細 書 クレオシド リン 導体、 核酸プロ ブ、 ルチラベル プロ ブ ルチラベル プロ ブの製 および の 出方法 術分野
本 、 クレオシド リン 導体、 核酸プロ ブ、 ルチラベル プロ ブ、 ルチラベル プロ ブの製 および の 出方 法に関する。
らかの 識が施されたR A などの プロ ブを用 、 細胞レ ベルにおける AやR Aの バタ ンを検出、 可視 することによって 、 生命現象に関する数多くの 問点を解明することが可能となる。 レベル での 伝子 パタ ンを可視 するこのような手法を S イ ブリダイゼ ション S z a o S ) 言うが、 この際に使用されるプロ ブの 大別して、 射性同位体 、 、 に分類される。 史的には、 放射性同位体を取り込ませた核酸プロ ブが先に確立したが、 近年その り扱 が制限されてきたこともあって、 放射性同位体 素を用いない
が注目されて る。
これらの 、 核酸プロ ブ に抗原 オチンで ベル しておき 、 それらを標的 ハイブリ した後、 素もしくは 質によって 識された 体やアビジ を用いて 色法により検出するといった手法で ある。 度と う 点から見ると、 応によるシグナル 果が得られ る酵素 が優れており、 現在 も広く使用されている。
を利用した核酸プロ ブとしては、 例えば、
G) などの 位で修飾した 導体を 数個ランダ ムに導入した ルチラベル プロ ブが知られている。 この ル
ラベル プロ ブ との S イブリダイゼ シ ョンの 、 抗体 位を認識する酵素 体との 原一 応を行 、 アルカリ スファタ ゼ の イブリッドによる発色 応を利用して検 出を行う。 しかしながら、 識された 体が非常に高価であること、 抗原 応に伴 作の 着などによるバックグラウンドの 加など、 幾つかの 題を有している。
方、 トランスグルタミナ ゼ Ga S e) を用いて、 Ga S eが認識 能なリシン S ) または第 級アミ を有する または パク 、 アニオン性であり、 かつ Ga S eが認識 能なグルタミン (G ) を有する外来 子を部位 に連結する方法が知られて る え ば、 特許 )。 術文献 2008 54658 報 発明の
明が解決しようとする課題
、 新規な クレオシド リン 導体、 核酸プロ ブ、 および 便 かつ高感度に 酸を検出することができる ルチラベル プロ ブ、 その ルチラベル プロ ブの製 法、 その ルチラベル プロ ブまたは核酸プロ ブを用 た の 出方法である。 題を解決するための
、 グルタミン G ) を有する クレオシド リン 導体 である。
また、 前記 クレオシド リン 導体が、 下記 ) で示されるもので あることが好ましい。
) 、 Aは、 グルタミン (G ) を有する 、 Bは水素原 子または 基を表す。)
また、 前記 オシド リン 導体が、 下記 (2) で示されるもので あることが好まし 。
2) 、 およびA のうち なくとも つは、 グルタミン G ) を有する で残りは水素原子を表し Bは水素原子または
基を表す。)
また、 前記 オシド リン 導体が、 下記 3) で示されるもので あることが好ましい。
3) 、 Aは、 グルタミン G ) を有する 、 Bは水素原 子または 基を表す。
また、 前記 クレオシド リン 導体が、 下記 4 で示されるもので あることが好ましい。
( 4) 、 は、 グルタミン G ) を有する 、 Bは水素原 子または 基を表す。)
また、 前記 クレオシド リン 導体が、 下記 5) で示されるもので あることが好ましい。
(5) 、 XおよびYは、 それぞれ 立して2価の連 を表し、 Zは、 置換 を表す。)
また、 前記 クレオシド リン 導体において、 前記XおよびYは、 それ ぞれ 立して 素数 ~48のアルキレン または 素数2~48の レン基であることが好ましく、 Zは、 炭素数 ~48のアルキル 、 炭素数 ~48のアルコキシ 、 炭素数6~48のアリ ル 、 炭素数6~48のアリ ルオキシ 、 炭素数7~48のアリ ルアルキル または 素数7~48の アリ ルアルキルオキシ基であることが好まし 。 また、 Yは、 炭素数2~4 8のオキシアルキレン えば、 オキシエチレン 、 オキシプロピレン )
また、 Y Zは独立して S 外のアミノ酸により少なくとも一方が置換さ れていてもよ 。
また、 前記 オシド リン 導体において、 前記Xは レン 、 Yは チレン基であり、 Zは オキシ基であることが好まし 。
また、 、 構成 位として、 前記 クレオシド リン 導体が複数 個 入されて る核酸である核酸プロ ブである。
また、 、 前記 プロ ブにおけるグルタミン G ) のう ち なくとも2つに、 リシン S ) または第 級アミ を有し 分を含む 合物が結合されて構成されている ルチラベル プロ ブ である。
また、 前記 ルチラベル プロ ブにおいて、 前記 分が、 お よび 素のうち なくとも つであることが好ましい。
また、 前記 ルチラベル プロ ブにお て、 前記 素が、
来の 素であることが好ましい。
また、 前記 ルチラベル プロ ブにお て、 前記 素が、 有機 媒や 熱に対して安定な 素であることが好まし 。
また、 、 ルチラベル プロ ブの製 法であって、 トラン スグルタミナ ゼ Ga S e) を用 て、 前記 プロ ブにおけるグルタ ミン G ) のうち なくとも 2つに、 リシン ( S ) または第 一級アミ を有し 分を含む 合物を結合する ルチラベル プ ロ ブの製 法である。
また、 前記マルチラベル プロ ブの製 法にお て、 前記 分 が、 および 素の ち なくとも つであることが好ましい。
また、 前記 ルチラベル プロ ブの製 法にお て、 前記 素が、 来の 素であることが好ましい。
また、 、 標的 の 出方法であって、 前記マルチラベル プ ロ ブ 、 対象 に存在する標的 とを核酸 分により特異 に結合させ 、 結合して る前記 ルチラベル プロ ブを、 前記 分により検出 する標的 の 出方法である。
また、 、 標的 の 出方法であって、 前記 プロ ブ 、 対象 に存在する標的 とを核酸 分により特異 に結合させた後、 トランス グルタミナ ゼ Ga S e) を用 て、 前記 プロ ブにおけるグルタミ ン G ) 、 リシン ( S) または第一級アミ を有し 分を含む 合物のリシン S) または第 級アミ とを反応させ て複数の 分を導入し、 結合している前記 プロ ブを、 前記 分 により検出する標的 の 出方法である。 明の
明では、 共有 合的に複数の 分を導入した ルチラベル プ ロ ブを得るための な クレオシド リン 導体、 核酸プロ ブを提供 することができる。
また、 明では、 ターゲットとなる標的 イブリ する前に、 合的に複数の 分を核酸プロ ブに導入することにより、 簡便 かつ高感度に 酸を検出することができる ルチラベル プローブを 提供することができる。
また、 明では、 トランスグルタミナ ゼ ( Ga S e) を用 て、 共有 合的に複数の 分を核酸プロ ブに導入することにより、 簡便かつ高感 度に 酸を検出することができる ルチラベル プロ ブの製 法 を提供することができる。
また、 明では、 合的に複数の 素を導入した ルチラベル プロ ブを用いることにより、 簡便かつ高感度に 酸を検出すること ができる標的 の 出方法を提供することができる。
また、 明では、 核酸プロ ブをタ ゲットとなる標的 イブリ させた後、 核酸プロ ブにおけるグルタミン G ) 合物 のリシン ( S ) または第 級アミ との 易な反応によって、 共有 合的に複数の 分を導入することにより、 簡便かつ高感度に 酸を検 出することが可能な の 出方法を提供することができる。
面の 単な説明
、 明の 態に係る クレオ 導体の 造の Z Q G P) を示す図である。
2は、 明の 態に係る酵素 ルチラベル プロ ブの 製方 法を示す 略図である。
3は、 明の 態に係る クレオ 導体の 例であるZ QG Pの 法の 例を示す図である。
4Aは、 明の Zお て、 a o a Pの P C の P C ) を行った際の結果を示す図である。
4Bは、 明の Zおいて、 G Pを合成した後、 逆 P C P C ) を行った際の結果を示す図である。 5は、 明の にお て、 Z G Pを合成した後、 逆 P C 2の P C ) を行った際の結果を示す図である。
6は、 明の において合成したZ QG Pの
O MS 析の 果を示す図である。
7は、 実施 における実験 の プロ ブを用 たドットブロットの 果を示す図である。
8は、 実施 における実験2の ルチラベル プロ ブを用 てA o s e c のプロトコ ルに準じて検出した結果を示す 図である。
gAは、 PとZ QG Pの 合を変化させてR Aを調製した 場合の 化について、 アガロースゲル 置にて電気 を行っ た結果を示す図である。
gBは、 PとZ QG Pの 合を変化させてR Aを調製した 場合の 化について、 イタ チップ 置にて電気 を行 った結果を示す図である。
0は、 M Gを用いてP f Pラベル化を行った際の ガロースゲル 置による電気 の 果を示す図である。
は、 P AP ルチラベル R Aプロ ブの プロ ブを用い
温におけるドットブロットの 果を示す図である。
2は、 A o s e c キットにより調製された ベ ル プロ ブによる S の 価を示す図である。
3は、 P P ルチラベル Aプロ ブの プローブを用 た50 におけるドットブロットの 果を示す図である。
4は a o a P f e 8 0) におけるa Oa Pの 度に対する スペ トル 果を示す図である。
5は、 スペクトルより 290 の 度を算出し 線を示す図であ る。
6は、 明の 態に係る標的 の 出方法の 例を示す 略図 である。
7は、 明の 3において合成したZ QG PのMA O MS 析の 果を示す図である。
8は、 明の 3において、 Z QG Pを合成した後、 逆 P C 3の P C を行った際の結果を示す図である 9は、 明の 3にお て、 a Pの P C 3の P C ) を行った際の結果を示す図である 20は、 明の 3のZ QG の 製にお て、 Z QG Pの 合を変化させてPCRした際の電 の 果を示す図である 2 は、 明の 3のZ QG のP APのうベル化 の検討において、 M G ガロ ス の 果を示す図である。
22は、 明の 3のP f AP ルチラベル Aプロ ブの 製において、 M G ガロ ス の 果を示す図である。
23は、 明の 3において、 各種P APラベル プロ ブのドットブロットの 果を示す図である。
24は、 明の 4のP AP ルチラベル Aプロ の 製にお て、 M G ガロ ス の 果を示す図である。
25は、 明の 4にお て、 各種P APラベル Aプロ ブのドットブロットの 果を示す図である。
26は、 明の 5において、 Gを用いてBAPラベル化を行 った際の ガロ スゲル 置による電気 の 果を示す図である。
27は、 明の 5において、 BAP ルチラベル R Aプロ ブの プロ ブを用いた 温におけるドットブロットの 果を示す図である 28は、 明の 6において、 M Gを用 て、 Z QG R に対してA e a o 555 C a a e eラベル化を 行った際の結果を示す図である。
29は、 明の r お て、 e a o 555 ルチラベル R Aの プロ ブを用いた 温におけるドットブロットの 果を示す図である。 明を実施するための
明の 施の 態について以下 明する。 実施 明を実施する 例であって、 本実施 態に限定されるものではな 。
らは、 核酸プロ ブに複数の 素を共有 合的に導入する手法とし て、 微生物 トランスグルタミナ ゼ M G) などのトランスグルタミナ ゼ GaS e) が有する部位 なタンパク に着目した。 G a S eは 応を する酵素であり、 例えば、 タンパタ の 定 のG Q) の カルボ アミド 、 S ) の ア ミノ 各種 アミ との 合を する酵素である。 この GaS e を用いて、 複数の 素などの 分を導入した ルチラベル プロ ブの 製を行 。
体的には、 例えば、 に示す、 ジン リン e o s a e P) に GaS eが認識するG M G
G 有するZ QGを結合させた 導体であるZ G Pを合成し、 2に示すように、 核酸プロ ブとなるR を調製す る際にZ QG Pを取り込ませることによって、 GaS e G が複数 入されたZ QG R を調製する。 その 、 M Gなどの GaS eを用 て、 M G Sなどの GaS e Sを導入した 素などの 合物を結合させることによって、 R 素など の 分が は2 上の整 ) である ルチラベル プロ ブ を創製することができる。
この ルチラベル プロ ブは、 タ ゲットとなる標的 イブリ した後、 直ちに検出 応を行うことができるため、 既存の 法と比較し て、 操作の 幅な 素化、 バッタグラウンドの 下、 バルク 素である微生物 トランスグルタミナ ゼ M G) を用いることによるコストの 制など が見込まれる。
なお、 g お て、 核酸プロ ブにおけるG 、 標識 合物にお ける S とは逆であってもよ 。 すなわち、 GaS eが認識する s M G S) を有する オシド リン 導体を合成し、 核酸 プロ ブとなるR を調製する際に取り込ませることによって、 GaS e
Sが複数 入された核酸プロ ブを調製する。 その 、 M Gな どのTGaS eを用いて、 M G G などの GaS e G を導 入した 合物を結合させることによって、 R A 分が
は2 上の整 ) である ルチラベル プロ ブを創製してもよい。
また、 6に示すように、 Z QG R Aなどの プロ ブをタ ゲ ットとなる標的 イブリ した後、 M Gなどの GaS Cを用い て、 M G Sなどの GaS e Sを導入した 素などの 合物を結合させてもよい。 R A 素などの 分が は2 上の整 ) となり、 このよ に導入した 分の 応を行 こ とにより、 既存の 法と比較して、 操作の 幅な 素化、 バックグラウンドの 下、 バルク 素である微生物 トランスグルタミナ ゼ (M G) を用い ることによるコストの 制などが見込まれる。
なお、 6にお て、 核酸プロ ブにおけるG 、 標識 合物に おける S とは逆であってもよ 。 すなわち、 GaS eが認識する s M G S ) を有する クレオシド リン 導体を合成し、 核 酸プロ ブとなるR Aを調製する際に取り込ませることによって、 GaS e Sが複数 入された核酸プロ ブを調製する。 その ・ プ ロ ブをタ ゲットとなる標的 イブリ した後、 MTGなどの GaS eを用いて、 M G G などの GaS e G を導入した 合物を結合させてもよい。
オシド リン 導体
実施 態に係る クレオシド リン 導体は、 グルタミン G ) を有する。 グルタミン (G ) を有する クレオシド リン 導体 としては、 グルタミン G ) を有する、 ジン リン
e o s a e P) 導体、 アデ シン リン ( a e o s e o s a e A P) 導体、 グアノシ ン リン a o s e o s a e G P
、 シチジン リン c e s a e C P) 導体、 デオキシ ジン リン e o 「 e
o s a e P) 導体、 デオキシ シン リン ( e o a e o e o s a e A P) 導体、 デオキシグアノシン リン ( e o a o s e o s a e G P) 導体、 デオキシ ジン リン deO C e o s a e dC P) 導体などが挙げら れる。 実施 態に係る クレオシド リン 導体において、 グルタミン G ) 、 例えば、 ウラシル、 アデ 、 グア 、 シトシンの 分に 直接または置換 を介して結合されている。
これらの クレオシド リン 導体は、 P A P GTP C P P A P G P C Pまたはそれらの 導体から ることができる。
また、 これらの オシド リン 導体は、 ジン、 の
( MP および リン P)、 アデ シン、 アデ の リン AMP) および リン (A P)、 グアノシン、 グアノ の リン G MP) および リン G P)、 シチジン、 シチ の リン CMP) お よび リン C P)、 デオキシ ジン、 デオキシ の リン
MP) および リン P)、 デオキシ シン、 デオキシ の リン AMP) および リン A P)、 デオキシグアノシン、 デオキシグアノ の リン GMP) および リン G P)、 デオ キシ ジン、 デオキシ の リン CMP) および リン ( C P) ならびにそれらの 導体から てもよい。
えば、 ジン、 アデ シン、 グアノシン、 シチジン、 デオキシ ジン 、 デオキシ シン、 デオキシグアノシン、 デオキシ のリン 化酵 素などによるリン えば、 生物工学会誌 8 5 9) 39 7 399 2007 o a o f B o s c e c e a B o e e e 87 6) 732 738 999) など ) 、 プロトンスポンジ でのオキシ リンなどによるリン えば e a e o e e s 29 36)
4528 988) など ) などによって、 それらの リン を得る ことができる。
実施 態に係る クレオシド リン 導体は、 例えば、 下記 ) で 示され、 Ga S eが認識 能なG を有する ジン リン 導体 である。
( ( ) 、 Aは、 グルタミン G ) を有する 、 Bは水素原 子または 基を表す。
実施 態に係る クレオシド リン 導体は 例えば、 下記 2 で 示され、 Ga S eが認識 能なG を有する シン リン 導 体である。
( 2) 、 およびA のうち なくとも つは、 グルタミン G ) を有する で残りは水素原子を表し、 Bは水素原子または
基を表す。)
実施 態に係る オシド リン 導体は、 例えば、 下記 3) で 示され、 Ga S eが認識 能なG を有する ジン リン 導体 である。
( 3) 、 Aは、 グルタミン (G ) を有する 、 Bは水素原 子または 基を表す。)
実施 態に係る クレオシド リン 導体は、 例えば、 下記 (4) で 示され、 Ga S eが認識 能なG を有するグアノシン リン 導 体である。
4) 、 Aは、 グルタミン G ) を有する 、 Bは水素原 子または 基を表す。
Aで表されるグルタミン G ) を有する としては、 特に制限 はないが、 例えば、 グルタミン G ) を有する 、 分岐、 環状の または不飽和のアルキル 、 アミノアルキル 、 アリ ル 、 アリ ル基を含む が挙げられ、 合成のし さなどを考慮して決めればよ 。
実施 態に係る オシド リン 導体は、 例えば、 下記 5) で 示され、 Ga S eが認識 能なG を有する Ga S e
導体である。
5) 、 XおよびYは、 それぞれ 立して2価の連 を表し、 Zは、 置換 を表す。
XおよびYで表される 2価の連 としては、 それぞれ 立して、 メチレン 、 エチレン 、 プロピレン 、 チレン基などの 素数 ~48のアルキレ ン 、 レン 、 プロペ レン 、 ブテ レン基などの 素数2~48の レン基などが挙げられる。 これらの ち、 X Yは、 それぞれ 立し
素数 ~48のアルキレン または 素数2~48の レン 、 炭 素数 ~48のアルコキシ基であることが好ましく、 Xは レン 、 Yは チレン基であることがより好まし 。 X Yはさらに レン 、 オキシ アルキレン 、 例えば C ) または (C O) は繰り 返し数であり 2 4 8 24) 基などで 換されていてもよい。
Zで表される としては、 メチル 、 エチル 、 プロピ 基などの 素 数 ~48のアルキル 、 メトキシ 、 トキシ 、 プロピオキシ基などの 素数 ~48のアルコキシ 、 、 チル基などの 素数6~48 のアリ ル 、 オキシ基などの 素数6~48のアリ ルオキシ 、 ベンジル基などの 素数7~48のアリールアルキル 、 ベンジ オキシ基な どの 素数7~48のアリ ルアルキルオキシ基などが挙げられる。 これらの うち、 Zは、 炭素数 ~48のアルキル 、 炭素数 ~48のアルコキシ 、 炭素数6~48のアリ ル 、 炭素数6~48のアリ ルオキシ 、 炭素数7 ~48のアリ ルアルキル または 素数7~48のアリ ルアルキルオキシ 基であることが好ましく、 Zは オキシ基であることがより好まし 。 Zはさらに ニトロフ 、 3 4 基などで 換されていてもよい。 また、 上述したYで表される 換との み合わせで、 Y Zは独立して S 外のアミノ酸により少なくとも 方が置換されて てもよい。
Xを 択することにより、 Z QGと Pとを連結するリンカ 位 の 造を最適化し、 例えば 軟なリンカ 位を導入することで、 素などの アクセスを向上することができる。 また、 Y Zを 択することにより、 列を最適化し、 例えば 素などの を向上することができ る。
生物 Ga s e M G) を用いる場合、 M Gが認識 能なG 、 ベンジ オキシカルボ グルタミルグリシン Z QG) と して 在することが好ましい。 Z QGは、 ニン G) などよ りも分子サイズが小さ ため ましい。 5) で示される クレオシド リ ン 導体において、 Xが レン 、 Yが チレン 、 Zが
基である クレオ 導体が、 P Z Gを結合させた クレオ 導体Z G Pである。 また、 オシド リン 導体 には GaS eが認識 能な S または第一級アミ が共存しないよ な ものを選択することが好ましい。 存する場合には、 GaS eにより、 自己 する可能性があり、 目的のマルチラベル プローブの 率に好ましく ない影響を与える場合があるからである。
また、 微生物 GaS eの として、 G )、 AQG g 2 、 3) P A
4 、 Q M 5 もしくは EQ SEE ( 6) のアミノ 列からなる 、 またはG GQGGG
7) G GQGGG 8) GVGQGGG 9)、 もしくはGG QGGG 0) のアミノ 列からなる が知られている。 また、 e a e 来の G aS eの として、 ベンジ オキシカルボ グルタミル ル アラニン Z Q )、 またはEAQ VM ) のアミノ 列からなる 、 またはGGGQ G 2 、 GGGQVG G ) GGGQRGG GQQ
5 P PQ P 6) もしくはP PQQ
7) のアミノ 列からなる が知られて る。 GaS eが認識 能なG 、 用 る GaS eの 類に応じ、 このような として 在してもよい。
なお、 端がグリシン G) である は、 アミノ基が GaS eの になり るため、 自己 橋による副産物が生じ る。 したがっ て、 端がグリシン G) である については、 アミノ基 の水素を適切な基で 換することにより GaS eの とはならないよ に 保護して、 所望の 結を行 ことができるようにするとよい。 なお、 明細書 において とい ときは、 特別な場合を除き、 このよ な意味で 用いて る。 そして、 護の 段により、 反応性が異なることが知られ ている。 細には、 乳類 GaS eに関して、 GQQQ Gの
チル化による保護 すなわち、 Ac GQQQ G)・ また アミノ酸を OPA 3 4 o e a e) に する すなわち、 OP GQQQ G) 反応性が向上することが知られ ている。 このよ な保護の例を、 本実施 態にお ても利用することができる Z QG Pの 製方法を図3に示す。 これは、 本実施 態に係る ク レオシド リン 導体の 製方法の 例であって、 これに限定されるもので はな 。
まず、 ベンジ オキシカルボ グルタミルグリシン Z QG) Z キシスクシン o s c c e S) 基などを導入し、 活性化しておく S化Z QG)。 そして、 ア ミノ Pなどの 端をアミノ した を有する Pと、 S 化Z QGとを縮合することにより、 Z QG Pを得ることができる。 また、 C 端の 基を活性エステル する上述の 法に加えて、 GaS eが認識 能なG を有する を P 入する方法 として、 アミノ と反応性の に導入する方法がある。 えば、 アルデヒド 、 アシ ジド 、 スルフォニルクロライド 、 エポキシ 、 イソシアネ ト 、 または ネ ト した を調製 できれば、 これをアミノ P 反応させることにより、 GaS eが認識 能なG を有する Pを調製することができる。 ただし、 これらの 応性 、 にお て GaS e 識に影響がな 部分に導 入する必要がある。 したがって、 上述のように、 G とは離れたC 端 の 基を活性化する方法は、 この 的において最も優れたものの つである。
Z QG Pの 、 高速 クロ トグラフィ P C)、 ゲル クロ トグラフィ (GPC) などにより行うことができる。 また、 Z QG TPの 、 MA O MS MR Rなどにより行う ことができる。 また、 P Cにより、 生成 の および 率を求めること ができる。
GaS e ルチラベル
実施 態に係る GaS e ルチラベル 、 構成 位として、 例えば式 ) ~ 5) で示されるTGaS e ベル クレオシド リ ン 導体を調製したのち、 この GaS e ベル クレオシド リン 導体が複数個 入されて る S e ルチラベル であり・ 分が、 検出 象である標的 の 列の 部または一部 に相補 な配列を有するものである。
には、 P AおよびR Aが含まれる。 の および長さ には特に制限はない。 さに関しては、 例えば少なくとも2 e 度であ ればよい。
えば、 Z QG Pを として、 R Aポリメラーゼ 性のある酵 素を用 て複数のZ QG Pを取り込ませて、 GaS e G が 複数 所に導入され、 所望の 列を有する GaS e ルチラベル プロ ブZ QG R 2) を調製することができる。
ルチラベル プロ ブ
実施 態に係る ルチラベル プロ ブは、 上記 プロ ブにおけ る構成 位である オシド リン 導体のグルタミン G ) の うち なくとも2つに、 リシン S ) または第 級アミ を有し 分を含む 合物が結合されて構成されたものである。 ルチラベル プロ ブは、 例えば、 M Gなどの GaS eを用いて、 M G G などの GaS e G が複数 所に導入された核酸プロ ブZ QG R Aに、 GaS e Sを導入した 素などを結合させることに よって、 R A 素などの 分が である ルチラベル プロ ブを創製することができる 2)
R A 素などの 分との は、 2 上であれば特に制限は なく、 することができるが、 が大き ほど 度が高くなり好ま しい。 ただし、 が大きすぎると、 標的 との イブリダイゼ ションの 率が低下する場合がある。
また、 例えば、 以下の 法により、 異なる標識 、 異なる 素などの
なる標識 分を有する複数の ルチラベル プロ ブを調製することが できる。
) GaS eの 来を変える。
2) GaS eの 異性を変える。
) の 法では、 例えば、 用いる GaS eの 類に応じて、 異なる で修飾された Pなどを調製すればよい。
2) の 法では、 例えば、 TGaS eに、 タンパク 学的にアミノ 導入して 異性を変えればよ 。 えば、 M Gを大腸 で調製し えば C s a Ma o a s C e e a Ma k s P e z s c E z e a M c o a e c o o Vo e 40 s s e 6 2 Ma 2007 543 550 S o e e e s s o O f a o a s a a s e o S e o c e s oba a e s s s c e c a C o )、 さらに変異体ライブラリ を作って 熱性の 上した Gを取得することができる えば、
Ma o a s C e e a Ma s P e z s c J o a O B o e c o o V o e 36 s s e s 3 4 0 S e e e 2 008 56 62 Ra o a e e s O f a e c o a c ob a a s a a s e o e e e a o O f e o s a e a e a S e s e a a s )。
明細書において、 GaS eにより結合する とい ときは、 特別な場合 を除き、 得られる連結 、 S G とが、 グルタミ ル) リシン 合を形成することにより 成されている。
実施 態にお ては、 GaS eが認識 能な S 、 第 級アミ であってもよい。 明細書では、 S 基を例に説明するが、 その
、 特別な場合を除き、 第一級アミ にも当てはまる。
リシン S ) または第 級アミ を有し 分を含む 合物 としては、 特に制限はない。
分としては、 、 蛍光 、 放射性同位体を含む 合物、 磁気 に 検出 能な えば、 磁性 )、 熱的に検出 能な えば、 温 度 分子)、 電気 に検出 能な えば、 セン 位を有する 高分子) などが挙げられ、 検出 度、 取り扱い性などの点から、 および 素のうち なくとも つが好ましい。
素としては、 選択された 長の 外光、 可視光などの 射線による 応答して または 光を発する物質であればよく、 特に制限はな が、 例えば、 蛍光 素としてフルオ セイン、 ミン、 ダンシル、
ニン 導体など、 ある は タンパク として タンパク とその 異体などが挙げられる。
射性同位体としては、 例えば、 重水素 )、 三重水素 、 B、 C、 、 などが挙げられる。
GaS eに対し、 S または第一級アミン) となる G となる に比較して構造的な制約が少な と考えられる 。 したがって、 修飾しようとする標識 素が、 GaS eが認識 能な S を元来 して る場合もあり、 GaS eが認識 能な S を含む を 素に付加する場合もある。
GaS eが認識 能な S ( ) は、
8) R GS 35) MRR GS 36) M
37) のアミノ 列を有する として 在して もよ 。 このような GaS eが認識 能な S を含む による 化は、 標識 素を、 タンパク質の所望の 位、 例えばC または 端 に連結する目的で用いることができる。 GaS eが認識 能な S を 含む他のぺ またはそのアミノ 列の としては、 改変型S e e GSGM E A R ERA M SGS 9)) MGGS GGS 20)、 グリシン ( e
a GGG e a GGGGG 2 )) 、 M GS 対象タンパク リンカ 位を伸ばした
GGGSGGGSGS 22) などが挙げられる。
C または 端に GaS eが認識 能な S を含む を 付加した 、 遺伝子工学的な手法を用いて、 タンパク として 調製することができる。 C または 端に GaS eの
が導入された タンパク質の精 、 それぞれ またはC 端に 付加した精製 えば、 ) 6 a ヘキサ ジ ンタグ) 利用し GaS eの 応性の 下を回避するために、
を入れた とは異なる 端に精製 を入れるようにデザ インするとよい。)、 ゲル クロ トグラフィなどにより行 ことができ、 ま たアミノ 列の タンパク質をコ ド プラス クタ の 伝子配列を シ ケン にて確認するか、 端に導入された
については 析により直接 することができる。 タンパタ質の精製 の 、 S S P GEなどで行うことができる。
素としては、 発色 応などを利用して検出を行うことができる性質を 有するものであればよく特に制限はない。 えば、 アルカリ スファタ ゼ AP)、 グルタチオン S トランスフ ラ ゼ (GST)、 ルシフ ラーゼ、 ペルオキシダ などが挙げられる。 これらのうち、 高 触媒 性と安定性の 点から、 アルカリ スファタ ゼある は オキシダ 好まし 。
が容易に導入 能との 点からは、 遺伝子 的に 能なタン パク質が好ましい。
ルチラベル プロ ブ 酸の間でより厳密に 基配列 な二本 成を行 ためには、 比較的 えば、 70 上) の 件下 で行 ことがあるため、 常温 来の 素を利用すると活性の 懸念され る。 そこで、 標的 素としては、 P 「 o c o c c s o s S アルカリ スファタ ゼ P AP) が好まし 。
来の 、 一般的に有機 媒や熱に対して高い安定性を示すこ とが知られているため ましく えば、 ・ A o C e O
o C e c a o o g 66 3 2005) )、 さらに、 大腸 主とした大量 比較的容易 に行うことができる点にお ても好まし 。 大 主として 熱性 素を 調製する場合、 細胞 を高温 えば、 80でで30 ) するこ とで、 大腸 来の タンパク質のほとんどを させ、 製を容易に行 ことができる。
一般の 物がほとんど生育できない 境で生育することがで きる微生物であるため、 来のタンパク質は非常に高い耐熱性を有し て る。 さらに、 熱に対する 性だけでなく、 一般的に、 変性 、 有機 、 などに対する 性も 素に比 て極めて高いことから、 P Pを使用することによって、 素の を伴わな 密な二本 成を達成 することができると考えられる。
実施 態に係る酵素 ルチラベル プロ ブの まし 態様の つは P PとZ QG R Aとの 合体である。 このような 合体は、 安 定な 素であるP APと、 安定な分子であるR が、 アミ ド 合と う 定な共有 合で連結されているため、 複合体全体としても安定性であるとい うメリットがある。
また、 ルチラベル プロ ブにお て、 素が有機 媒や熱に対 して安定な 素であってもよ 。 このような安定性の 、 自然界から のスクリ ング えば、 化学と工業 6 o 6) ・ 57
)、 内山 太郎 バイオサイエンス インダスト 6 o 5) 234 239 2008)
バイオサイエンス インダストリ 6 o ) 66 7 670 2008)) 、 タンパク 学的手法により安定性を高める えば、 荻野博 B O S RY o 25 o 7) 6 23 2008) 太郎 B O S RY 。 1・ 2 5 o 7) ・ 52 58 2008)) により得ることができる 。 これらの 法により、 常温 来の 素であっても、 有機 性や 熱性 を有する酵素 と変換することができる。
分を導 した、 リシン S または第一級アミ を有す る標識 合物は、 例えば、 基に を導入する方法で調製す ることができる ( えば、 G・ ・ e a s o 996) B oc o a e e c e s C a e S e c o 4 3 00 04 c a e c P e s s S a
・ を参照)。
トランスグルタミナ ゼ Ga s e) としては、 のものを用 ること ができる。 在、 GaS eとして、 乳類 e a 、 ヒト) 、 無脊椎動物 、 カブト 、 )、 植物、 類、 原生生物 ) 来 のものが知られており、 また の 合につ ては、 8 類のアイソ が 見つかっている。 実施 態にお て ることのできる GaS eの まし い例は、 安定性、 ンドリングの 、 バルク 産が可能などの点から 生 物 生物 トランスグルタミナ ゼ M G) である。
実施 態において Gを用 た場合、 予想されている Gの 応 から、 S を有する標識 素などの 分を含む 合物とZ G R Aとの 、 G 心であるシステイン C S ) 、 Z G R AのG の 応による 合体の 成と、 続 て起こる標識 合物の Sによる 合体 の
応によるM Gの 、 の2 階で進行すると予想される。
実施 態の ましい態様においては、 が認識 能なG
を有するZ QG R Aに対する、 G が認識 能な S また は第一級アミ を有する標識 合物の 度比は、 好ましくは2 上であり 、 より好ましくは5 上である。 なお、 本明細書で単に 度比 とい とき は、 特別な場合を除き、 モル 度による比を指す。 えば、 Z QG R A に対する 4 P f Pの 度比は、 [ 4 P f AP] [ Z QG R A] 表すこともできる。
4 P Pの
4 P Pとは、 M GGGSGGGSGSの 列を有する アミノ 4 基からなる 列を 伝子工学的 P f APの 端に、
タグをC 端に導入したものである。 P APの ベクタ は香川 大学 教授より た。 PCRによりP APをコ ドする 域 を増幅する際、 それぞれの が導入されるようにタンパタ タタ E 22に 、 大腸 2 株を形質 換した。 アン シリンを含む B 地にて 、 養を経て、 得られた形質 換体を遠心 離により 、 25 で2 した。 られた 解させた後 、 超音波 理により細胞を 、 遠心 離により可溶性 を回収した。 高熱 来のP APは高温 件下でも安定であるので、 得られた 出液を80 で30 理し、 他のタンパク質を沈 させることによって 製を行った。 製後、 遠心 ・フィルタ によって上澄みを回収し、 S a カラ によって精製した。 製後、 限外 による 縮を行 P 0カラ を用 て溶媒を M S C 8・ 0 ) と置換し、 実験に供するまで凍結 存した。
また、 4 P APの大 での の 上のため、 大腸 ドン 用頻度に合わせて 基配列が改変された 4 P Pの ベ クタ アクセッション A 479383、 配列 26) を用 て もよ 。 この タタ は n v c http d nd v
) に受託 成して得た。 4 P Pをコ ドする遺伝子 域の 端 に適切な制限 サイトを導入しておき、 これらを利用することでタンパク タタ E 22に 、 得られた AP ベク タ により大腸 B 2 株を形質 換した。 アン シリンを含む B 地に て 、 養を経て、 得られた形質 換体を遠心 離により 、 25 M で2 した。 られた 解させた後、 超音波 理により細胞を 、 遠心 離により可溶性 を回収した。 高熱 来 のP f APは高温 件下でも安定であるので、 得られた 出液を80 でで30 理し、 他のタンパク質を沈 させることによって 製を行った 。 製後、 遠心 ・フィルタ によって上澄みを回収し、 S a カラ によって精製した。 製後、 限外 による 縮を行 、 P 0カラ を用いて溶媒を M s C 8 0) と置換
、 実験に供するまで凍結 存した。
GaS eとしてM Gを用 て連結 応を行う場合には、 上述のよ に 度比が適切な となるようにすることに加えて、 5 5~8・ 0、 温度4~50「 えば、 室温 えば、 8C~22 )) の 件で行うこと が好まし 。 このようにすれば、 2 間以内、 好ましくは6 間以内、 より 好ましくは3 間以内に、 充分に高い反応 が達成可能である。
このよ な高い反応 が達成できる方法により得られたマルチラベル プロ ブ には、 応の プロ ブ えば、 離のZ QG R A ) がほとんど せず、 以下で詳述する、 標的 の 出にそのまま たと しても、 ルチラベル プロ ブ 応分子との 合が実質的に生じな か、 生じたとしても目的とする検出の 果には実質的な影響を与えないほど な と考えられる。 したがって、 ルチラベル プロ ブ 液を す ることなく、 直接 と利用できるメリットがある。
実施 前に、 GaS eが認識 能な S または第一級アミ を有する標識 素などの 合物と、 GaS eが認識 能なG を 有するZ QG R とを GaS eを用 て連結することにより、 ルチ ラベル プロ ブを得る例は存在しなかった。 したがって、 本実施 態の 法により 結された ルチラベル プロ ブは、 物質として新規なもの と うことができる。
実施 態における酵素 ルチラベル プロ ブの 、 従来 に比較して、 以下の およびメリットを有する。
・ 象となる標識 、 GaS eが認識 能な S または第 級ア ミ を有する酵素、 GaS eが認識 能な S または第一級アミ を 導入することができるあらゆる酵素を包含する。 また、 インテインのような大 きなタンパタ タグを必要としない。
・ 素の 、 C 端に限定されな 。 GaS e 性な S が 存在するか、 そのような S を有する を導入することができる部位 であれ 、 修飾 能である。
・ C 端、 端に加え、 域のようなタンパク の らぎの
きな部位も修飾 象となりうる。
合する核酸の 基配列および長さには、 特に制限がな 。
の 出方法
実施 態に係る標的 の 出方法は、 構成 位として例えば
) ~ 5) で示される クレオシド リン 導体が複数個 入されて る核 酸である核酸プロ ブにおけるグルタミン G ) のうち なくとも 2 つに、 リシン S ) または第一級アミ を有する標識 素などの 合物が結合されて構成されている ルチラベル プロ ブであって、 標 識 分が容易に検出 能な性質を有し、 かつ 分が 特異 に結 合 能な 基配列を有するものである ルチラベル プロ ブを準備し、 ルチラベル プロ ブ 対象 に存在する標的 とを核酸 分によ り特異 に結合させ、 結合している ルチラベル プロ ブを、 分 などの 分により検出する工程を含む。
実施 態に係る標的 の 出方法は、 標的 の 性、 定量、 別、 、 局在化の 査などの 的で用 ることができる。
この 法にお ては、 上記 ルチラベル プロ ブが用 られるが、 核 酸 、 標的 特異 に結合 能な 列を有するものとする。 分などの 、 容易に検出 能な性質を有するものである。 この 法 において、 標的 酸を含む 、 核酸、 比較的低 子の 機化合物 P)、 タンパク 、 ペプ 、 金属イオン、 複雑な構造を持つ多量体、 ウイル スなどであり る。 、 A 、 または ) もし くは個体 片などである。
象が ) の 合、 標的 、 PCRにより増幅された Aまた はゲノム などであり、 ( ) の 合、 標的 、 細胞または個体 に含まれる核酸 R Aまたは A) などである。 方法は、 従来 、 例えば ニン ( G) プロ ブを用いる方法に比較して 、 の点で優れている。 えば、 G法では、 核酸プロ ブの G および された G 体が必要であり、 それに伴 雑な 作が 必要となるが、 本実施 態に係る ルチラベル プロ ブを用 れば、
G プロ ブおよび G 体が不要になるため、 試薬、 手間 および 間を大幅に削減することが可能となる。 また・ つの
) Z して複数のシグナル 素など) を配置して るため、 検出 度の 上が可能になる。
この 法においては、 標的 、 ルチラベル プロ ブを供し、 標 的 ルチラベル プロ ブの 列を有する部分とを イブリ させるが、 この イブリ のための 、 当業者であれ ば、 用いる核酸 分の 、 塩基配列などに応じて、 することができ る。
実施 態に係る標的 の 出方法にお て、 異なる標識 、 異なる 素などの なる標識 分を有する複数の ルチラベル プ ーブを準 備して、 同時に複数の 酸を検出してもよ 。
また、 本実施 態にお て、 標的 の 出方法は、
( a ) 面に固定化された核酸、
b 定化された 定化 の 部または 部に相補 な配列 定化
)、 および 特異 に結合 能な配列
) を有する タ 、
( C ) 位として上記 ( ) で示される クレオ 導体が複数個 入されて る核酸である核酸プロ ブにおけるグルタミン G の ち なくとも 2つに、 リシン S ) または第 級アミ を有する標 識 素などの 合物が結合されて構成されている ルチラベル プロ ブであって、 標識 分が容易に検出 能な性質を有し、 又は核酸 分 が タ の 列の 部または一部に相補 な配列を有す るものである ルチラベル プロ ブ、
を準備し、
A) 定化 、 アプタ 酸を供し、 固定化 タ の 定化 列を有する部分とを イプ させることにより、 アプ タ 酸を固定化し、
B ) 定化された 定化アプタ 、 標的 酸を含む 子を含む
能性のある 料を供し・ 子が存在する場合には タ の 列を有する部分とを結合させ、 かつ上記 ルチラベ ル プロ ブを供し、 標的 子が存在しな 場合には ルチラベル プロ ブの 分と タ とを イブリ させることにより、 タ ンパク質を固定化し、
C ) 定化された 分の またはその量を酵素の 質に基づいて検 出することにより、 試料 の 子を検出する 程を含む。
この 法における 面 の の 定化のためには、 従来 術、 例えば A イタ アレイなどを調製する際に用 られる 術を適用することがで きる。 は、 ガラス、 シリコンなどのプラスチック製の、 チップ、 ビ ズ 、 ウ ル、 プレ トなどの 態とすることができ、 核酸は、 従来 術を用 て 、 面に非 ) 的に、 または共有 合で固定することが できる。 あらかじめ 製した核酸を基 に固定化してもよく、 上で直接 酸を合成してもよい。 便には、 アビジ などで被覆された市販のプレ トを 用い、 ビオチン した所望の を固定することができる。
この 法ではさらに、 固定化 の 部または一部に相補 な配列 定化
)、および 子を含まれる標的 特異性的に結合 能な 配列 ) を有する核酸 ( タ が用いられる。
、 核酸、 比較的低 子の 機化合物、 タンパク 、 ペプ 、 金属イ オン、 複雑な構造を持つ多量体、 ウイルスなどであり る。
列を有する部分は、 従来 術、 例えばS E E X 験管内人工 ) 程 を用いることにより産生することができ、 また 子に対して非常に高い 性及び 異性を有するものとすることができる。 列を 有する部分は、 修飾 クレオ で構成されていてもよい。
この 法においては、 上記 ルチラベル プロ ブが用 られるが、 核 酸 、 アプタ の 列の 部または 部に相補 な配 列を有するものとする。 分などの 、 容易に検出 能な性質を 有するものである。 この 法において、 標的 酸を含む 、 核酸、 比 較的低 子の 機化合物 (A P )、 タンパク 、 ペプ 、 金属イオン、 複雑
構造を持つ多量体、 ウイルスなどでありうる。 、 ( )
、 または ) もしくは個体 片などである。
この 法にお ては、 固定化 、 アプタ 酸を供し、 固定化 タ の 定化 列を有する部分とを イブリ させるこ とにより、 アプタ 酸を固定化するが、 このハイブリ のための 、 当業者であれば、 用いる核酸 分の 、 塩基配列などに応じて、 することができる。
また、 この 法にお ては、 次 で固定化アプタ 、 標的 子を含む 可能性のある 料を供し、 標的 子が存在する場合には 子と タ の 列を有する部分とを結合させ、 さらに ルチラベル プロ ブを供し、 標的 子が存在しな 場合には ルチラベル プロ ブの 分と タ とを イブリ させる。 、 細胞もしく は組織 出液、 液などでありうる。
さらにこの 法においては、 固定化された 分の またはその量を酵 素の 質に基づ て検出することにより、 試料 の 子を検出することが できる。
アプタ にお ては、 固定化 列を有する部分と、 標的 列を有する部分とは、 重複してもよく、 連続してもよく、 また 当な スペ サを介して両者が存在するように設計することができる。
列を有する部分 タ ) が分子 識のためにある立体構造をとる ことを考慮すると、 、 固定化 列を有する部分とは少なく とも重複しないようにするのがよい。
アプタ 、 固定化 および 外に、 所望の 合には ルチラベル プロ ブ 切にハイブリ するため の 列をさらに含んでいてもよい。 ルチラベル プロ ブの
、 アプタ の 列の 部または一部に相補 な配列を有す るが、 この 列の 部または一部に相補 な配列からなる 域が長い 重複が多い) と、 かえって タ とは イブリ できない場合が生じうる。 また 少な ) と、 標的 子が存在
、 アプタ 結合して る場合にも、 ルチラベル プロ タ とが イブリ してしまう場合が生じうる。 業者であれば、 このよ なことを考慮して、 固定化 、 アプタ 、 ルチラベル プロ ブの 分を、 することができる。
また、 本実施 態に係る標的 の 出方法は、 核酸 分が 特異 に結合 能な 基配列を有するものである、 構成 位として、 例えば
) ~ 5) で示される クレオシド リン 導体が複数個 入されてい る核酸である核酸プロ ブ 、 対象 に存在する標的 とを核酸 分によ り特異 に結合させた後、 トランスグルタミナ ゼ Ga S e) を用 て、 核酸プロ ブにおけるグルタミン G 、 リシン S ) ま たは第一級アミ を有し 分を含む 合物のリシン S ) ま たは第一級アミ とを反応させて、 容易に検出 能な性質を有する複数の 分を導入し、 結合して る核酸プロ ブを、 標識 分により検出する工程を 含む 6 )。
この 法においては、 上記 プロ ブが用 られるが、 核酸 、 標的 特異 に結合 能な 列を有するものとする。 また、 標識 、 容易に検出 能な性質を有するものである。
方法は、 従来 、 例えば G) プロ ブを用 る方法に比較して、 の点で優れている。 えば、 G法では、 核酸プロ ブの G および された G 体が必要であり、 それに伴 雑な 作が必要となるが、 本実施 態に係る核酸プロ ブを用いれば、 G プロ ブおよび G 体が不要になるため、 試薬、 手 間および 間を大幅に削減することが可能となる。 また、 つの
) Z して複数のシグナル ) を配置することにより、 検 出 度の 上が可能になる。
えば、 MTGなどの Ga S eを用いて、 M G G などの Ga s e G が複数 所に導入された核酸プロ ブZ QG R Aに、 Ga S e Sを導入した 、 蛍光 素などの 合物を結合させる
以下、 実施 および を挙げ、 明をより具体的に詳細に説明するが 、 、 以下の に限定されるものではな 。
実施 では、 S ハイブリダイゼ ション S ) 法 の 用を目指して、 ルチラベル Aの 発を行った。 ベル化の手法としては、 微生物 トランスグルタミナ ゼ MTG) の タンパク を利用した。 Gの であるZ Gを導入したZ QG Pを合成し、 R A o e a s eによる 応によっ てZ QG R を調製した。 さらに、 M Gを用いて
ルチラベル プロ ブを調製し、 その 能をドットブロットによって評価 した。 Z QG Pの
Z QG Pの スキ は、 3 りである。
まず 0 M ソプロピ C
M キシスクシン ( S) 5 z QGを、 室 温 製した日は2 7・ 0 ) で メチルホルムアミド M ) 4 中で20 させることにより、 S化Z QG 5 M) を調 製した の 階で500 ずつに分注 、 Cで保存)。 その 、 25 Mの S z QGと 5 の5 3 a o a
P 下、 a Oa P 記、 S GMA ) とを、 0 mM 8 8) と M の (
) 0 32 中において2 5 で 2 させた。 了後、 サンプ ルをM Qで 0 釈し、 P C 本分光製) クロ トグラフ・ポンプ R AR V 、 バリアブル・ル プ・インジ ク V 6 3 、 紫外 EC 00 V 型) によって精製を行った。 P Cの りとした。
の 、 レ ザ イオン 行時間 量分析 置であるM O
MS 津製作所 AX M C R P によ って行った。 なお、 サンプル 、 まず、 試料 をMA
プレ トの上に 、 次にその上から、 トリックス 2
ロキ 息香酸 (D B) の 0 ) を 、 その 、 風 して、 得られた試料プレ トを O S 置のイオン に導入して計測した。
Z QG Pを合成した後、 表 に示す 件で逆 P Cを行った際 の結果を図4に示す。 a Oa の 4 ) 比較 して、 に新たなピ ク 22 ) が出現しており 4 )、 このピ クがZ QG Pであると推測される。 しかし、 生成 ピ クの 離が 十分でなかったので、 P C 件を表2 Z すよ に変えて検討を行った。 果を図5に示す。
HPLC
ne s ODS 3 46 mmx250mm
A 50 mM TEAA pH 70 B ace on e
グラジ ント A 98 58 (40mn)
・0 mL mn
260nm
2
HP」C
ne s ODS 3(10 mmx250 mm
A 00 m AA pH 70 B ace o Ⅲe
グラジ ント A=98 88 (5mn)
88 73 (30mn)
73 98 (10mn)
50 L mn
260nm そこで、 保持 8・ 8分のピ タを回収して A O MS 行った 6 )。 その 果、 856 89のピ クが確認され、 理論 857 良く一致した結果が得られたため、 Z QG P の 成が示された。
o s e c キットの 度の
センス R A、 アンチセンス R Aの
R o e a s eにより 写を行うことによって・ センス R 、 アンチセンス R Aを調製した。 (タ ゲット) としては、 ウス中にて発現パタ ンが既知であるSo c e e o S ) と うタンパク質をコ ド R A s ) をモデルとした。 そこ でまず、 S をコードした遺伝子を含むプラス をテンプレ トとしてP CRを行い、 長さ約 000 の A 片を得た。 この 、 上流には 3 プロモ タ、 下流には 7プロモ タが含まれるよ にプライ 計を施し た。 次に得られたPCR 物を基に、 3 o e a s e センス (S) ) を用いてR A 成を行い、 3 o e a s eで 転写 応を行ってセンス 列を調製した (g 24)。 様に 7 o e a s e アンチセンス AS) ) を用いてR A 成 を行い、 T7 o e a s eにで転写 応を行ってアンチセンス 列を合成した 25)。 以下の 3に示す。 で2
得られたセンス R 、 アンチセンス鎖は タノ ル によっ て回収し、 E ツファ 20 で懸濁した。 R a s e
o と を添加し R による分解を抑えた。 3
nV o ansc p o
Tempa e 220 ng 2 」
0 X Ru e 2 HL
0 x NTPMx 2 」
RNase nhb o 40 」
T3o T7 poyme ase 2 R A 度の
、 a o o に R A 度を測定した。 その 果、 セ ンス鎖は 0 g 、 アンチセンス鎖は8 5 であった。
プロ ブの
A o s e c 、 GEヘルスケアバイオサイエンス ) のキットに付随する にて プロ ブを調製した。 まず、 上述したア ンチセンス R Aを滅菌 を用 て 0 に希釈したもの60 ( 600 ) を99 9 で 、 急冷した。 キットに されて いるR e a c o b f e 60 ab e a 、 C o s s e 60 の順に熱 R Aに添加し、 37 で30 インキ ベ ト 、 標識プロ ブを作製 した。
検出用メンブレンの
まず、 タ ゲットとなるセンス R A、 アンチセンス R Aを
~50 6 階の 度に を用いて 釈したものを、 それ
ずつプラスのチヤ 持つ ンブレン ・、 GE ヘルスケアバイオサイエンス にアプライした。 その 、 80Vで2 キングした。
ハイブリダイゼ ション
出用メンブレンの 製で作製した ンブレンをキットに されてい るハイブリダイゼ ションバッファ に移し、 55Cで 5 プレハイブリ ダイゼ ションを行った。 その 、 上述した プロ ブを濃度が50
となるよ に添加して55 で一晩 4 ~ 6 間程度) ハイブリ ダイゼ ションを行った。
ンブレンの
イブリダイゼ ション 、 メンブレンをWa S バッファ 4) に 移し、 55 で と しながら 5 した。 この 作を2 繰り返した。 その 、 Wa S 1バッファ ( 5) にて した。 この 作を2 繰り 返した。 4
Wash 、ソファーの
Uea 2M
SDS 0
Naphos ha e pH70 50mM
NaC 150mM
M CU M
Bockn ea en 02 5
Wash フアーの
M バッフ 6) で室温 験した日は 8~22C )、 S した ンブレンを 375
8 BC P M ) に移し、 室温で2 間、 で発色させた。 なお、 B とは、 tr b u t tr u h r de の 称であり BC Pは r 0 h r n y Ph ph t t u d n tのことである。 6
NTMTx 、ソファ の
ドットブロットの 果を図7に示す。 プロ ブ 相補 なセンス鎖の ンブ レンでは のドットまで検出できた。 また、 アンチセンス鎖 でも 50 0 のドットに シグナルがみられた。 なお、 この 、 タ ゲ R Aの に使用した 型の Aが aS e で 処理できず って た可能性が考えられる。 また、 洗浄 作の際に温度が低下 し、 ストリンジ ンシ の 下による 考えられる。
2 D O S e c のプロトコ ルに準じた系における G S e ルチラベル プロ ブを用いた場合の 度の
GaS e ルチラベル の
のセンス R A、 アンチセンス R Aの 製に加え、 7、 t じて G S ルチラベル 7 o e a s eを用いて同様に調製した。 製後、 aS e で処理し、 タノ ル
R Aを濃縮 製して E ツファ 20 にて懸濁した。 また、 R
a s e o と も 加し、 新規 ルチラベル プロ ブを作製した。 7
TGase ルチラベル nV o ansc p on
Tempa e DNA SHHPCRP oduc 400n L) 2
x e 2 」
NTP Mx 2
RNa e b U ) 」
」
T7 e a e 」
T 8
NTPMXの
、 a o o に R A 度を測定した。 下に 果を示す。
) z QG P 0 4 0
2) z QG P 20 424
(3) z QG P 40 37 8
4) z QG P 60 368
5) z QG P 80 3
6) z QG P 00 2 56
プロ ブの
Z QG Pを異なる割合で取り込んだ Ga S e ルチラベル 酸を99・ 9 でS 間熱 、 急冷した。 した核酸を用いて 9 の 件となるよ に反応 液を調製し で6 させて ルチラ ベル プロ ブを作製した 23) 9
Z QG RNA 50 n u」
puAP 0・4 m mL
MTG 5 U mL
T s HC pH80 100 mM
RNase nhb o U u」 下、 上述した実験 の 出用メンブレンの 、 イブリダイゼ ション 、 メンブレン 行った。
発色法による検出
発色 の 度を ( 験した日は 8~22V ) と 50 に設 定し、 それ以外の 実験 の 色法による検出 作に準じて行った。 その 果、 ルチラベル プロ ブを用 てA o s e c のプロトコ ルに準じて検出した結果を図8に示した。 発色 応を行 った場合には、 Z QG Pの 合が20~40 プロ ブでは 0 まで、 Z QG Pの 合が60~ 0 プロ ブでは のドットまで検出することができた。 また、 50でで発色 応を行っ
場合では、 Z QG Pの 合が20 0 、 40~6 0 80~ 0 のドットまで検 出できた。
上より、 Z G 合の 加に伴って・ 向上することが分 かった。 また、 室温での 件下ではZ QG P 60 上の時、 のターゲット の 出に成功した。 また、 発色 の 度を新規 アルカリ スファタ ゼ P AP) の 温度に近づけると、 Z Q G P 80 上で市販のA o s D e c の
00 ) 同等の 度で、 コントラストの 像を得ることがで きた。
( 2 ドットブロットによる S プロトコ ルに準じた検出 度の )
P AP ルチラベル R Aプロ ブの および
胞組織 での 伝子 バタ ンが既知であるソニックヘッジホッグ 伝 子 (s ) をタ ゲットの R Aとする。 まず、 PCRによってs を コ ドする 000 ) を得た。 この 、 遺伝子の に は 3プロモ タ 、 下流 には 7プロモ ターが含まれるよ プライ 計を施した。 次に、 得られたPCR 物を基 7 Po e a s eを 用 て転写 応を行った ( 0)。 この 、 Pの わりに、 実験 で合成 したZ QG Pを 割合 0~ 0 ) にて えることで、 の なるZ QG R Aを調製した。 られたZ QG R は タノ ル によって回収し、 アガロ スゲル および イクロチップ
(B o Ra E e o ) により 価した。
nv o ansc p o c 0XTa sc p o B e XB e
PCR 20 g
ATP CTP GTP TP Z QG TP
R ase b o 0 s
T7R A oy e ase 0 s
Ta sc o B e =04 T s C P 80 60 gC2 00 d o e o 20m P AP ルチラベル R Aの
伝子工学的手法により、 が認識する を含んだ
M GGGS) 2GS) を導入した 4 P APが M G によってZ QG R A 結合するか検討するために、 まず、 割合の Z QG TPを用 て調製したZ QG R Aを、 99 9 まで加熱 した後、 急冷することによって、 変性 理を行った。 て、 0 M 「 S C P 8 0) 中にて、 各種Z QG R A50
4 P f P 0 G5 R a s e o 0 の 件下にて、 6 応を 行った。 コントロ ルとして、 M G 加の 合にも同様の 作を行い、 反 応は ガロ スゲル によって評価した。
トブロットによるプロ ブ
s S タ ゲ ) を ンブレン上に固定化し、 P f AP ルチラ ベル プロ ブ s アンチセンス、 AS) を用いて検出を試みた。 まず、 S S 3 PO e a S eにより調製) の
(50 、 0 、 ・ ) を 調製し、 メンブレンに ずつスポット 、 オ ブンにて 定した 80
、 2 )。 その 、 表 に示す 作を行 、 P P ルチラベル プロ ブを用いてS Sの 出を行った。 コントロールとして、 S AS 鎖を同様にして 定化した ンブレンを調製し、 これを用 て行った。 、 の 2に記す。 SHプロト によるターゲット 作条件
Te T e
PBSTx R・T 0 3 yb dza o yb dza o e R・T・ 2 b dza o e 6 60
50 p obe b dza o B e 60 0 o s
P obe Was 60 20 3
Was 2 55 20 3 T Tx RT・ 5 2
A S a g R・T 2 o ・
2
B。 e の
PBSTx PBS 0 T o X 00
b dza o 50 Fo a de 5XSSC p 70 2 Case 0 T o X 00
0 C APS o a eas R A 5 EDTA 50 g epa
Was 50 o a de 5XSSC 45 0 T o X 00 0
C APS
Was 2 50 Fo a de 5XSSC 70
T Tx m aC 00 T s C 95 50 gC12 0
T o X 00
Sa 375 g BT 88 C P T Tx Z QG ルチラベル R の
PとZ QG Pの 合を変化させてR Aを調製した際の結果を 、 gA gBに示す。 より、 いずれの 件にお てもR の 成に 成功して ることから、 合成したZ QG Pは、 比較的 な とし て、 7 Po e a s e 識されることが分かる。 また、 Z QG Pの 加とともに高分子 とシフトしていることから、 Z Q G Pの 度を変化させることによって、 Z QG R A のZ QG P が調節 能である。
P f AP ルチラベル プロ ブの
それぞれ の なる、 Z QG R Aに対して、 M Gを用 てP APラベル化を行った際の結果を図 0に示す。 a e2はM G 、 a e3はM G の 果である。 20 ~ 0 件では、 M G にお て高分子 側 のシフトが見られるが、 Z QG P が0 際には確認されないために、 入したZ QG Z QG Pが ベル されたことが分かる。 また、 Z QG の 加とともに
側 のシフトも大きくなって ることから QG Pの 合を変 化させることによって、 プロ ブのP APのうベル が制御 能である ドットブロットによるプロ ブ
製したP f AP ルチラベル R Aプローブの プロ ブとしての 能につ て検討するためにドットブロットを行った ) AS アンチ センス) 鎖を ンブレンに固定化した際にはスポットが確認されな ことから 、 塩基配列 な検出ができている。 20~ 0 プロ ブにおいて のセンス鎖の検出が可能であった。 上のことから、 転写 Z QG P 度を変化させることによって、 得られる R A中の Z QG 、 その後のM GによるP f Pラベル が制御 能なこ とが示された。 なお、 実施 とは異なり、 Z QG 加に伴う検出 上は確認されなかった。 この 由としては、 上記 に示す様に 、 ハイブリ イズ および 件が、 A o s e c 件 に比 るとかなり厳しい条件であることが挙げられる。 0に示すように ずれの 合にお ても、 P APラベル した際のバンドはブロ ド して おり、 P Pが 一に導入されて るとは言えな 。 そのため P の 数が少な プロ ブ、 ある は 飾のプロ ブの方がより強固にタ ゲット AS イブリ するため、 いずれの 合にお ても同等の 度となったのではな かと推察される。 また、 Pの 入に伴うプロ ブの 成能 下の 能性も、 その 因として げられる。
方、 超 素であるP APを活性化させるために、 の 度を 温から 50 度まで上昇させれば、 現段階においても更なる感度 上が見込まれる。
高温 件での 色を行 場合の ベル プロ ブによる S の 明における核酸プロ ブに ベル されたP APは、 室温よりも高 温 件でより高 触媒 性を発現する。 そこで、 の の 度を、 室温から 50でに上げた場合の 度を評価した。 ベル
プロ ブとしての 能を評価するため、 まず、 A o s e c キットにより得られる酵素 プロ ブ 、 明のP APラベ ル プロ ブの 、 S 件にお て検討した。 、 プロ ブをキットにより調製する以外は、 上述 様の 作により ドッ トブロットを行った。 その 果、 のセンス鎖の検出が可能であっ た 2)。 このことから、 今回 たに調製されたP P ルチラベル プロ ブは、 S 件下にお て、 市販のA o s e c により調製されたプロ ブ 同等の 度を有するプロ ブとして利用で きることが示唆された。 そこでは、 最終的に核酸を検出するステップ、 すなわ ち、 (アルカリ スファタ ゼ) 位による発色 応における 度を 行って た。 方、 本 明の プロ ブに ベル されたP f Pは、 室温よりも高温 件でより高 触媒 性を発現する。 そこで、 0の
の 度を、 室温から 50 に上げた場合の 度を評価した。 その 果、 図 3 すように、 検出 Z QG 合により異なり、 Z QG80 0 から z QG6 0 にお ては 0 の 酸を検出することが可能であり、 上述した 実験 のA o s e c プロ ブを用 た場合 (
より、 少なくとも 2 度、 検出 度の 上が可能なことが明らかとなった 上述した実施 では、 以下に示すような 度決定したサンプルを用 て実験 を行った。
Z QG Pの
a oa Pの (⑥ 290 )
am Pを E B f f e 8 0) 解 した後、 0、 0 02 0 04 0 06 0 08 0 Mとなるよ うに調製し、 吸収スペクトル 定を行った 4)。 スペ より 290 の 度を算出し 線を作成した 5)。 、 4のスペクトルは、 スペ ヤ トの 度の いのが0・ Mであり、 以下 0 08 M 06 M 0 04 M 02 M M
が下がって る。
5より、 290 の 数が 出される E 290 5760M c 、 市販のa o a P S G A ) の 度が 84 であることを考慮すると、 290 6860 c となる。 なお、 290 におけるZ Gの はほとんどな ため、 Z G Pサ ンプル中に 応のZ QGが混入していたとしても、 濃度決定 の 無 視できる。
Z QG Pストツクサンプルの
P Cによる精製後、 凍結 によって溶媒を除去し、 2 ) に溶解した。 その 、 S e e a cを用 て した この 、 出物 が見られたため、 応のZ QGが 出して ると考えられる。 縮に伴い a 同形の は増加したため、 Z QG Pの 出ではな と考える)。 、 上 回収し、 E f f e Zよって 0 釈した後、 a o o ) を用 て 度測定を行った所、 吸収 ABS ・ 06 であった。 したがって、 希釈前のZ QG P Cは により算出される。
)
06 6860 c X0 XC 0 したがって、 C 5 である。
( 3)
Z QG Aを用 たP f AP ルチラベル Aプロ ブの ドットブロットによる検出 度の
Z QG Aを用いたP f APマルチラベル Aプロ ブの トブロ による検出 度の 価を行った。
Z QG Pの ・
まず、 メチルホルムアミ ド M ) 4 中にて、 0 M ソプロピ C M キシスタシン S) 5 M z QGを、 室温 製した日は 8~22 ) で20 させることによって、 S化Z QG 5
M 調製した。 50 M 5 3 a o a ) P a Oa P S M を含む 0 s C 7 5) A O ) 6 と20 M ( 8 8) 40 、 6 とを混合し、 M a o a P 液を80 製 した。 この 対して、 上記で調製した S化Z QG 液を80 加し、 25 で一晩 させた。 了後、 サンプルをM Qで 0 釈し、 P C 本分光製、 高速 クロ トグラフ・ポンプ R R R V 、 バリアブル ル プ・インジ ク 型 、 紫外 EC 00 V型) によって、 3に 示す 件で 製を行った。 の MA O MS BR ER A CS 、 a o e 1 ) によって行った 。 果を図 7に示す。 この 、 3 コリン 3 PA) を トリック として使用した。 3
PLC
ne s ODS 3 10mmx250mm
A 00 mM T AA pH 70) B ace o Ⅲe
A 98 88 5mn
A 88 7 30mn)
グラジ ント
A 73 63 0mn
A 63 98 5mn
50 mL n
260 nm
Z QG Pを合成した後、 逆 P Cを行った際の結果を図 8 に示す。 a O a Pの 9 ) 比較して、
に新たなピ クが出現しており、 このピ タがZ QG Pであ ると推測された。 そこで、 保持 9・ 分のピークを回収して A
O MS 行った。 その 果、 図 7に示すよ に、 84 46の ピ クが確認され、 理論 842 良く一致した結果が得られた ため、 Z QG Pの 成が示された。
PC よるZ QG Aの
まず、 ウス 来のSo c S ) をコ ドする 遺伝子中の 300b 27) をPCR 幅するプライ を設 計した 4、 配列 28 29) PCRのテンプレ トには ウス 来のS をコ ドする遺伝子の 990 ) を組み込んだプラス
Aを用い A o e a s eとして O YOBO ) を使用して反応 を調製した 5、 ) PCR 94CX2分を サイタル、 94 X20 、 52CX20 、 72でX 5 秒を30サイクルとした。 PCR後、 アガロ ス で増幅 片を確認し た。 られた増幅 、 M E e PCR P f c a
Q GE ) で 製し、 a o o に Z G Aの 度を測定した。 4
Sh 3 bp プライマー プライ ー
Sh 300 me 5 AGGAAAACACGGGAGCAGAC 3
Sh 3 0 me 2 5 TCTCTGCTTTCACAGAACAG 3
O
PCR 2n プラス DNA 8 」 24ng
10 M S 300 me 3 L 0・3 M
10 M S 300 rme 2 3 03 M
KOD Fx 2 2Un
5mM dATP dCTP dGTP 10 」 5m
5mMdTTP Z QG dUTP 3 0 」 0 5mM
2xBu fe 50 x
24
To a 100 6
Z QG dUTP 0 Z QG dUTP 50 Z QG dUTP 100 dTTP 5 mM 075 mM
QG dUTP 075 m 5 mM
Z QG d Pの 合を変化させてPCRした際の電 の 果を図 20 。 Z QG Pの 合を50 0 としてPCRした 場合でも増幅 片のバンドが確認されたことから、 Z QG Pは A o e a s eの として認識されていることが示された。 また z QG Pの 合の 加に伴ってバンドが高分子 シフトしてい ることから、 PCRを行 際のZ QG TPの量を変化させることで、 Z Gの を調節することが可能であることがわかった。 製後に a D でそれぞれのZ QG Aの 度を計った結果、 Z QG d P 0 調製したZ QG Aは7 3 8 、 Z Q G TP 50 調製したZ QG Aは 6 、 Z QG P 00 調製したZ QG Aは59・
は であった。
Z QG A のP APのうベル化の検
伝子 的にM Gが認識 能な ジン ) を含む を 導入した 4 P APがMTGによってZ G Aに結合する かを、 Z QGの が異なるZ QG を用 て検討した。 まず、 0 M s C 8 0) 中にて、 各種Z QG A 5 4 P f AP 0 4m M G 5 の 件下で4 、 6 させた。 M G 加の 合 も同様に検討した。 P APのうベル化の確 ガロ ス で行っ た。
M G ガロ ス の 果を図2 に示す。 Z QG P 50 0 件で調製したZ QG Aを用 た場合はM G に高分子 シフトして るが、 Z QG Z Q G P 0 件で調製した 対照 ) では分子 シフトが確 認されなかった。 また、 Z QG Aに対して、 M G にも高分 子 確認されなかった。 この より、 4 P PはM G よってZ QG AのZ QG部 に結合して ることがわかっ た。 また、 Z QG P 50 合より Z QG P 0 0 件で調製したZ QG Aを用 たほうが、 より明確に高分子 化が進んで ることから、 PC よる増幅の際のZ QG Pの 合 を変えることによって、 P f APの を調節することが可能なことが示 された。
P AP ルチラベル Aプロ ブの
Z QG P 50 0 件で調製したZ QG A と 4 P APをM G 結合し、 P AP ルチラベル Aプロ ブを調製した。 まず、 各種Z QG Aをg 0でで5 間熱処理 して Aを一本 に変性させた後、 0 M S C 8 0) 中にて、 各種Z QG D A 25 、 P f P 0 4 G 5 で C
、 6 させた G 前 処理プロ ブ)。 プロ ブは熱処理 で一本 にすることがプロ ブの に大きく影響することから、 熱処理し ていないZ QG Aにつ ても同様の 件でP Pのうベル化を行 、 その 、 90 で5 間熱処理を施したプロ ブも調製した G 処理プロ ブ)。 D Aプロ ブのP f APラベル化の確 ガロ ス で行った。
MTG ガロ ス の 果を図22に示した。 M G 前 に熱処理したZ QG およびM G に熱処理したZ QG Aとも高分子 シフトして ることから、 Z QG のP A Pのうベル化が確認された。
ドットブロットによる検出 度の
それぞれ調製したP AP ルチラベル プロ ブの 度の 価を トブロットで行った。 なお、 イブリダイゼ ション時の各 およびプ ロトコ ルは、 市販の キットA o s e c GEヘルス ケアバイオサイエンス ) Z した。 タ ゲット Aとして、 プローブ 列を含む990 のS の A 30、 プライ
7 3 ))、 およびプロ ブ 同じ 300 の S の A 片を用 た。 また、 ネガティブコントロ ルとして、 P APをコ ドする遺伝子 ・ の A ( 32、 プライ
8 ( 33 34)) を用いた。 7
PuAPP me 5 TAATACGACTCACTATAGGG 3
P uAPP me 2 5 TGCTAGTTATTGCTCAGCGG 3 それぞれのタ ゲ Aを E B を用いて50
と 50 釈し ネガティブコントロールは50 のみ) 、 それぞれを ずつプラスチヤ ンブラン 、 G Eヘルスケアバイオサイエンス ) に 、 80でで2 間熱処理す ることで を ンブランに固定した。 その 、 検出 に されて る イブリダイゼ ションバッファ に ンブランを移し、 55 で30 間 、 プレ イブリダイゼ ションを行った。 そして、 上記 法で調製した各種P f P ルチラベル プロ ブを 50 となるように イブ ダイゼ ションバッファ に添加して、 55 で一晩 4 ~ 6 間 程度) イブリダイゼ ションを行った。
イブリダイゼ ション 、 メンブレンをWaS バッファ 9 ) Z 、 55 で しながら 5 した。 この 作を2 繰り返し た。 その 、 室温 ( 験した日は 8~22C ) でW 1 バッフ ァ 20) に 5 した。 この 作を2 繰り返した。 9
フア ( 2 ) で室温、 5 した ンブランをS a (375 8 BC
) に移し x Z2 間、 で静 して発色さ せた。 2
P APラベル Aプロ ブのドットブロットの 果を図23に 示した。 どの 用 た場合も のシグナルが検出されてい ることから、 M Gを用いてZ QG A P Pで した Aプロ ブは、 核酸プロ ブとしての を有していることが示された。 ま た、 MTG に熱処理する場合 M G 処理プロ ブ) よりも、 M G 前にZ QG を熱処理する場合 M G 前 処理プロ ブ) の方が、 検出 度を向上できることがわかった。 これはM G 処理プロ ブでは、 P APが ベル された Aプロ ブを熱処理する ことになるため、 熱処理 の 量の 加により 処理が不十分となり Aが完全に熱 されなかったことや、 ラベル された状態での 処理による P f APの が考えられる。
M G 前 処理プロ ブでは、 Z QGの 50 および 0
プロ ブのどちらも 50 のドットまで検出することができた。 ネガティブコントロ ルにおけるタ ゲット 度が50 高 場合には、 なシグナルも 出されたが、 相補 な Aを明確に 判別することができた。 また、 タ ゲット の の いは、 検出 度に 大きな影響を与えなかった。
4)
Z QG Aを用 たP AP ルチラベル Aプロ ブの S プロトコ ルに準じたR A
3では、 検出 Aであった。 実施 4では、 検出 酸をR Aとした場合の、 P P ルチラベル プロ ブの プロ ブとしての 能について評価した。
PC よるZ QG D の
3 同様にして、 PCRによるZ QG の 製を行った。 P AP ルチラベル Aプロ ブの
Z QG P 50 00 件で調製したZ QG A と 4 P APをM Gにて結合し、 P AP ルチラベル プロ ブを調製した。 まず、 各種Z QG Aを 0 で5 間熱処理 して Aを一本 に変性させた後、 0 M C 8 0) 中にて、 各種Z QG A 25 、 P P 0 4 M G 5 の で4C 、 6 させた。 Aプロ ブのP APラベル化の確 ガロ ス で行った。
M G ガロ ス の 果を図24 した。 Z QG Pを50 0 入したZ QG D AはどちらもM G に高分子 バンドがシフトしていた。 この より Z QG D A のP f APのうベル化が確認されたため、 これらをドットブロ の Aプロ ブとして使用した。
S プロトコ ルに準じたドットブロットによる検出 度の
3 同様にして、 PCRによってプロ ブ 列を含む990 のS
の A 30) を得た。 この 、 S 伝子の
[ 7プロモ タ が含まれるようプライ ( 3 7 ) を施した。 次に 得られたPCR 物を基に 7 P e aS eを用いて転写 応を行った 22)。 、 ゲル カラム M Q c S Co s Ro c e ) で
P等を精製したものをタ ゲットR として た。 22
50 の 段階に希釈し、 それぞれを ずつプラ スチヤ ンブラン 、 GEヘルスケアバイオサイエン ス ) Zスポット 、 80 で2 間熱処理することでR Aを ンブラン に固定した。 ネガティブコントロ ルとして、 市販の R A R bo c e c o a e a s R 、 ・アルドリッチ製 ) を50 に希釈したものを同様に ンブラン スポット 、 固定化した。 その 、 ハイブリダイゼ ションバッファ 23) 中に ン ブランを移し、 0 で30 間、 プレハイブリダイゼ ションを行った。 そ して、 上記 法で調製した各種 プロ ブを 50 となるように 添加し、 60 で一晩 4 ~ 6 間程度) イブリダイゼ ションを 行った。
23
Fomamde 50
SSC pH70 5x
Casen 2
T onX 100 0
CHAPS 0
o ayeas RNA mが L
DTA 5mM
Hepa n 50ug mL イブリダイゼ ション 、 メンブレンの 作を行った。 液 を表24に示す。 メンブランをW 1バッフア に移し、 60Xで しながら 20 した。 この 作を3 繰り返した。 そして、 55 でW フア に 20 した。 この 作を3 繰り返した。 て フア を用いて 験した日は 8~22X ) で5 間、 2 、 洗浄した ンブランを (375
B 8 M ) に移し、 0 で2 間、 して発色させた。 24
P f APラベル プロ ブの S プロトコ ルに準じたドッ トブロットの 果を図25に示した。 Z QGの 50 および 00 のどちらの Aプロ ブも のドットまで検出することができ 、 シグナルの 度もどちらのプロ ブを用いた場合もほぼ同等であった。 また、 ネガティブコントロ ルの なシグナルは検出されなかった。 こ のことより、 M Gを用 てZ QG AにP Pを した Aプロ ブは、 Aを検出するプロ ブとして利用 能であることが明らか となった。
( 5)
2 同様にして、 常温 であるE s c e c a C o 来のAP BAP) を用 て ルチラベル した ルチラベル プローブ につ ても、 プロ ブ 価を行った。
BAP ルチラベル R の
2 同様にして、 R の 理を行った後に、 続 て、 0 M S C 8 0) 中にて、 各種Z QG R A 5 0 4 BAP 0 4 G 5
、 R a s e b o 0 の 件下にて、 6 応を行った。 コントロ ルとして、 M G 加の 合にも同様の 作を行い 、 反応は ガロ スゲル によって評価した。
ドットブロットによるプロ ブ
2 同様にして、 トブロットによりプロ ブ能につ て評価した うベル した際の分 化を図26に示す。 より、 Z QG に 比例して 顕著な分子 加が生じた。 また、 Z QG R A 0 ) を用 た際には、 分子 分布が小さくなっていることが確認された。 R A Z QG Pのみを使用した場合には、 Z QGが導入される数や 位置が単 となるため 上 ての )、 ほぼ 一にうベル化が進行したと 考えられる。 P 0) に比 て しい分子 加が見られた点か ら、 Z QG R との 応性はBAPの方が優れて ることが示唆される
果となった。
方で、 得られた AP ルチラベル R を用 、 ドットブロットによ ってプロ ブ能を評価した 27 )。 より、 Z QG 60 80 0 R に対してBAPラベル化を行った際にお て、 度のR Aが検出 能であった。 20 40 おいてほとんど 出されなかった理由としては、 BAP 飾のR が残存して るためであ ると予想される 26 )。 P Pを ベル した際のプロ ブ
0 ) 比較すると、 における標識 素としてはP APの 方が適して ることが示された。
6 M GによるZ QG R の ベル およびドット ブロットによる標的 の )
A e a o 555 ルチラベル R の
素として、 一級アミン された e a o
) 555 C a a e e o e ) が M GによってZ QG R A 結合するかについて検討した。 まず、 Z QG P 0 件で調製したZ QG R Aを、 99 0 ま で加熱した後、 急冷することによって、 変性 理を行った。 て、 0 M T S C 8 0) 中にて z QG R A 50 e a o 555 C a a e e 20 はM M G o s R a s e
0 の 件下にて、 6 応を行った。 コントロ ルとして、 M G 加の およびZ QGを導入していない R Aに対しても同様 の 作を行い、 反応は ガロースゲル によって評価した。
M Gを用いて、 Z QG R Aに対してA e a o 55 5 C a a e eラベル化を行った際の結果を図28に示す。 ここで a e 2は 飾のR AとA e a o 555 C a a e eを、 a e3は a e2の 件にM Gを加えたものを、 a e4にはZ QG R AとA e a o 555 C a a e eを、 a e5には a e4にM Gを加えたものを示す。
a e4 Sにお て R Aとほぼ同等の 置に見られるシグナルは 応のA e a o 555 C a a e eに由来するも のと考えられる。 このことは、 エチジウム 前に a e2~4の いずれの においても同様のバンドが確認されたことからも支持される a e2と a e3では変化が見られな のに対して、 a e4と a e5とを 較すると、 G にはZ QG R A 来のバンドが 消失し、 側 のシフトが確認された。 このことは、 負電荷を帯びた e a o 555 C a a e eがZ QG R Aに 結合したことを示しており、 A e a o 555 ルチラベル R Aの 成が示唆された。
ドットブロットによるプロ ブ
s S タ ゲ ) を ンブレン上に固定化し、
555 ルチラベル プロ ブを用 て検出を試みた。 まず、 50 の s Sを調製し、 メンブレンに 加し、 乾燥 させた後、 再度 加し 000 )、 オ ブンにて 定化した ( 80 、 2 )。 その 、 表25 作を行 、 蛍光イメ ジ B
RA Mo e c a a e X P o 532 e xc a o 555 o a s s ) を用いて e a o 555 ルチラベル プロ ブによる s Sの 出を行った。 コントロ ルとして、 s AS鎖を同様にして 定化した ンブレンに対しても同様の 作を行った。 なお、 の 26に示す。
25
Aexa Fou 555 ルチラベル NAをプロー として た際の トブロ
Tem T e
P STx R・T 0 3 yb dza o B e
RT 2 yb dza o B e
b za o 60で 60
500 g obe yb dza o
60C 0 o s e
Was 60T 20 3
P obe Was 2 55で 20 3
T Tx RT 5 2 26
用した各種 u e の
P STx P S 0 T o X 00
50 Fo mamde 5XSSC 70 2 Case 0 T o X 00 b dza o 0 C APS g o ayeas R A 5 EDTA 50 e a
50 o amde 5XSSC 45 0 T o X 00 0
Was
C APS
Was 2 50 Fo amde 5XSSC 70
m aC 00 T s C 95 50m gC12 0 T Tx
T o X 00 製したA e a o 555 ルチラベル R Aの プロ ブとしての 用性について検討するためにドットブロットを行った ( 29 )。 AS鎖を固定化した際にはシグナルが得られなかったのに対して、 S
を固定化した場合には 光が確認されたことから、 A e a O「 O ルチラベル R Aはプロ ブとして応用 能であることが示された
。 また、 塩基配列 異性を保持して るため、 今後、 イブリダイゼーション 程の 度やホルムアミド 度を最適化することによって、 より高感度な検出 が期待される。