各160微升)中分別添加自培養 之結核分枝桿菌中純化之1 5微升DNA母液(2套/微升,含 於溶胞試劑與中和試劑之1:1混合物中)。 含已知濃度之純分枝菌DNA(無痰)之樣本之製法爲添加 1 0微升DNA母液至100微升溶胞試劑與中和試劑之1:1混合 物中。 陰性對照組樣本(不含DNA)由100升溶胞試劑與100微升 中和試劑之混合物組成。 擴增引子 採用由下列核铝酸序列組成之引子進行擴增: ml —Lr— —^1 ϋ# am mi· ϋϋ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 引子 KY18(SEQ ID NO: 5) KY436 (SEQ ID NO: 6) KY75 (SEQ ID NO: 7) 序列 5 丨-CACATGCAAGTCGAACGGAAAGG-3 丨 5,-TAACACATGCAAGTCGAACGGAAA-,3, 5f-GCCCGTATCGCCCGCACGCTCACA-3f 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 擴增作用中,採用下列引子時,其3 ’末端鹼基附接指定 之修飾基。所有經修飾之引子均依前述實例合成。所有引 子均於5 ’末端經生物素基化。 -55- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 567188 A7 Λ7 B7 五、發明説明(S3 ) 引子對 引子序列 修飾
A KY18 (SEQ ID NO: 5) KY75 (SEQ ID NO: 7) 未修飾 未修飾
B KY436 (SEQ ID NO: 6) 苄基 KY75 (SEQ ID NO: 7) 苄基
C KY436 (SEQ ID NO: 6) KY75 (SEQ ID NO: 7) 對-第三丁基芊基 對-第三丁基苄基 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 擴增作用 各樣本採用未修飾之引子對KY18 (SEQ ID NO: 5)與KY75 (SEQ ID NO: 7)及引子對之修飾型KY436 (SEQ ID NO: 6)與 KY75 (SEQ ID NO: 7)進行擴增。 於各含50微升上述三種樣本之一與50微升2X試劑混合 物之1 00微升反應中進行擴增,其中含有下列試劑: 100 mM Tris-HCl5 pH 8.9 ; 500 nM各引子; 200 "M(各)dNTP (dATP,dCTP,dGTP,dUTP); 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 20% (v/v)甘油; 1 0 單位 AmpliTaq(* ; 6單位 AmpErase(*。 *由霍夫曼-拉洛奇公司製造與發展,且由柏金艾瑪公司 (康乃狄克州諾瓦克市)出售。 56- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 567188 A7 B7 五、發明説明(54 於Gene Amp PCR系統9600熱循環機(康乃狄克州諾瓦克 市柏金艾瑪公司)中,採用下列溫度形態進行各反應之熱 循環: 預反應培養 次循環 4 1次循環 最終延長 5 0 °C 5分鐘; 於9 8 °C變性2 0秒 於6 2 °C接合2 0秒 於7 2 °C延長4 5秒 於9 4 °C變性2 0秒 於6 2 °C接合2 0秒 於7 2 °C延長4 5秒 7 2 °C約1 2小時(一夜)。 乙 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 以 增 目 示 解 經電泳法’通過2% Nusieve® 0.5%瓊脂糖凝膠後,以 基溴染色,檢視擴增之產物。 結果 電冰分析法結果示於圖5。各樣本採用未修飾之引子( A表不)及採用經修飾之引子(以,,b,,及”c”表示)進行擴 ,產物均於相鄰之凝膠條上移動。相當於所需之分枝菌” ‘序列〈色帶以箭頭表示。其他色帶相當於非專—性擴增 產勿婕膠中最低的色帶相當於引子二聚體。以” Μ,,標 之凝膠條含有分子量標記物(Phixm DNA之―m分 物)〇 本紙張尺細中國 -57- 567188 Μ -_____ Β7 五、發明説明(55 ) — ' 採用未修飾之引子擴增純化之分枝菌DNA時,會產生引 子二聚體。採用經修飾之引子對可提高所需目標之含量, 基本上亦減少形成可檢測到之引子二聚體。 而採用未修飾之引子擴增純化之DNA之結果則相反,擴 增反應中含有痰溶胞液時,會降低效率並增加非專一性擴 增產物形成,如其中出現外來產物色帶所示。若痰溶液中 含有顯著量人類DNA時,非專一性擴增產物增加之現象並 不令人意外,此現象則不出現在純化之分枝菌dna之擴增 作用結果中。採用經修飾之引子對於痰之存在下進行擴增 之結果不但提鬲所需產物之產量,而且降低非專一性擴增 作用。 實例1 1 丝之引子之其他厶忐法 於末场胞p密淀增加一個苄基而修飾之引子基本上依實例 1合成,但改用如下文所述製備iLCAA-CPG•連接N4_苄基 -5’-0-DMT-2’_去氧腺嘌呤核ty:。 步驟1 : N 基-21-去氧胞p密淀核嘗之合成法 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 添加+胺(2 0 t升)至2’-去氧胞喊淀核菩酸鹽酸鹽(5.28 克,20毫莫耳,俄亥俄州克里夫蘭市美國生化公司(us. Bichemical Corp·,Cleveland,OH)中,混合物於氬氣下,於 150°C下加熱3小時。溶液眞空濃縮,產生粘稠黃色油,分 佈於水(100毫升)與乙酸乙酯(100毫升)之間。水相以乙酸 乙酯(100毫升)洗滌,並分相。水相眞空濃縮,產生黃色 槳狀物(1 3克),經矽膠管柱層析,以15:1二氣甲烷:甲醇 -58- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 567188 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明(56 ) 爲溶離液純化,產生所需產物(5.8克,915%),爲無色漿 狀物。 步驟2 : N4·乙醯基,N4-芊基-2,-去氧胞嘧啶核荅之合成法 取N4-芊基-2’-去氧胞嘧啶核甞(2.5克,7·9毫莫耳)溶於15 毫升無水二甲基甲酿胺(15毫升)中,添加乙酸奸(8克, 7 9亳莫耳,1 〇當量),混合物於室溫下攪拌一夜。眞空蒸 發溶劑與過量乙酸酐。產物經矽膠管柱層析,使用2〇:1二 氣甲烷:甲醇爲溶離液純化,產生標題化合物(1·3克, 48%)。該化合物爲高吸濕性,並除濕保存在_2〇Ό下。 步驟3 : N4-乙醯基,Ν'苄基,5,_〇_DMT_2,_去氧胞嘧啶 核^之合成法 取N -乙si基,N4- +基·2’_去氧胞, < 核普(76毫克,〇·2 毫莫耳)溶於1毫升無水吡啶中,並添加DMT_C1 (122毫 克,0.2毫莫耳,1.0當量)。反應混合物攪拌3小時。經 TLC分析顯示仍留下一些起始物,因此再添加一份DMT_C1 (61毫克,0.5當量),所得混合物再攪拌i小時,此時TLC 分析法顯示反應已完成。以1 5毫升鹽水溶液中止反應,水 相以二氣甲烷(3 X 15毫升)萃取。合併之有機相以鹽水(2 X 1 5毫升)洗滌’經無水硫酸鎂脱水。蒸發溶劑,混合物 經矽膠層析,使用50:1二氣甲烷:甲醇純化,產生N4_乙醯 基,N4-苄基,5’-0-DMT-2,-去氧胞嘧啶核甞(96毫克,收 率 65%) 0 步驟4 :琥珀醯化作用 取N4-乙醞基,N4-苄基,5,-0-DMT-2,-去氧胞嘧啶核替 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---_-------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 567188 A7 B7 五、發明説明(57 ) (9 6毫克’ 0 · 13毫莫耳)溶於2毫升無水峨淀中。添加琥珀 酸酐(100¾克,1.0亳莫耳)與二甲胺基吡啶(20毫克),所 得混合物於室溫下攪拌3天。蒸發溶劑,殘質與甲苯(3 X 10笔升)共蒸發。添加氯仿(5 〇毫升)溶解殘質(採用音波處 理法促進溶解)。氣仿層以鹽水(3 X 15毫升)及水(1 X 15毫 升)洗;傺。有機層經無水硫酸鍰脱水。蒸發溶劑,產生丨〇 8 笔克純N4-乙醯基,苄基,5,-〇-DMT_2,_去氧胞嘧啶核 甘-3’_〇-琥轴酸g旨(收率μ%)。 步驟 5 : LCAA_CPG 連接 5,-0-DMT-N4_6 醯基,N4·芊基- 2’-去氧胞π密啶核菩-3,_〇_琥珀酸酯之製法 活化之CPG之製法如下。以含三氣乙酸之二氣甲烷 (3% ’ 10 毫升)處理LCAA-CpG (1 〇克,lca〇〇5〇〇c,紐澤 西州費爾菲德市CPG公司(CPG Inc.,Fairfield, NJ)),於旋 轉洛發备上(旋轉蒸發器,瑞士佛勞威爾市布奇公司(Buchi,
Flawil,Switzerland)(無眞空)旋轉4小時。濾除溶劑,CPG 經9:1二乙胺:乙基二異丙胺(3 X 5毫升)、二氣甲燒(3 X 10¾升)及醚(3 X 10毫升)依序洗滌後,眞空乾燥。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經修飾之核:y:中間物與經酸洗滌之CPG之偶合法係依下 列方法進行。添加N4·乙醯基,N4-芊基,5,_0-DMT-2,-去 氧胞嘧啶核菩,-3’_0-琥珀酸酯(1〇8毫克,〇·ΐ3毫莫耳)(依 上述方法製備)、二甲胺基吡啶(2 〇毫克)與5毫升無水吡啶 至1克活化之LCAA-CPG中。反應混合物於旋轉蒸發器上 (典眞2 )旋轉3天。濾出上澄液,偶合之LCAA-CPG依序 以p比淀(3 X 5毫升)、二氣甲烷(3 X 1 〇毫升)及醚洗滌後, -60- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ297公襲) 567188 ---- B7 五、發明説明(58 ) ^ 眞空乾燥。 LCAA-CPG 連接 N4-乙醯基,N4_芊基,5,_〇_DMi^ 胞嘧啶核甞-3,-0-琥珀酸酯之封端法依下列方法進行= 衍化之CPG中添加封心合試劑a(thf/二甲基p比唆/〜在 8.1.1,維琴尼亞州史特林市葛偷研究公司dna合成 與B(1〇%N-甲基咪峻之™溶液,葛倫研究公司),反應) 混合物於旋轉蒸發器上(無眞空)旋轉一夜。溶液過濾,偶 合之LCAA-CPG依序以峨唉(3 χ 5毫升)、二氣甲燒(3 χ 1〇 毫升)、THF(3 Χ10毫升)及醚ux 1〇毫升)洗滌後,眞空 乾燥。 何化ILCAA-CPG之偶合容量之測定法係由5毫克產物經 3 %二氣乙酸之二氣甲烷溶液處理,並利用uv光譜測定二 甲氧二苯甲基碳鏘離子之釋出量。連接lcaa_cpg之核荅 酸衍生物量經測得爲19.5微莫耳/克。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 f準 ί標 一家 -國 一國 中 用 適 度 尺 一張 紙 格 |釐 公 7 9 2 567188 A7 B7 五、發明説明(59 ) 序列列表 (1) 一般資料: ⑴申請人: (A) 姓名:F·霍夫曼·拉洛奇公司(F. HOFFMANN- LA,ROCHE AG) (B) 地址··葛儉奇街 124號(Grenzacherstrasse 124) (C) 市名:巴塞爾(Basel)
(D) 州名:B S (E) 國名:瑞士 (F) 郵遞區號(ZIP) : CH-4070 (G) 電話:061-688 25 1 1 (H) 電傳:061-688 13 95 (I) 電報:962292/.965542 hlr ch (ii) 發明名稱:經修飾之引子 (iii) 序列數:7個 (iv) 電腦閱讀形式: (A) 中介型:軟碟 (B) 電腦:蘋果(Apple Macintosh) (C) 操作系統:系統7.1 (Macintosh) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (D) 軟體:Word 5.1 (v) 先前申請案資料: 申請案號:60-041127 申請曰期:1997年3月20曰 (2) SEQ ID NOM:之資料: -62- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) 567188 A7 B7 五、發明説明(60 ) (i) 序列特徵: (A) 長度:33個鹼基對 (B) 型態:核酸 (C) 股型:單股 (D) 拓樸學:線型 (ii) 分子型態:DNA(基因組) (xi)序列説明:SEQ ID NO: 1: CAATGAGACA CCAGGAATTA GATATCAGTA CAA 33 (2) SEQ ID NO: 2之資料: (i)序列特徵: (A) 長度:3 2個鹼基對 (B) 型態:核酸 (C) 股型:單股 (D) 拓樸學:線型 (Π)分子型態:DNA(基因組) (xi)序列説明:SEQ ID NO: 2: CCCTAAATCA GATCCTACAT ATAAGTCATC CA 32 (2) SEQ ID NO: 3之資料: (i) 序列特徵: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (A) 長度:26個鹼基對 (B) 型態:核酸 (C) 股型:單股 (D) 拓樸學:線型 (ii) 分子型態:DNA(基因組) -63- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 567188 A7 B7 五、發明説明(61 ) (xi)序列説明:SEQ ID NO: 3: GCAGAAAGCG TCTAGCCATG GCGTTA 26 (2) SEQ ID NO: 4之資料: (i) 序列特徵: (A) 長度:28個鹼基對 (B) 型態:核酸 (C) 股型··單股 (D) 拓樸學:線型 (ii) 分子型態:DNA(基因組) (xi)序列説明:SEQ ID NO: 4: GCAAGCACCC TATCAGGCAG TACCACAA 28 (2) SEQ ID NO: 5之資料: (i) 序列特徵: (A) 長度:23個鹼基對 (B) 型態:核酸 (C) 股型:單股 (D) 拓樸學:線型 (ii) 分子型態:DNA(基因組) (xi)序列説明:SEQ ID NO: 5: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) CACATGCAAG TCGAACGGAA AGG 23 (2) SEQ ID NO: 6之資料: (i)序列特徵: (A) 長度:24個鹼基對 (B) 型態:核酸 -64- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 567188 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(62
(C) 股型:單股 (D) 拓樸學:線型 (ii)分子型態:DNA(基因組) (xi)序列説明:SEQ ID NO: 6: TAACACATGC AAGTCGAACG GAAA (2) SEQ ID NO: 7之資料: (i) 序列特徵: (A) 長度:24個鹼基對 (B) 型態:核酸 (C) 股型:單股 (D) 拓樸學:線型 (ii) 分子型態:DNA(基因組) (xi)序列説明:SEQ ID NO: 7: GCCCGTATCG CCCGCACGCT CACA 24 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 65 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- 56Tm- 公#8. 中文13號專利申請案 ^ 也就鼻利範圍替換本(92年9月)C8 A8 B8 修正 六、申請專利範圍 1· 一種如下通式之寡核茹酸 R R 5 / 2 5 / 其中Si代表長度5至50個核:y:酸之第一個核甞酸序 列; 其中S2代表長度介於1至3間之核甞酸之第二個核甞 酸序列; 其中N代表含有含環外胺之嘌呤或嘧啶鹼基之核甞 酸; 其中R係利用環外胺共價鍵結於N之基,係選自: 节基、對甲基苄基、對-第三丁基苄基、鄰硝基芊基 及二-硝基芊基所組成之群。 2. 根據申請專利範圍第丨項之寡核荅酸,其中n為腺嘌 呤核荅。 3. —種擴增核酸目標序列之方法,其中該方法包括採用 至少一種根據申請專利範圍第1項之寡核甞酸進行擴 增反應。 4. 根據申請專利範圍第3項之方法,其中該方法為聚合 酶鏈反應。 5. —種用於進行核酸擴增反應之套組,其中該套組包括 根據申請專利範圍第丨項之寡核荅酸。 O:\52\52l 19-920930 DOC 5 - . 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 567188第87104213號專利申請案 中文圖式修正頁(88年2月)U=未修飾之引予 甲基化引子 芊基化引子 NB=硝苄基化引子 567188圖4未照射組 U=未修飾 ST778AA/ST280A B=雙-硝苄基 15239/15240 M=單硝芊基 15241/15242 '567188二μ, 1,一A B C Μ mM tb DNA MABCABCABCABCMABCABCABCABCM ___:冊 __册 M=分子量標記物 A=使用KYI 8/KY75擴增 B=使用芊基_KY436/苄基-KY75擴增 〇使用對-第三丁基苄基-ΚΥ436/對-第三丁基苄基-ΚΥ75擴增〇 H i^sf^琥酸吡 Ί \ · 〇N 、Ph N LCAA-CPG, EDC,吡啶 N6-衍化之dA-CPG DMTO
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