JP2004105145A - A simple method to determine the genetic risk of cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases - Google Patents
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Abstract
【課題】多数の遺伝子変異を同時に解析することで、心血管疾患、肥満および生活習慣病に関連する複数の遺伝子変異を検出し、その結果に基づいた疾病治療と予防が可能な方法及びキットを提供する。
【解決手段】支持体に固定化された複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドと、被検者由来の核酸とのハイブリダイゼーションを行うことで、遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを判別する方法であって、複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドは、それぞれの疾患の発症と相関する少なくとも一つの遺伝子の多型の有無を検出し得る、野生型遺伝子、及び多型を含む遺伝子のそれぞれの配列に由来するオリゴヌクレオチド対を含む。前記キャプチャーオリゴヌクレオチドは、対応する疾患毎にグループ分けされて支持体上に配置され、ハイブリダイゼーションにより、被検者由来の核酸と完全に一致する塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを同定する。
【選択図】 図1A method and a kit capable of detecting a plurality of gene mutations related to cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases by simultaneously analyzing a large number of gene mutations, and treating and preventing the disease based on the results. provide.
The method comprises the steps of: hybridizing a plurality of capture oligonucleotides immobilized on a support with a nucleic acid from a subject to produce a hereditary cardiovascular disease, obesity, and lifestyle-related disease. A method for determining risk, wherein multiple types of capture oligonucleotides can detect the presence or absence of at least one gene polymorphism that correlates with the development of each disease, wild-type gene, and a gene containing a polymorphism Includes oligonucleotide pairs from each sequence. The capture oligonucleotides are grouped for each corresponding disease and placed on a support. Hybridization identifies oligonucleotides having a nucleotide sequence that completely matches the nucleic acid from the subject.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は心血管疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスク又は予測を行うためのキットに関し、詳しくは、心血管疾患、肥満および生活習慣病の臨床検査、とりわけ心血管疾患、肥満および生活習慣病の予防のための適切な予防指針を講じるための情報を取得するために用いられるもので、心血管疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを迅速に判定できるキットに関する。さらに、このキットに用いられるオリゴヌクレオチド及び核酸プローブ及びそれらの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】
心血管疾患、肥満および生活習慣病は多因子遺伝性疾患であり、個人のもつ複数の遺伝子変異に環境因子が加わったときに発症する。心血管疾患、肥満および生活習慣病の発症や進展に関与する遺伝子変異は、未知のものも含めると多数存在する。これらの疾患に関与する遺伝子変異の組み合わせは、各個人によって異なるため、一次検診において遺伝子変異を検出することが、疾患予防および治療方針決定に重要である。
【0003】
現在、臨床の現場での肥満の判定は、体格指数(BMI)によって行なわれている。BMIが25以上のとき、肥満と判定される。肥満に何らかの合併症を伴うとき、肥満症と診断される。肥満の合併症として、高血圧、2型糖尿病、高脂血症、痛風などの生活習慣病がある。
【0004】
一方、心血管疾患の中でも心筋梗塞症の約半数は突然発症であり、約25%で発症時に突然死が見られる。このことは、病院で受診するヒトだけを対象としていては、心筋梗塞症や突然死の予防にならない。検診受診者を対象とした、高リスク群の早期スクリーニングと一次予防が重要である。
【0005】
心血管疾患、又は肥満と診断されたときの治療は、食事療法、運動療法、行動療法が組み合わせて行なわれている。また、少数の例では、薬物療法も行なわれる。外科療法が行なわれるのは、本邦ではまれである。現在用いられているこれらの治療法では、個人の遺伝子変異は考慮されていない。現実には、心血管疾患、肥満の原因となる遺伝子変異の組み合わせは個人によって異なっており、その遺伝子変異によっては、食事療法や運動療法、薬物療法の内容を変更したほうが効果的である。たとえば、炭水化物を好む肥満者や脂肪を好む肥満者、基礎代謝が低い肥満者など、それぞれの遺伝子変異が異なった嗜好や体質を形成している。これらの行動や嗜好、体質の差異は、従来までは行動修正療法によって推測するしか方法がなかったが、それらに関連する遺伝子変異を検出することで診断が容易に正確になされることになる。
【0006】
心血管疾患、肥満や生活習慣病における遺伝子変異の意義に関しては、近年、さまざまな知見が集積されている。しかし、肥満や生活習慣病は、ヒトの場合は通常、単一遺伝子によって発症することはまれであり、多因子遺伝性疾患である。そのため、個々の遺伝子変異が肥満や生活習慣病と一対一の対応関係を示すわけではない。しかし、複数の遺伝子変異をあわせ持つ個体は、肥満や生活習慣病を発症するリスクが高い。したがって、それらの疾患発症に関連する遺伝子変異を検出することは、肥満や生活習慣病の予防や成因解明のために有意義である。
【0007】
現時点で臨床応用されている肥満関連遺伝子変異の検査は、アドレナリン・レセプターβ3の64番目のアミノ酸置換をもたらす遺伝子多型である(非特許文献1)。この遺伝子の変異を検出することで、一部には、「肥満遺伝子検査」を受託しているところも存在する。しかし、多因子遺伝性疾患である肥満の予防には、アドレナリン・レセプターβ3の64番目の変異の有無だけでは不十分、不適切である。
【0008】
【非特許文献1】
N Engl J Med 1995 Aug 10;333(6):352−4; Genetic variation in the beta 3−adrenergic receptor and an increased capacity to gain weight in patients with morbid obesity.; Clement K, Vaisse C, Manning BS, Basdevant A, Guy−Grand B, Ruiz J, Silver KD, Shuldiner AR, Froguel P, Strosberg AD.
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
心血管疾患、肥満および生活習慣病への対応を考える上で、最も重要視されるのが、予防および生活環境によって左右される体質を明らかにさせ、有効な予防策の立案ができる事前情報の提供を可能にすることである。
【0010】
さらに、上述したように、多因子遺伝性疾患としての心血管疾患、肥満には、多数の遺伝子変異が関与している。心血管疾患、肥満および生活習慣病の診断と発症予防には、それらの遺伝子変異の有意な組み合わせを見出す必要がある。従来からのPCR−RLFP法などでは費用や時間が膨大になり、多因子遺伝性疾患に対しての臨床応用は困難である。
【0011】
本発明は、多数の遺伝子変異を同時に解析することにより、心血管疾患、肥満および生活習慣病に関連する複数の遺伝子変異を容易に検出することができ、その判定結果に基づいた疾病治療と予防が可能な方法及びキットを提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、心血管疾患、肥満および生活習慣病に関連する遺伝子変異を検出することができるオリゴヌクレオチドを支持体に固定化することにより、前記変異を同時に解析することができ、それによって前記疾患の遺伝的リスクを判別することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0013】
すなわち本発明は、支持体に固定化された複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドを含み、これらのキャプチャーオリゴヌクレオチドと被検者由来の核酸とのハイブリダイゼーションにより、遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを判別するためのキットであって、
前記遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病は、それぞれの疾患に関与する遺伝子の多型が発症と相関し、
前記複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドは、前記のそれぞれの疾患毎に選ばれる少なくとも一つの遺伝子の多型の有無を検出し得る、野生型遺伝子及び多型を含む遺伝子のそれぞれの配列に由来するオリゴヌクレオチド対を含み、
前記キャプチャーオリゴヌクレオチドは、対応する疾患毎にグループ分けされて支持体上に配置されたことを特徴とするキットである。
【0014】
また、本発明は、支持体に固定化された複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドと被検者由来の核酸とのハイブリダイゼーションにより、遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを判別するために用いられる、被検者由来の核酸を増幅するためのプライマーセットであって、アドレナリン・レセプターβ3、アドレナリン・レセプターβ2、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2、レプチン・レセプター、レプチン、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1β、ニューロ・ペプチド・Y、アンカップリング・プロテイン1、アンカップリング・プロテイン2、アンカップリング・プロテイン3、GTP・バインディング・プロテイン3、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2、プロ・オピオメラノコルチン、コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト、プロテイン・フォスファターゼ1・グリコーゲン・レギュレイティッド・Gサブユニット、インスリン・レセプター・サブストレイト1、インスリン・レセプター、メラノコルチン−4・レセプター、コレシストキニン−A・レセプターアンジオテンシノーゲン、アンギジオテンシンIIレセプター、内皮型ヒトNO合成酵素、パラオキソナーゼ、CD36、ケモカインレセプター2、細胞接着因子1(ICAM1)、マトリックスメタロプロテアーゼ3、CD40リガンド、肝細胞増殖因子、アクチン結合蛋白(SM22)、メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素、及び組織メタロプロテアーゼインヒビター−1の各々の遺伝子配列の一部に相当する配列番号1から78から選択される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド対からなるプライマーセットを提供する。
【0015】
本発明はさらに、支持体に固定化された複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドと、被検者由来の核酸とのハイブリダイゼーションを行うことにより、遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを判別する方法であって、
前記遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病は、それぞれの疾患に関与する遺伝子の多型が発症と相関し、
前記複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドは、前記のそれぞれの疾患毎に選ばれる少なくとも一つの遺伝子の多型の有無を検出し得る、野生型遺伝子及び多型を含む遺伝子のそれぞれの配列に由来するオリゴヌクレオチド対を含み、
前記キャプチャーオリゴヌクレオチドは、対応する疾患毎にグループ分けされて支持体上に配置され、
前記ハイブリダイゼーションにより、被検者由来の核酸と完全に一致する塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを同定することを特徴とする方法を提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のキットは、心血管疾患、肥満および生活習慣病に関連する遺伝子変異を同時に解析するために用いられるキットである。そのため、単一の遺伝子変異を個別に検出する従来の方法に比べて、効率的な遺伝子変異の判定が可能となる。本キットを用いれば費用や時間が大きく節約できるので、心血管疾患、肥満および生活習慣病予防のための遺伝子変異検出が臨床応用できるようになる。
【0017】
本発明のキットは、支持体に固定化された複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドを含む。また、本発明のキットは、後述するプローブを増幅するためのプライマーセットを含んでいてもよい。本発明のキットは、さらに、キャプチャーオリゴヌクレオチドとプローブとで形成されるハイブリッドを可視化するための試薬セットを含んでいてもよい。ハプテン等で標識されたプローブを調製するための試薬、緩衝液、ハプテンを認識する酵素コンジュゲートなどのハイブリダイゼーション用の試薬などを含むことができる。
以下、各々について説明する。
【0018】
<1>被検体由来の核酸を増幅するためのプライマーセット
本発明のプライマーセットは、支持体に固定化された複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドと被検者由来の核酸とのハイブリダイゼーションにより、遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを判別するために用いられる、被検者由来の核酸を増幅するためのオリゴヌクレオチド対からなる。
【0019】
上記オリゴヌクレオチド対は、遺伝性の心血管系疾患、肥満又は生活習慣病に関与する遺伝子の多型部位を含む領域を増幅するためのものであり、増幅される遺伝子断片は、対応するキャプチャーオリゴヌクレオチドと多型部位を除いて相補的な配列を有する。
【0020】
プライマーは、前記遺伝子の塩基配列の一部に相当する配列を有する。具体的には、1単位のプライマーセットは、多型部位を挟む5’側及び3’側の各々の配列の一方と相同な配列を有するオリゴヌクレオチドと、他方の配列と相補的な配列を有するオリゴヌクレオチド対からなる。プライマーは、通常、10〜30塩基の長さである。
【0021】
遺伝性の心血管系疾患、肥満又は生活習慣病に関与する遺伝子としては、アドレナリン・レセプターβ3、アドレナリン・レセプターβ2、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2、レプチン・レセプター、レプチン、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1β、ニューロ・ペプチド・Y、アンカップリング・プロテイン1、アンカップリング・プロテイン2、アンカップリング・プロテイン3、GTP・バインディング・プロテイン3、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2、プロ・オピオメラノコルチン、コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト、プロテイン・フォスファターゼ1・グリコーゲン・レギュレイティッド・Gサブユニット、インスリン・レセプター・サブストレイト1、メラノコルチン−4・レセプター、コレシストキニン−A・レセプター、ニューロ・ペプチド・Y・レセプター、ドーパミンD2・レセプター、ドーパミンD4・レセプター、アンジオテンシン変換酵素、腫瘍壊死因子α、インスリン・レセプター、セロトニン・レセプター、アディポネクチン、低比重リポプロテイン・レセプター、グルココルチコイド・レセプター、リポプロテイン・リパーゼ、脂肪酸輸送タンパク1、アルデヒド脱水素酵素、アポリポプロテインA、アポリポプロテインB、コレステリル・エステル・トランスファー・プロテイン、ボンベシン・レセプター、メラノコルチン・レセプター3型、メラノコルチン・レセプター4型、メラノコルチン・レセプター5型、インスリン様成長因子、ヘパティック・リパーゼ、アポリポプロテインE、アポリポプロテインC、アポリポプロテインD、アポリポプロテインB、アドレナリン・レセプターα2B、エンドセリン、グルカゴン様ペプチド・レセプター、アグーチ・シグナリング・プロテイン、ガラニン、グルカゴン・レセプター、プロホルモン・コンバーターゼ1、プロホルモン・コンバーターゼ2、プロホルモン・コンバーターゼ3、カルボキシペプチダーゼE、ホルモン感受性リパーゼ、アンジオテンシノーゲン、アンジオテンシンIIレセプター、内皮型ヒトNO合成酵素、パラオキソナーゼ、CD36、ケモカインレセプター2、細胞接着因子1(ICAM1)、マトリックスメタロプロテアーゼ3、CD40リガンド、肝細胞増殖因子、アクチン結合蛋白(SM22)、メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素、又は組織メタロプロテアーゼインヒビター−1をコードする遺伝子が挙げられる。
【0022】
上記の各遺伝子の変異(多型)として、アドレナリン・レセプターβ3遺伝子の変異としては、Trp64Arg(TGG/CGG)、アドレナリン・レセプターβ2遺伝子の変異としては、−1429T/G、−1343A/G、−1023G/A、−654G/A、−468C/G、−367T/C、−47T/C、−20T/C、Arg16Gly(AGA/GGA)、Gln27Glu(CAA/GAA)、Val134Met(GTG/ATG)、Thr164Ile(ACC/ATC)、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2遺伝子の変異としては、−208T/G、Pro12Ala(CCA/GCA)、Pro115Gln(CCA/CAA)、Arg316Cys(CGC/TGC)His471His(CAC/CAT)、レプチン・レセプター遺伝子の変異としては、Lys109Arg(AAG/AGG)、Lys204Arg(AAA/AGA)、Gln223Arg(CAG/CGG)、Gln269Pro(CAA/CCA)、Ser343Ser(AGT/AGC)、Ser492Thr(AGT/ACT)、Lys656Asn(AAG/AAC)、Ala976Asp(GCC/GAC)、Tyr986Tyr(TAC/TAT)、Pro1019Pro(CCG/CCA)、レプチン遺伝子の変異としては、−2793T/C、−2575T/G、−2570T/G、−2549C/A、−2548G/A、−2437T/G、−2094T/C、−1963C/T、−1887C/T、−1823C/T、−1447T/G、−1387G/A、−633C/T、−570C/T、−477G/T、−476C/T、−188C/A、19A/G、Phe17Leu(TTC/CTC)、Thr48Thr(ACG/ACA)、Ser91Ser(TCC/TCT)、Asn102Asn(AAC/AAT)、Val110Met(GTG/ATG)、Glu126Gln(GAG/CAG)、538C/T、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1遺伝子の変異としては、−844G/A、−671〜−675に見られるGの欠失、9785G/A、11053G/T、11320〜11345に見られるCGCGCCCCCの挿入または欠失、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α遺伝子の変異としては、Ile27Leu(ATC/CTC)、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1β遺伝子の変異としては、1968A/G、ニューロ・ペプチド・Y遺伝子の変異としては、Leu7Pro(CTG/CCG)、アンカップリング・プロテイン1遺伝子の変異としては、−3826A/G、アンカップリング・プロテイン2遺伝子の変異としては、19C/T、27C/G、97C/T、Gly85Ser(GGC/AGC)、Ala55Val(GCC/GTC)、エクソン8内のくり返し配列(CCCTCT)の有無、アンカップリング・プロテイン3遺伝子の変異としては、155C/T、−55C/T、5G/A、Tyr200Tyr(TAT/TAC)、Gly84Ser(GGC/AGC)、Tyr99Tyr(TAT/TAC)、イントロン4内の変異:−143A/G、−96C/T、−47A/G、−46A/T、GTP・バインディング・プロテイン3遺伝子の変異としては、−350A/C、Gly272Ser(GGC/AGC)、Ser275Ser(TCC/TCT)、1429C/T、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2遺伝子の変異としては、Ala54Thr(GCT/ACT)、プロ・オピオメラノコルチン遺伝子の変異としては、Asp80Asn(GAC/AAC)、アミノ酸番号73に入る挿入(GGCGCA/AGCAGCGGCまたはCCAGCA/GGCCCGGC)、Glu180Amb(GAG/TAG)、Glu188Gly(GAG/GGG)、コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト遺伝子の変異としては、Ser66Thr(AGT/ACT)、1457番目のAの欠失(CAT/CT)、1475A/G、プロテイン・フォスファターゼ1・グリコーゲン・レギュレイティッド・Gサブユニット遺伝子の変異としては、Asp905Tyr(GAC/TAC)、インスリン・レセプター・サブストレイト1遺伝子の変異としては、Pro170Arg(CCC/CGC)、Met209Thr(ATG/ACG)、Ala530Pro(GCC/CCC)、Ser809Phe(TCT/TTT)、Gly972Arg(GGG/AGG)、インスリン・レセプター遺伝子の変異としては、Asp59Gly(GAT/GGT)、Leu62Pro(CTG/CCG)、メラノコルチン−4・レセプター遺伝子の変異としては、Ser30Phe(TCC/TTC)、Tyr35ch(TAC/TAA)、Asp37Val(GAT/GTT)、Pro78Leu(CCC/CTC)、Ile103Val(ATC/GTC)、Thr112Met(ACG/ATG)、Ile137Thr(ATT/ACT)、コドン211の下流の欠失(TCTCTCT/TCT)、Ile25Ile(ATT/CTT)、Gly252Ser(GGC/AGC)、Ile317Thr(ATC/ACC)、Arg165Trp(CGG/TGG)、コレシストキニン−A・レセプター遺伝子の変異としては、−128G/T、−81A/G、アンジオテンシノーゲンの変異としては、Met235Thr(ATG/ACG)、アンジオテンシンIIレセプターの変異としては、3’UTR(+86)(A/C)、内皮型ヒトNO合成酵素の変異としては、Glu298Asp(GAG/GAT)、パラオキソナーゼの変異としては、Met55Leu(ATG/TTG)、CD36の変異としては、Pro90Ser(CCT/TCT)、ケモカインレセプター2の変異としては、Val64Ile(GTC/ATC)、細胞接着因子1(ICAM1)の変異としては、Lys29Met(AAG/ATG)、マトリックスメタロプロテアーゼ3の変異としては、5’UTR(1171) A insertion、CD40リガンドの変異としては、Trp140Cys(TGG/TGC)、Ser184Term(TCG/TAG)、アクチン結合蛋白(SM22)の変異としては、Lys419Arg(AAG/AGG)、Ala449Glu(GCG/GAG)、Gly892Asp(GGT/GAT)、メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素の変異としては、Ala222Val(GCC/GTC)、組織メタロプロテアーゼインヒビター−1の変異としては、Phe124Phe(TTC/TTT)が挙げられる。
【0023】
上記変異の表記のうち、例えば「Trp64Arg(TGG/CGG)」は、64位のTrpのコドンTGGがArgのコドンCGGに置換する変異を表す。また、「−1429T/G」は、文献記載の配列中の1429番目の位置のTからGへの置換を表す。
【0024】
上記遺伝子のうち、好ましいものとしては、アドレナリン・レセプターβ3、アドレナリン・レセプターβ2、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2、レプチン・レセプター、レプチン、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1β、ニューロ・ペプチド・Y、アンカップリング・プロテイン1、アンカップリング・プロテイン2、アンカップリング・プロテイン3、GTP・バインディング・プロテイン3、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2、プロ・オピオメラノコルチン、コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト、プロテイン・フォスファターゼ1・グリコーゲン・レギュレイティッド・Gサブユニット、インスリン・レセプター・サブストレイト1、インスリン・レセプター、メラノコルチン−4・レセプター、コレシストキニン−A・レセプターアンジオテンシノーゲン、アンギジオテンシンIIレセプター、内皮型ヒトNO合成酵素、パラオキソナーゼ、CD36、ケモカインレセプター2、細胞接着因子1(ICAM1)、マトリックスメタロプロテアーゼ3、CD40リガンド、肝細胞増殖因子、アクチン結合蛋白(SM22)、メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素、及び組織メタロプロテアーゼインヒビター−1をコードする遺伝子が挙げられる。これらの遺伝子を増幅するためのプライマーを、配列番号1〜78に例示する。
各遺伝子とプライマーとの対応を、表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】
【表5】
【0030】
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【0032】
表1に記載されていない遺伝子については、公知の遺伝子配列及び検出すべき多型部位の情報に基づいて、容易にプライマーを設定することができる。
【0033】
本発明のキットは、前記の遺伝子のうち、アドレナリン・レセプターβ3、アドレナリン・レセプターβ2、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2、GTP・バインディング・プロテイン3、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2、インスリン・レセプター・サブストレイト1、コレシストキニン−A・レセプター、アンジオテンシノーゲン、アンジオテンシンIIレセプター、内皮型ヒトNO合成酵素、パラオキソナーゼ、CD36、ケモカインレセプター2、細胞接着因子1(ICAM1)、マトリックスメタロプロテアーゼ3、CD40リガンド、肝細胞増殖因子、アクチン結合蛋白(SM22)、メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素、及び組織メタロプロテアーゼインヒビター−1をコードする遺伝子の全ての遺伝子の多型の有無を検出し得ることが好ましい。
【0034】
プライマーは各々セットで用いられ、これらのプライマーを用いて増幅される被検体由来の核酸断片の塩基配列内には各々の多型(塩基置換・欠失・挿入)が含まれている。
【0035】
本発明において、プライマーは、PCR法、NASBA法など、いくつかの増幅法に使用することができる。また、これらのプライマーセットは、単独で使用することも、まとめて一つの反応系で増幅することも可能である。
【0036】
さらに、これらのプライマーセットのうちいずれか一方の5’末端には、ビオチンまたはジゴキゲニン等のハプテンを化学的に結合させておくと、ハイブリダイゼーションの検出が容易になる。
【0037】
<2>キャプチャーオリゴヌクレオチド
キャプチャーオリゴヌクレオチドは、心血管系疾患、肥満および生活習慣病の各々の疾患に関与する遺伝子の多型を検出するために用いられる。本発明においては、支持体に固定化された複数のキャプチャーオリゴヌクレオチドを含む。また、キャプチャーオリゴヌクレオチドは、前記のそれぞれの疾患毎に選ばれる少なくとも一つの遺伝子の多型の有無を検出し得る、野生型遺伝子及び多型を含む遺伝子のそれぞれの配列に由来するオリゴヌクレオチド対を含む。
【0038】
本発明においては、キャプチャーオリゴヌクレオチドは、対応する疾患毎にグループ分けされて支持体上に配置される。
支持体は、キャプチャーオリゴヌクレオチドに加えて、プローブとキャプチャーオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーション反応が正確に行われたかを検定するためのポジティブコントロールおよびネガティブコントロールが固定化されていてもよい。
以下、各オリゴヌクレオチドについて説明する。
【0039】
(1)多型を検出するためのキャプチャーオリゴヌクレオチド
ヒト由来の染色体は性染色体を除くと2nであり、変異型および野生型のどちらかを有しているため、本願では便宜上片方を野生型、もう一方を変異型と呼ぶこととした。配列番号79〜579に示すオリゴヌクレオチドは、心血管疾患、肥満又は生活習慣病に関与する遺伝子の塩基配列内に存在する塩基置換又は数塩基の挿入もしくは欠失を検出するために設計された配列を有しており、各々心血管疾患、肥満又は生活習慣病に関する遺伝子の変異を含むか、又は含まない10〜40塩基の長さの合成オリゴヌクレオチドである。
【0040】
心血管疾患、肥満、及び生活習慣病の各疾患毎に、各々の疾患に関与する遺伝子に対応するキャプチャーオリゴヌクレオチドをグループ分けして支持体上に配置する。また、変異型を検出するためのキャプチャーオリゴヌクレオチド(「変異型オリゴ」ともいう)と、野生型を検出するためのキャプチャーオリゴヌクレオド(「野生型オリゴ」ともいう)、は判定が容易なように並列して支持体に配置されるのが好ましい。
オリゴヌクレオチドの配置の一例を、図1に示す。
【0041】
(2)ポジティブコントロール
ポジティブコントロールは、ハイブリダイゼーション、及びハイブリダイゼーションの検出反応が正確に行われたかを検定するためのオリゴヌクレオチドである。
【0042】
支持体に固定化されるオリゴヌクレオチドと被検体由来のDNA(プローブ)とのハイブリダイゼーションは、各被検体由来のDNAと各々のキャプチャーオリゴヌクレオドとのハイブリダイゼーションの起こりやすさが全て等しいとは限らない。したがって、ハイブリダイゼーション反応そのもののコントロールとして変異型オリゴ又は野生型オリゴ各々単体でもしくは混合物で用いられるべきである。被検体由来のDNAが、変異型と野生型のヘテロ接合体もしくはどちらかのホモ接合体のどちらであるか判らないので、ハイブリダイゼーション反応が進行したポジティブ・コントロールとしては、変異型オリゴと野生型オリゴの混合物が好ましい。
【0043】
更に、ハイブリダイゼーション後の判定において、ポシティブ・コントロール上に得られたシグナルの強度を測定し、これらの値に対して各野生型オリゴ上と野生型オリゴ上のシグナル強度も測定し、3者を比較してポシティブ・コントロールよりも高いシグナル強度を有するキャプチャーが示す変異型もしくは野生型が、被検体の型であることを明らかにすることが可能になる。
【0044】
(3)ネガティブコントロール
ネガティブコントロールは、ポジティブコントロールと同様に、ハイブリダイゼーションが正確に行われたかを検定するためのオリゴヌクレオチドである。
【0045】
前記変異型オリゴおよび野生型オリゴの配列と同一の配列を有するが、1塩基以上で、かつ、前記配列において20%未満の範囲内で人為的な塩基の置換又は欠失を含む塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを、ネガティブコントロールとする。ネガティブコントロールは、適切な条件では、野生型及び変異型のいずれのプローブともハイブリダイズしない。
【0046】
(4)キャプチャーオリゴヌクレオチドの設計
キャプチャーオリゴヌクレオチド(以下、「キャプチャーオリゴ」と省略することがある)は、心血管疾患、肥満もしくは生活習慣病に関する遺伝子の塩基配列中の10〜60塩基からなる塩基配列を有する合成オリゴヌクレオチドとして調製することができる。
【0047】
キャプチャーオリゴの設計に際し、キャプチャーオリゴ中の変異点に対応する位置は、核酸プローブとハイブリダイズすることがができる限り特に制限されないが、通常、キャプチャーオリゴの中央部に存在することが好ましい。また数塩基程度の欠失やくり返し単位の数が異なる場合も、同様に欠失やくり返し単位をキャプチャーオリゴの中央部に存在させる。キャプチャーオリゴが短すぎると、ハイブリダイゼーションの検出が困難になり、長すぎると変異点によるハイブリダイゼーションの阻害が起こらなくなるため、好ましくは10〜60塩基の範囲、より好ましくは14〜30塩基の範囲が望ましい。但し、キャプチャーオリゴの長さの最適化は、主として配列の特性(特定の塩基の含有率、同一塩基の繰り返し)に依存するもので、結合性の良いものは短鎖でもよいことが、本発明の実験で確認されている。
【0048】
キャプチャーオリゴ(野生型、変異型及びネガティブコントロールを含む)の塩基配列の例を、配列番号79〜579に示す。これらのキャプチャーオリゴは、公表文献および発明者自らの試験を通じて得られた心血管疾患、肥満又は生活習慣病に関するデータ解析結果に基づいて設計したものであり、それぞれの生活習慣病もしくは肥満に関連する塩基配列中の変異を広くカバーすることができるレベルにまで引き上げることができる。
【0049】
配列表に記載したキャプチャーオリゴの長さはおおむね14〜21塩基の範囲であるが、数塩基の欠失や挿入の場合はこの限りではない。なお配列番号79から551に示す塩基配列の他に、各塩基配列の5’側もしくは3’側またはその両方において短縮あるいは伸長した塩基配列を有するオリゴヌクレオチドをキャプチャーオリゴヌクレオチドとして用いることもできる。
【0050】
オリゴヌクレオチドの合成、および後述する染色体DNAの調製、ハイブリダイゼーション、PCRなどの技法は、当業者に良く知られた通常の方法(Maniatis, T. et al., ”Molecular Cloning A laboratory Manual, Third Edition”, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001)等参照)にしたがって行うことができる。
【0051】
オリゴヌクレオチドは市販のDNA合成機を用いて合成することができる。オリゴヌクレオチドがヘアピン構造、ループ構造またはそれ以外の被検体由来の核酸とのハイブリダイゼーションを妨害する立体構造を持つ場合、同オリゴヌクレオチドを構成する1またはそれ以上のヌクレオチドをイノシンまたはいずれのオリゴヌクレオチドとも対合しないヌクレオチドに置換することにより、その立体構造を解除することができる。
【0052】
配列表に記載したキャプチャーオリゴヌクレオチド及びネガティブコントロールと、各遺伝子及びその変異部位との対応、及びキャプチャーオリゴヌクレオチドの野生型又は変異型の種別を、表2に示す。
【0053】
【表6】
【0054】
【表7】
【0055】
【表8】
【0056】
【表9】
【0057】
【表10】
【0058】
【表11】
【0059】
【表12】
【0060】
【表13】
【0061】
【表14】
【0062】
【表15】
【0063】
【表16】
【0064】
【表17】
【0065】
【表18】
【0066】
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【0068】
<3>心血管疾患、肥満および生活習慣病に関連する遺伝子
以下に、本発明の対象となる遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病に関与する遺伝子について説明する。
【0069】
(1)アドレナリン・レセプターβ3:
アドレナリン・レセプターβ3は、皮下脂肪よりも内臓脂肪組織に多く発現しているアドレナリン受容体の一つであり、熱産生と脂肪分解におもに作用している。アドレナリン・レセプターβ3の機能障害が存在すれば、ヒトでも肥満、特に内臓脂肪型肥満になりやすいと考えられる。
【0070】
アドレナリン・レセプターβ3遺伝子のミスセンス変異のため、64番目のトリプトファンがアルギニンになっている肥満者は、基礎代謝量が低く減量が困難である。さらに脂肪分解能も低下している。
以上より、アドレナリン・レセプターβ3遺伝子の変異は、内臓脂肪型肥満とインスリン抵抗性症候群の遺伝的マーカーになりうる。
【0071】
(2)アドレナリン・レセプターβ2:
アドレナリン・レセプターβ2は、気管支喘息の病型分類や重症度に関連する他、脂肪分解においても重要な役割を果たしているアドレナリン受容体の一つである。
スウェーデン人を対象にした研究において、アドレナリン・レセプターβ2遺伝子のGln27Glu変異が肥満と相関することが示された。また、日本人を対象にした報告でも、肥満や高中性脂肪血症(高脂血症)と関連することが明らかとなった。この変異は、運動習慣のない場合に肥満が生じやすい。
さらに、Arg16Gly変異をもつ肥満者は、脂肪分解能が亢進している。
以上より、アドレナリン・レセプターβ2遺伝子の変異は、肥満と高脂血症の遺伝的マーカーになりうる。
【0072】
(3)ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2:
ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγは、ヒトでは3つのアイソフォームが存在する。そのうち、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2は、脂肪細胞に特異的に発現しており、脂肪細胞の分化および脂肪の蓄積に必要な細胞内分子である。
ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ・ヘテロ欠損マウスは、高脂肪食負荷による脂肪の蓄積やインスリン抵抗性の出現が部分的に抑制されていたことから、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ遺伝子は、エネルギー倹約遺伝子として作用していると考えられる。
ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2遺伝子にPro12Ala変異があれば、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2の転写活性能が低下している。さらにこのPro12Ala変異の頻度は糖尿病患者に比べて非糖尿病患者で多く認められており、糖尿病に対して抵抗性因子として作用していることが示唆されている。
以上より、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2遺伝子の変異は、肥満と糖尿病の遺伝的マーカーになりうる。
【0073】
(4)レプチン・レセプター:
レプチン・レセプターは、おもに視床下部に発現している一回膜貫通型受容体である。レプチンがレプチン・レセプターに結合した後、いくつかのシグナルが伝達され、食欲抑制とエネルギー消費減少がおこり、体脂肪量が減少する。
レプチン・レセプター遺伝子に変異があり肥満になるケースが、実験動物やヒトにおいていくつか報告されてきた。レプチン・レセプター遺伝子の変異は、レプチンのシグナル伝達機構の異常をもたらし、中枢におけるレプチン抵抗性を生じる。
以上より、レプチン・レセプター遺伝子の変異は、肥満と肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0074】
(5)レプチン:
レプチンは、通常、脂肪細胞から分泌され、体脂肪量を調節するネガティブフィードバックループにおいて求心性シグナルとして作用している。したがって、レプチン遺伝子の変異によりレプチンの発現が不十分であったり、レプチンの活性が低下していたりすると、レプチン抵抗性から肥満をきたすと考えられる。
また、Sib−pair解析では、第二染色体上のD2S1788座位が、体脂肪量に及ぼす影響が最大である。この座位にある候補遺伝子としては、レプチンとプロ・オピオ 以上より、レプチン遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0075】
(6)プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1:
プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1は、血液凝固系で作用する因子の一つであり、内臓脂肪細胞などから分泌されている。プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1活性は、インスリン抵抗性症候群やある種の血栓症発症に関連している。
プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1遺伝子の変異は、その活性に影響を及ぼすことで、これらの疾患の発症に関与している。
以上より、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1遺伝子の変異は、内臓脂肪型肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0076】
(7)ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α:
ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1遺伝子産物は、肝臓においていくつかのタンパク質の発現を制御しており、糖代謝に重要な役割を果たしている。この遺伝子の変異は、糖代謝異常をきたすことにより、肥満や糖尿病などを発症する可能性がある。
若年発症型糖尿病患者において、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α遺伝子変異が見出されている。この遺伝子変異は、インスリン抵抗性との相関が示唆されている。
以上より、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0077】
(8)ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1β:
ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1遺伝子産物は、肝臓においていくつかのタンパク質の発現を制御しており、糖代謝に重要な役割を果たしている。この遺伝子の変異は、糖代謝異常をきたすことにより、肥満や糖尿病などを発症する可能性がある。
以上より、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1β遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0078】
(9)ニューロ・ペプチド・Y:
ニューロ・ペプチド・Yは、視床下部において食欲を亢進する作用を有しており、レプチンによって抑制される。ニューロ・ペプチド・Y遺伝子の変異は、食欲調節の異常をきたし肥満を生じると考えられる。
すでにニューロ・ペプチド・Y遺伝子のいくつかの変異が、肥満や高コレステロール血症と関連していることが報告されている。
以上より、ニューロ・ペプチド・Y遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0079】
(10)アンカップリング・プロテイン1:
アンカップリング・プロテイン1は、褐色脂肪組織に存在する特異的タンパク質であり、酸化的リン酸化の脱共役により酸化基質の化学エネルギーを熱に変換する作用を有している。
アンカップリング・プロテイン1遺伝子に異常があれば、熱産生が低下しエネルギー消費量が少なくなる。アンカップリング・プロテイン1遺伝子のプロモーター領域の変異が、体格指数と相関することが見出されている。
以上より、アンカップリング・プロテイン1遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0080】
(11)アンカップリング・プロテイン2:
アンカップリング・プロテイン2は、全身臓器に広く発現しており、熱産生との関連が指摘されている脱共役タンパク質である。アンカップリング・プロテイン2遺伝子に異常があれば、熱産生が低下しエネルギー消費量が少なくなる。
以上より、アンカップリング・プロテイン2遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0081】
(12)アンカップリング・プロテイン3:
アンカップリング・プロテイン3は、ヒトの骨格筋に大量に発現しており、熱産生との関連が指摘されている脱共役タンパク質である。アンカップリング・プロテイン3遺伝子に異常があれば、熱産生が低下しエネルギー消費量が少なくなる。アンカップリング・プロテイン3遺伝子のプロモーター領域の変異が、体格指数と相関することが見出されている。
以上より、アンカップリング・プロテイン3遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0082】
(13)GTP・バインディング・プロテイン3:
GTP・バインディング・プロテイン3は、細胞内情報伝達経路においてさまざまなシグナルを媒介する重要な分子の一つである。GTP・バインディング・プロテイン3遺伝子の変異が、肥満、本態性高血圧、高カリウム血症、高コレステロール血症などと相関していることが明らかになっている。
以上より、GTP・バインディング・プロテイン3遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0083】
(14)ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2:
ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2遺伝子の変異は、腸管におけるファティー・アシッド・バインディング・プロテインの脂肪酸へのアフィニティに影響を及ぼす。したがって、この遺伝子変異は、食後の脂肪代謝を変化させ、肥満を引き起こす可能性がある。
以上より、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0084】
(15)プロ・オピオメラノコルチン:
プロ・オピオメラノコルチンは、視床下部においてレプチンの下流で作用する分子である。プロ・オピオメラノコルチン遺伝子に異常があり、重度の肥満をきたした症例が既に報告されている。
また、Sib−pair解析では、第二染色体上のD2S1788座位が、体脂肪量に及ぼす影響が最大である。この座位にある候補遺伝子としては、レプチンとプロ・オピオメラノコルチンがある。
以上より、プロ・オピオメラノコルチン遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0085】
(16)コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト:
コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプトは、脳に発現している分子であり、摂食量を減少させる作用をもつ。コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト遺伝子の変異が、その機能の異常をもたらせば、肥満を生じると考えられる。これまでのところ、コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト遺伝子の変異が、インスリン抵抗性を主な病態とするシンドロームXにおいて、脂肪分布に影響を及ぼすことが示唆されている。
以上より、コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0086】
(17)プロテイン・フォスファターゼ1・グリコーゲン・レギュレイティッド・Gサブユニット:
プロテイン・ホスファターゼ−1は、グリコーゲン合成などグルコース代謝において作用する分子である。
プロテイン・ホスファターゼ−1遺伝子の変異によりグルコース代謝に異常をきたすと、インスリン抵抗性を生じる。
以上より、プロテイン・ホスファターゼ−1遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0087】
(18)インスリン・レセプター・サブストレイト1:
インスリン・レセプター・サブストレイト1は、細胞質内に存在し、インスリン情報伝達経路で作用する重要な分子の一つである。
インスリン・レセプター・サブストレイト1遺伝子の変異は、2型糖尿病患者に多く認められ、肥満に伴う糖尿病発症の一因になっていると考えられる。
以上より、インスリン・レセプター・サブストレイト1遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0088】
(19)メラノコルチン−4・レセプター:
メラノコルチン−4・レセプター遺伝子の変異による重度の肥満者が報告されている。また、メラノコルチン−4・レセプター遺伝子のノックアウトマウスは、肥満、高インスリン血症、糖尿病を呈し、ヒトの肥満症と類似の表現型を示す。
以上より、メラノコルチン−4・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0089】
(20)コレシストキニン−A・レセプター:
コレシストキニンは脳と腸管に発現しているニューロペプチドであり、コレシストキニン−A・レセプターは、コレシストキニンの受容体の一つである。
コレシストキニン−A・レセプター遺伝子のプロモーター領域に変異がある人では、体脂肪率が高く、血中レプチンおよびインスリン値が高値を示す。
以上より、コレシストキニン−A・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0090】
(21)ニューロ・ペプチド・Y・レセプター:
ニューロ・ペプチド・Y・レセプターは、ニューロ・ペプチド・Yが結合する受容体であり、視床下部において、食欲を亢進するシグナルを伝達している。ニューロ・ペプチド・Y・レセプター遺伝子の変異は、食欲調節機構に異常をきたし肥満を生じる。
以上より、ニューロ・ペプチド・Y・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0091】
(22)ドーパミンD2・レセプター:
ドーパミンD2・レセプター遺伝子の変異が、肥満および肥満に合併する2型糖尿病に関与することが報告されている。(参考文献:Int J Obes Relat Metab
Disord 2000 Oct;24(10):1233−8)
以上より、ドーパミンD2・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0092】
(23)ドーパミンD4・レセプター:
ドーパミンD4・レセプター遺伝子の変異が、食行動の個人差をもたらし肥満に関与することが報告されている。(参考文献:Eat Weight Disord 1998 Jun;3(2):71−7)
以上より、ドーパミンD4・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0093】
(24)アンジオテンシン変換酵素:
アンジオテンシン変換酵素遺伝子の変異が、肥満に合併する高血圧症や冠動脈疾患に関与することが報告されている。(参考文献:Hum Genet 2000 Sep;107(3):239−42)
以上より、アンジオテンシン変換酵素遺伝子の変異は、肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0094】
(25)腫瘍壊死因子α:
腫瘍壊死因子α遺伝子の変異が、肥満およびインスリン抵抗性に関与することが報告されている。(参考文献:Metabolism 2000 Aug;49(8):1021−4)
以上より、腫瘍壊死因子α遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0095】
(26)インスリン・レセプター:
インスリン・レセプター遺伝子の変異が、肥満および肥満に合併する高血圧症などに関与することが報告されている。(参考文献:Am J Hypertens. 2000 Jul;13(7):745−52)
以上より、インスリン・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0096】
(27)セロトニン・レセプター:
セロトニンは脳内の神経伝達物質として作用し、摂食行動にも関与する分子である。各種のセロトニン・レセプター遺伝子の変異が、肥満および肥満合併症に関与することが報告されている。セロトニン・レセプター遺伝子の変異は、アルコール消費など摂取エネルギーに影響を及ぼす。(参考文献:Int J Obes RelatMetab Disord. 2000 Jul;24(7):920−4)以上より、セロトニン・レセプター・ファミリーの遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0097】
(28)アディポネクチン:
アディポネクチンは、内臓脂肪から分泌される分子である。アディポネクチン遺伝子の変異が、肥満および肥満合併症に関与することが報告されている。(参考文献:Int J Obes Relat Metab Disord. 2000 Jul;24(7):861−8.)
以上より、アディポネクチン遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0098】
(29)低比重リポプロテイン・レセプター:
低比重リポプロテイン・レセプター遺伝子の変異が、肥満および肥満合併症に関与することが報告されている。(参考文献:Hum Genet. 2000 May;106(5):546−52)
以上より、低比重リポプロテイン・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0099】
(30)グルココルチコイド・レセプター:
グルココルチコイドは摂食を促すストレスホルモンとして知られている。グルココルチコイド・レセプター遺伝子が、肥満および肥満合併症に関与することが報告されている。(参考文献:Obes Res. 2000 May;8(3):211−8.)
以上より、グルココルチコイド・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0100】
(31)リポプロテイン・リパーゼ:
リポプロテイン・リパーゼは、脂質代謝や糖代謝において重要な役割を果たしている酵素である。リポプロテイン・リパーゼ遺伝子の変異が、肥満における脂質代謝や糖代謝の個人差に関与することが報告されている。(参考文献:Hum Genet. 2000 Apr;106(4):420−4)
以上より、リポプロテイン・リパーゼ遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0101】
(32)脂肪酸輸送タンパク1:
脂肪酸輸送タンパク1遺伝子の変異が、高中性脂肪血症をもたらし肥満および肥満合併症に関与することが報告されている。(参考文献:Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2000 May;20(5):1330−4.)以上より、脂肪酸輸送タンパク1遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0102】
(33)アルデヒド脱水素酵素:
アルデヒド脱水素酵素遺伝子の変異は、アルコール消費量に変化をもたらし摂取カロリーの個人差を生じる。さらにグリセミック係数を変化させることで、糖尿病の進展や四語にも関与することが示されている。(参考文献:Alcohol ClinExp Res. 2000 Apr;24(4 Suppl):5S−11S.)以上より、アルデヒド脱水素酵素遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0103】
(34)アポリポプロテインA:
アポリポプロテインA遺伝子の変異が、肥満に合併する虚血性心疾患に関与することが報告されている。(参考文献:Atherosclerosis 2000 May;150(1):187−92)
以上より、アポリポプロテインA遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0104】
(35)アポリポプロテインB:
アポリポプロテインB遺伝子の変異が、肥満に合併する虚血性心疾患に関与することが報告されている。
【0105】
以上より、アポリポプロテインB遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0106】
(36)コレステリル・エステル・トランスファー・プロテイン:
コレステリル・エステル・トランスファー・プロテイン遺伝子の変異が、高コレステロール血症、低HDLコレステロール血症などをもたらし肥満に関与することが報告されている。(参考文献:Int J Obes Relat Metab Disord. 1999 Sep;23(9):918−25.)
以上より、コレステリル・エステル・トランスファー・プロテイン遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0107】
(37)ボンベシン・レセプター:
ボンベシンは食欲に関連する分子の一つである。ボンベシン・レセプター遺伝子欠損動物は肥満を呈する。
以上より、ボンベシン・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0108】
(38)メラノコルチン・レセプター3型:
メラノコルチン・レセプター3型遺伝子の変異が、高度肥満の患者で見出されている。(参考文献:Int J Obes Relat Metab Disord. 2000 Feb;24(2):206−10.)
以上より、メラノコルチン・レセプター3型遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0109】
(39)メラノコルチン・レセプター4型:
メラノコルチン・レセプター4型遺伝子の変異が、体脂肪率や食行動、成長などに関与することが見出されている。(参考文献:Mamm Genome. 2000 Feb;11(2):131−5.)
以上より、メラノコルチン・レセプター4型遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0110】
(40)メラノコルチン・レセプター5型:
メラノコルチン・レセプター5型遺伝子は、摂食調節やエネルギー消費に重要である。以上より、メラノコルチン・レセプター5型遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0111】
(41)インスリン様成長因子:
インスリン様成長因子遺伝子の変異が、肥満者において有意に多く見出されている。(参考文献:Eur J Hum Genet 1999 Oct−Nov;7(7):821−7)
以上より、インスリン様成長因子遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0112】
(42)ヘパティック・リパーゼ:
ヘパティック・リパーゼ遺伝子の変異が、リパーゼの活性に変化を生じ、内臓脂肪型肥満に関連することが報告されている。(参考文献:Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1999 Nov;19(11):2701−7.)
以上より、ヘパティック・リパーゼ遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0113】
(43)アポリポプロテインE:
アポリポプロテインE遺伝子の変異が、脂質代謝に変化を生じ、肥満や高脂血症、冠動脈疾患などに関連することが報告されている。(参考文献:Circulation. 1999 Aug 10;100(6):608−13.)
以上より、アポリポプロテインE・ファミリーの遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0114】
(44)アポリポプロテインC:
アポリポプロテインC遺伝子の変異が、脂質代謝に変化を生じ、肥満や高脂血症、心臓病などに関連することが報告されている。(参考文献:Hum Genet 1997
Sep;100(3−4):327−33)
以上より、アポリポプロテインC・ファミリーの遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0115】
(45)アポリポプロテインD:
アポリポプロテインD遺伝子の変異が、脂質代謝に変化を生じ、肥満や高脂血症、心臓病などに関連することが報告されている。(参考文献:J Clin Endocrinol Metab 1994 Aug;79(2):568−70)
以上より、アポリポプロテインD・ファミリーの遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0116】
(46)アポリポプロテインB:
アポリポプロテインB遺伝子の変異が、脂質代謝に変化を生じ、肥満や高脂血症、心臓病などに関連することが報告されている。
以上より、アポリポプロテインBファミリーの遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0117】
(47)アドレナリン・レセプターα2B:
アドレナリン・レセプターα2B遺伝子の変異が、基礎代謝に個人差を生じさせることで肥満に関与することが報告されている。(参考文献:J Clin Endocrinol Metab. 1999 Jul;84(7):2429−33.、J Intern Med 1999 Jun;245(6):667−72)
以上より、アドレナリン・レセプターα2B遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0118】
(48)エンドセリン:
エンドセリンは血管内皮細胞から分泌され、血圧調節に関係する分子である。エンドセリン遺伝子の変異が、肥満に合併する高血圧に関与することが報告されている。(参考文献:Hypertension 1999 May;33(5):1169−74)
以上より、エンドセリン・ファミリーの遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0119】
(49)グルカゴン様ペプチド・レセプター:
グルカゴン様ペプチド・レセプターは、糖代謝や脂質代謝に重要な役割を果たしている。
以上より、グルカゴン様ペプチド・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0120】
(50)アグーチ・シグナリング・プロテイン:
アグーチ・シグナリング・プロテインは、糖代謝や脂質代謝に重要な役割を果たしている。
以上より、アグーチ・シグナリング・プロテイン遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0121】
(51)ガラニン:
ガラニンは、脳内において食欲調節に重要な役割を果たしている。
以上より、ガラニン遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0122】
(52)グルカゴン・レセプター:
グルカゴン・レセプター遺伝子の変異が、肥満や肥満に合併する高血圧症に関与することが報告されている。(参考文献:Clin Exp Pharmacol Physiol. 1998Jul−Aug;25(7−8):627−9.)
以上より、グルカゴン・レセプター遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0123】
(53)プロホルモン・コンバーターゼ1:
プロホルモン・コンバーターゼ1は、インスリンの産生に必要な酵素である。この遺伝子に変異があるとき、著明なインスリン抵抗性や肥満を生じると考えられる。
以上より、プロホルモン・コンバーターゼ1遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0124】
(54)プロホルモン・コンバーターゼ2:
プロホルモン・コンバーターゼ2は、インスリンの産生に必要な酵素である。この遺伝子に変異があるとき、著明なインスリン抵抗性や肥満を生じると考えられる。
以上より、プロホルモン・コンバーターゼ2遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0125】
(55)プロホルモン・コンバーターゼ3:
プロホルモン・コンバーターゼ3は、インスリンの産生に必要な酵素である。この遺伝子に変異があるとき、著明なインスリン抵抗性や肥満を生じると考えられる。
以上より、プロホルモン・コンバーターゼ3遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0126】
(56)カルボキシペプチダーゼE:
カルボキシペプチダーゼEは、インスリンの産生に必要な酵素である。この遺伝子に変異があるとき、著明なインスリン抵抗性や肥満を生じると考えられる。
以上より、カルボキシペプチダーゼE遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0127】
(57)ホルモン感受性リパーゼ:
ホルモン感受性リパーゼは、脂質代謝において重要な役割を果たしており、肥満の進展にも関与する酵素である。
以上より、ホルモン感受性リパーゼ遺伝子の変異は、肥満および肥満に合併する生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
【0128】
(58)アンジオテンシノーゲン
アンジオテンシンは、レニン−アンジオテンシン系において重要な役割を果たしており、高血圧や心肥大や動脈硬化にも関与する酵素であり、アンジオテンシノーゲンはその前駆体である。
以上より、アンジオテンシノーゲン遺伝子の変異(M235T)は、高血圧症や心血管疾患(冠動脈疾患や心筋梗塞症)などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Katsuya, T.; Koike, G.; Yee, T. W.; Sharpe, N.; Jackson, R.; Norton, R.; Horiuchi, M.; Pratt, R. E.; Dzau, V. J.; MacMahon, S. : Association of angiotensinogen gene T235 variant with increased risk of coronary heart disease. Lancet 345: 1600−1603, 1995. )
(59)アンジオテンシンIIレセプター
アンギオテンシンIIレセプターは、アンジオテンシンIIの細胞膜受容体として重要な役割を果たしており、高血圧や心肥大や動脈硬化にも関与する酵素である。
以上より、アンジオテンシンIIレセプター遺伝子の変異(A−to−C variant, located in the 3−prime untranslated region at nucleotide 1166)は、高血圧症や心血管疾患(冠動脈疾患や心筋梗塞症)などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Bonnardeaux, A.; Davies, E.; Jeunemaitre, X.; Fery, I.; Charru, A.; Clauser, E.; Tiret, L.; Cambien, F.; Corvol, P.; Soubrier, F. : AngiotensinII type 1 receptor gene polymorphisms in human essential hypertension. Hypertension 24: 63−69, 1994.)
【0129】
(60)内皮型ヒトNO合成酵素
NOは、内皮型ヒトNO合成酵素により血管内皮で合成され、血管内皮由来拡張因子(EDRF)である。内皮型ヒトNO合成酵素はNO合成に重要な役割を果たしており、血管のトーヌス調節や動脈硬化も関与する酵素である。
以上より、内皮型ヒトNO合成酵素遺伝子の変異(glu298asp)は、動脈硬化や心血管疾患(冠れん縮性狭心症)などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Yoshimura, M.; Yasue, H.; Nakayama, M.; Shimasaki, Y.; Sumida, H.; Sugiyama, S.; Kugiyama, K.; Ogawa, H.; Ogawa, Y.; Saito, Y.; Miyamoto, Y.; Nakao, K. : A missense glu298asp variant in the endothelial nitric oxide synthase gene is associated with coronary spasm in the Japanese. Hum. Genet. 103: 65−69, 1998.)
【0130】
(61)パラオキソナーゼ (PON1)
パラオキソナーゼはhigh density lipoproteins (HDL)のエステル化に重要な役割を果たしており、low density lipoproteins (LDLs)の酸化を防ぐ抗酸化作用や動脈硬化も関与する酵素である。
以上より、パラオキソナーゼの変異は、動脈硬化や心血管疾患などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Effect of the human serum paraoxonase 55 and 192 genetic polymorphismson the protection by high density lipoprotein against low density lipoprotein oxidative modification. FEBS Lett. 423: 57−60, 1998.)
(Odawara, M.; Tachi, Y.; Yamashita, K. : Paraoxonase polymorphism Gln192−Arg is associated with coronary heart disease in Japanese noninsulin−dependent diabetes mellitus. J. Clin. Endocr. Metab. 82: 2257−2260, 1997.)
【0131】
(62)CD36
CD36はスカベンジャーリセプターとして重要な役割を果たしており、変性脂質の代謝やや動脈硬化も関与する酵素である。
以上より、CD36の変異は、動脈硬化などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Pravenec, M.; Zidek, V.; Simakova, M.; Kren, V.; Krenova, D.; Horky, K.; Jachymova, M.; Mikova, B.; Kazdova, L.; Aitman, T. J.; Churchill, P. C.; Webb, R. C.; Hingarh, N. H.; Yang, Y.; Wang, J.−M.; St. Lezin, E. M.; Kurtz, T. W. : Genetics of Cd36 and the clustering of multiple cardiovascular risk factors in spontaneous hypertension. J. Clin. Invest. 103: 1651−1657, 1999.)
【0132】
(63)ケモカインレセプター2
MCP1 (monocyte chemoattractant protein) は血管内皮やマクロファージで産生され、動脈硬化病変での単球の進展に重要であり、ケモカインレセプター2はMCP1の受容体である。ケモカインレセプター2遺伝子の変異は、早期発症の動脈硬化に重要な役割を果たしている。
以上より、ケモカインレセプター2の変異は、早期発症の動脈硬化など生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Charo, I. F.; Myers, S. J.; Herman, A.; Franci, C.; Connolly, A. J.; Coughlin, S. R. : Molecular cloning and functional expression of two monocyte chemoattractant protein 1 receptors reveals alternative splicing ofthe carboxyl−terminal tails. Proc. Nat. Acad. Sci. 91: 2752−2756, 1994.) (Decreased lesion formation in CCR2 −/− mice reveals a role for chemokines in the initiation of atherosclerosis. Nature 394: 894−897, 1998.)
【0133】
(64)細胞接着因子1(ICAM1)
ICAM1はリンパ球関連抗原(LFA1)のリガンドであり、抗ICAM1抗体は移植心の拒絶反応を抑制などに重要な役割を果たしており、動脈硬化進展にも関与する接着因子である。
以上より、ICAM1の変異は、動脈硬化進展などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Simmons, D.; Makgoba, M. W.; Seed, B. : ICAM, an adhesion ligand of LFA−1, is homologous to the neural cell adhesion molecule NCAM. Nature 331: 624−627, 1988.)
【0134】
(65)マトリックスメタロプロテアーゼ3
マトリックスメタロプロテアーゼ3(MMP3)は粥腫のプラーク破綻に重要な役割を果たしており、動脈硬化進展にも関与する酵素である。
以上より、マトリックスメタロプロテアーゼ3の変異は、冠動脈疾患などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Formstone, C. J.; Byrd, P. J.; Ambrose, H. J.; Riley, J. H.; Hernandez, D.; McConville, C. M.; Taylor, A. M. R. : The order and orientation ofa cluster of metalloproteinase genes, stromelysin 2, collagenase, and stromelysin, together with D11S385, on chromosome 11q22−q23. Genomics 16:289−291, 1993.)
【0135】
(66)肝細胞増殖因子
肝細胞増殖因子は肝細胞の成長・増殖に重要な役割を果たしている。動脈硬化や内皮細胞の増殖作用は、不明である。
ケース・コントロールでの臨床例の解析で、肝細胞増殖因子の変異は、冠動脈疾患などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Gohda, E.; Tsubouchi, H.; Nakayama, H.; Hirono, S.; Sakiyama, O.; Takahashi, K.; Miyazaki, H.; Hashimoto, S.; Daikuhara, Y. : Purification andpartial characterization of hepatocyte growth factor from plasma of a patient with fulminant hepatic failure. J. Clin. Invest. 81: 414−419, 1988.)
(67)アクチン結合蛋白(SM22)
SM22は、動脈硬化に重要な役割を果たしている酵素であり、SM22の変異は、生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Camoretti−Mercado, B.; Forsythe, S. M.; LeBeau, M. M.; Espinosa, R., III; Vieira, J. E.; Halayko, A. J.; Willadsen, S.; Kurtz, B.; Ober, C.; Evans, G. A.; Thweatt, R.; Shapiro, S.; Niu, Q.; Qin, Y.; Padrid, P. A.; Solway, J. : Expression and cytogenetic localization of the human SM22 gene (TAGLN). Genomics 49: 452−457, 1998.)
(68)メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素
メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素はメチオニンーホモシステイン代謝に重要な役割を果たしており、動脈硬化の進展や血栓形成に関与する酵素である。
以上より、メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素の変異(C677T)は、血栓形成や動脈硬化などの生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Goyette, P.; Sumner, J. S.; Milos, R.; Duncan, A. M. V.; Rosenblatt, D. S.; Matthews, R. G.; Rozen, R. : Human methylenetetrahydrofolate reductase: isolation of cDNA, mapping and mutation identification. Nature Genet. 7: 195−200, 1994.)( Kluijtmans, L. A. J.; van den Heuvel, L. P. W.J.; Boers, G. H. J.; Frosst, P.; Stevens, E. M. B.; van Oost, B. A.; den Heijer, M.; Trijbels, F. J. M.; Rozen, R.; Blom, H. J. : Molecular genetic analysis in mild hyperhomocysteinemia: a common mutation in the methylenetetrahydrofolate reductase gene is a genetic risk factor for cardiovascular disease. Am. J. Hum. Genet. 58: 35−41, 1996.)
(69)組織メタロプロテアーゼインヒビター−1
組織メタロプロテアーゼインヒビター−1は、動脈壁の間質の代謝に重要な役割を果たしており、腹部動脈瘤の形成に関与する酵素である。
以上より、組織メタロプロテアーゼインヒビター−1の変異は、動脈硬化性病変(動脈瘤など)の生活習慣病の遺伝的マーカーになりうる。
(Wang et al. Analysis of coding sequences for tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP1) and 2 (TIMP2) in patients with aneurysms. MatrixBiol 18, 121metalloproteinases 1 (TIMP1) and 2 (TIMP2) in patients withaneurysms. Matrix Biol 18, 121, 1999)
【0136】
<4>本発明のキットの製造
本発明のキットは、前記キャプチャーオリゴヌクレオチドが支持体上に固定化されたものである。
【0137】
(1)支持体、及び支持体へのオリゴヌクレオチドの固定化
オリゴヌクレオチドを固定化する支持体の材質は、オリゴヌクレオチドを安定化して固定化することができるものであれば特に制限されないが、例えば、ガラス、ポリカーボネートやプラスチックなどの合成樹脂が挙げられる。支持体の形態は特に制限されないが、球状や板状またはフィルム状が挙げられる。支持体の表面は均質で平滑なものが適している。
【0138】
支持体へのオリゴヌクレオチドの固定化は、物理的吸着、電気的結合または分子共有結合など、通常のハイブリダイゼーション法に用いられる手法を用いることができるが、後記実施例においては、表面にカルボジイミド基またはイソシアネート基を有する支持体(特開平8−23975号)を使用し、紫外線照射して共有結合によりオリゴヌクレオチドを固定化する方法を採用した。このような表面にカルボジイミド基またはイソシアネート基を有する支持体を用いる場合、キャプチャーオリゴとして、アミノ基を有するリンカーを末端に付加したオリゴヌクレオチドを用いることが好ましい。
【0139】
オリゴヌクレオチドを支持体上にスポットする際に、オリゴヌクレオチドのスポット量が少なすぎると、オリゴヌクレオチドと核酸プローブとの間の充分な反応性を充分に確保することができず、判定が困難になることがある。さらに、核酸プローブの標識にはビオチンとストレプトアビジン酵素コンジュゲートの系を使用し、一般的なOA用スキャナーで読み取ることを可能にするため、支持体の表面には径10〜1,000μmのサイズでスポットすることが好ましい。オリゴヌクレオチドの固定化は、例えば、スポッティングマシーンを使用して支持体状にオリゴヌクレオチド溶液をスポッティングすることにより行うことができる。オリゴヌクレオチド溶液は、通常ほぼ円形にスポッティングされる。
【0140】
(2)オリゴヌクレオチドの支持体上への配置
各々のオリゴヌクレオチドは、単一の支持体に複数スポットされるが、それぞれのスポットは格子状に配置することが好ましい。変異を含むキャプチャーとそれに対応する野生型オリゴは、比較が容易にできるように配置するとよい。例えば、各遺伝子のある変異箇所では、野生型オリゴと変異型オリゴを対比できる様に並べて配置し、更にネガティブ・コントロールとポジティブ・コントロールを並べて配置し、これらを1つのブロックとして配置する。一つの遺伝子に複数の変異箇所がある場合は、無作為に並べることも可能であるが、上記ブロックを遺伝子毎に並べて配置し、対比が容易にすることが好ましい。
【0141】
さらに望ましい配置は、各スポットを疾患別にグループ分けし、疾患リスク判定を容易にすることである。また野生型と変異型をそれぞれまとめて配置することにより更に判定を容易にすることができる。
【0142】
<5>被検体からの核酸の調製と核酸プローブの調製
被検試料からの核酸の調製は、通常の細胞からの核酸の調製法と同様にして行うことができるが、いくつかの標準的な方法があり、いずれの方法を用いても本キットは使用可能である。
【0143】
得られた核酸を基に、染色体のタイピングを行うための核酸プローブを調製する。核酸プローブは、キャプチャーオリゴまたはコントロールオリゴの塩基配列に対応して設計されたプライマーを使用して核酸増幅することによって調製することができる。核酸プローブは通常DNAが用いられるが、RNAであってもよい。核酸増幅の方法としては、例えば、PCRによりDNAとして増幅する方法、あるいはインビトロ・トランスクリプション法によりRNAとして増幅する方法が挙げられる。
【0144】
遺伝子によっては、心血管疾患、肥満又は生活習慣病に関与する複数の変異部位を有するため、それぞれの変異箇所に応じた核酸プローブを調製することができる。PCRに用いるプライマーを予め標識しておくと、標識化された核酸プローブを得ることができる。PCR反応中、あるいは反応後にプローブを標識しても良い。標識物質には蛍光物質またはハプテンなど、通常のハイブリダイゼーションに用いるプローブと同様の標識物質を用いることができる。具体的に例えば、蛍光物質としては、フルオレセイン(FITC)、ローダミン、フィコエリスリン、テキサスレッド、シアニン系蛍光色素などが、ハプテンとしてはビオチン、ジゴキシゲニン、ジニトロフェニル、フルオレセインなどが挙げられる。
【0145】
核酸プローブを作製するためのプライマーは、オリゴヌクレオチドを固定化した支持体と共に、本キットに含めることができる。
【0146】
<6>支持体上のオリゴヌクレオチドと核酸プローブのハイブリダイゼーションハイブリダイゼーションは、通常の核酸のハイブリダイゼーションと同様にして行うことができる。以下に具体的な方法を例示する。
【0147】
SSC(Standard Saline Citrate)などの塩溶液、硫酸ドデシルナトリウム(SDS)、牛血清アルブミン(BSA)などのブロッキング溶液、および融合反応促進のための添加剤からなる融合液に、核酸プローブを加える。プローブが2本鎖の場合は熱やアルカリによる変性を行う。支持体上に核酸プローブを数μL添加した後、数時間加熱操作(通常37〜50℃)を行い、支持体上に固定化されているオリゴヌクレオチドと核酸プローブ間でハイブリッドを形成させる。
【0148】
支持体上に5×SSCまたは3Mテトラメチルアンモニウムクロライドを加えて加熱し(通常37〜50℃)、非特異的なハイブリッドを形成していないものを支持体上から剥離させ、特異的なハイブリッドのみを選択的に支持体上に残す。
【0149】
ハイブリッドの検出には、核酸プローブに導入されている蛍光物質またはハプテンを使用する。ハプテンを使用する場合は、ハプテンを認識する蛋白質またはそれに結合する蛋白質とアルカリフォスファターゼまたはホースラディッシュ・ペルオキシダーゼなどの結合体(酵素コンジュゲート)を含む溶液を支持体上に加え、室温で数10分間反応させる。なお、このハプテンと酵素コンジュゲートの結合を行う前に、オリゴヌクレオチドを固定化した領域以外の支持体の領域をカゼインなどの蛋白質を用いて完全に被覆することによって、酵素コンジュゲートと支持体の非特異的吸着反応を阻害することができる。この処理は、オリゴヌクレオチドを固定化した後、支持体上にカゼインなどの蛋白質の溶液を加え、室温で数10分間放置することによって行うことができる。
【0150】
酵素コンジュゲートと核酸プローブ中のハプテンとの結合反応終了後、ハプテンと結合しなかった酵素コンジュゲートを界面活性剤を含む適当な緩衝液で洗浄し排除することによって、支持体上には核酸プローブ中のハプテンと結合した酵素コンジュゲートのみが残ることになる。
【0151】
ハイブリッドを可視化するには、ハプテンと酵素コンジュゲート結合体のみが存在する場合にのみ不溶化化合物になる化合物を添加し、その不溶化化合物生成が酵素反応によって増幅され可視化される。この時用いられる化合物としては、酵素コンジュゲート中の酵素がアルカリフォスファターゼの場合、ニトロブルーテトラゾリウムクロライド(NBT)とBCIP(5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルリン酸−pトルイジントルイジン塩)が用いられる。酵素がホースラディッシュ・ペルオキシダーゼの場合は、TMB(3,3’,5,5’−テトラメチルベンチジン)などを用いることができる。
【0152】
得られたハイブリダイゼーションの結果を基にした被検体由来の染色体のタイピングは、キャプチャーオリゴを固定化した位置における色素沈着または蛍光発色を見ることによって行う。すなわち、色素沈着または蛍光発色のある位置が該当する変異に相当する。野生型キャプチャーオリゴを固定化した位置に陽性シグナルが認められれば、被検体由来の染色体上の遺伝子の塩基配列上の変異がそのキャプチャーが示す塩基であることになる。逆に変異型キャプチャーオリゴを固定化した位置に陽性シグナルが認められれば、被検体由来の染色体上の遺伝子の塩基配列上の変異がそのキャプチャーが示す塩基であることになる。更に、これらのシグナル強度に対して、ポシティブ・コントロールキャプチャーオリゴに得られるシグナルは、等しいかそれ以上である必要であり、かつネガティブ・コントロールキャプチャーオリゴに得られるシグナル(通常、ハイブリダイゼーションが適正に行われれば、シグナルは生じない)は低くなっている必要がある。つまり、ネガティブ・コントロールにシグナルが得られる場合は、ハイブリダイゼーションが適切な条件で行われなかったことを意味する。
【0153】
<7>遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを判別する方法
上記した本発明のキットを用いることにより、遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病の遺伝的リスクを判別することができる。同キットを用いて被検者由来の核酸をオリゴヌクレオチドにハイブリダイズさせ、被検者由来の核酸と完全に一致する塩基配列を有するオリゴヌクレオチドが、野生型である変異型であるかを同定する。そして、変異型と同定された遺伝子又は遺伝子群を特定することによって、前記遺伝的リスクを判別することができる。
【0154】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【0155】
【実施例1】オリゴヌクレオチドの合成
常法に従い、オリゴヌクレオチド合成機(Perkin−elmer Applied biosystems)を用いて、5’末端にアミノ基または水酸基を有するオリゴヌクレオチドを合成し、脱保護を施した後、乾燥させた。このオリゴヌクレオチド乾燥体を10mM Tris−HCl(pH7.5), 1mM EDTA緩衝液を用いて溶解し、100pmol/μLのオリゴヌクレオチド溶液を調製した。合成したオリゴヌクレオチドの配列は、配列表の配列番号1〜579に示した。
【0156】
【実施例2】支持体へのオリゴヌクレオチドのスポッティング(5’末端にアミノ基を有するオリゴヌクレオチドを用いる場合)
5’末端にアミノ基を有するオリゴヌクレオチド溶液10μLに対してマイクロスポッティング溶液(TeleChem International Inc.)を10μL混合し、マイクロタイタープレート(Greiner Laboratory Ltd.)上に分注した。スポッティングマシンの所定の位置にシラン化スライドグラス(Matsunami Glass Ind.,Ltd.)を配置し、スポッティングマシンを作動させ、スライドグラス上にオリゴヌクレオチド溶液をスポットした。
【0157】
スポッティング終了後、スライドグラスに熱水からの蒸気を数秒間あてた。その後、紫外線を30mJ照射した。再度蒸気に数秒間曝露した後、ホットプレート上にスライドグラスを置いて水分を除去した。0.1%硫酸ドデシルナトリウム水溶液でスライドグラスを濯いだ後、蒸留水で濯いだ。
【0158】
スライドグラスを3% BSA(ウシ血清アルブミン)を含む100mM Tris−HCl(pH7.5),100mM NaCl, 0.1% Triton X−100に室温で30分間浸し、ブロッキングした。その後、スライドグラスを室温で乾燥させた後、10mM Tris−HCl(pH7.5), 1mM EDTA緩衝液で洗浄した。スライドグラスを再度室温で乾燥させ、使用まで乾燥状態で冷暗所で保存した。
【0159】
【実施例3】支持体へのオリゴヌクレオチドのスポッティング(5’末端にOH基を有するオリゴヌクレオチドを用いる場合)
5’末端に水酸基を有するオリゴヌクレオチド溶液10μLに対してスポッティング溶液(2M 塩化ナトリウム水溶液)を10μL混合し、マイクロタイタープレート(Greiner Laboratory Ltd.)上に分注した。スポッティングマシンの所定の位置にカルボジイミド基を有するスライドグラスを配置し、スポッティングマシンを作動させ、スライドグラス上にオリゴヌクレオチド溶液をスポットした。
【0160】
スポッティング終了後、スライドグラスを37℃の乾燥機に30分間置いた。その後、スライドグラスを3% BSA(ウシ血清アルブミン)を含む100mM Tris−HCl(pH7.5),100mM NaCl, 0.1% Triton X−100に室温で30分間浸し、ブロッキングした。その後、スライドグラスを室温で乾燥させた後、10mM Tris−HCl(pH7.5), 1mM EDTA緩衝液で洗浄した。スライドグラスを再度室温で乾燥させ、使用まで乾燥状態で冷暗所で保存した。
【0161】
【実施例4】核酸プローブの調製
Molecular cloning A laboratory Manual, 3rd Edition, Cold Spring HarborLaboratory Pressに記載の方法にしたがって、ヒト血液から染色体DNAを抽出した。PCR増幅は以下のようにして行った。サーマルサイクラー用0.2mLチューブにHotstartaq Master Mix Kit(QIGEN K.K.)25μLと、被検体由来の染色体DNA 1μLと、100pmol/μLのプライマーを1μLずつセットで添加し、蒸留水で全量を50μLにした。サーマルサイクラー(PTC−200, MJ Research Inc.)にチューブをセットして、▲1▼95℃:15分、▲2▼95℃:1分、▲3▼60℃:30秒、▲4▼72℃:15秒、▲5▼72℃、10分の加熱サイクル中、▲2▼〜▲4▼を40回繰り返すプログラムを作動させた。
【0162】
プローブ合成反応が終了した後、反応物から1μLを取り出し、6×泳動色素(30%グリセロール、0.25%ブロモフェノールブルー、0.25%キシレンシアノール)を1μLと、10mM Tris−HCl(pH7.5), 1mM EDTA緩衝液4μLとを混合した。混合後、2%アガロースゲル上で100V、25分間の条件で電気泳動させた。泳動後、0.5μg/mLのエチジウムブロマイドを含む蒸留水にゲルを15分間浸し、紫外線照射により写真に記録した。
【0163】
【実施例5】ハイブリダイゼーション
実施例3で調製した核酸プローブ5μLを取り、1.5mL容チューブに加え、さらにUniHyb Hybridization solution(Telechem International Inc.)20μLを加えて混合し、ハイブリダイゼーション溶液を調製した。この溶液を100℃で10分間加熱処理を行った後、氷中に5分間浸した。この核酸プローブを、実施例2および3で作製したオリゴヌクレオチドをスポットしたスライドグラスに10μLのせ、さらにカバーグラスを載せた。ハイブリカセット(Telechem InternationalInc.)にスライドグラスを入れ、42℃の水槽につけ遮光して1時間放置した。ハイブリカセットからスライドグラスを取り出し、4℃の5×SSC(0.75M NaCl,0.075M クエン酸ナトリウム)に浸してカバーグラスを除去した。スライドグラスを4℃の5×SSCに30分間浸す操作を2回行い、室温の3Mテトラメチルアンモニウムクロライド水溶液で2回濯いだ後、45℃の3Mテトラメチルアンモニウムクロライド水溶液で2回濯いだ。最後に2×SSCの入った溶液にスライドグラスを移した。
【0164】
【実施例6】化学発色検出
容器からスライドグラスを取り出し、オリゴヌクレオチドが固定化されていない部分の水分をペーパータオルで拭い取り、オリゴヌクレオチド固定化部分にはブロックエース溶液(大日本製薬株式会社)を200μL載せた。室温で30分間放置した後、分注機で溶液を吸い取った。5mLのTBST溶液(50mM Tris−HCl(pH7.5), 0.15M NaCl, 0.05% Tween 20)にアビジンDHおよびビオチン化ペルオキシダーゼ(Vector Laboratories, Inc.)をそれぞれ1滴加えて混合した溶液200μLを、スライドグラス上のオリゴヌクレオチド固定化部分に載せ、室温で30分間放置した。
【0165】
分注機で溶液を吸い取り、スライドグラスをTBST溶液の入った容器に移し、振とうしながら室温で5分間洗浄した。溶液を一旦捨てて、新しいTBST溶液を容器に加え、振とうしながら室温で5分間洗浄した。スライドグラスを容器から取り出し、オリゴヌクレオチドが固定化されていない部分の水分をペーパータオルで拭い取った。オリゴヌクレオチド固定化領域にはTMB(Vector Laboratories, Inc.)を200μL載せ、室温で20分間反応させた後、スライドグラスを脱イオン水で洗浄し酵素反応を停止させた。
【0166】
【実施例7】
化学発色後に、OA用スキャナー(NEC Multireader 600SR)とフォトショップVer 5.0(アドビシステムズ株式会社)を用いてコンピューター内にTIFF画像として保存した。この画像を基に、化学発色検出によって形成した色素沈着がある場合は、スライドグラス上に固定化されたオリゴヌクレオチド(キャプチャーオリゴ)と被検体由来の核酸プローブが完全な相補性を持ち2本鎖を形成したことを示す。
【0167】
図2に各々の遺伝子の塩基置換の有無を明らかにするためのスポットの配置を示したが、各々の遺伝子毎のブロックの配置の順番は任意で良い。また、これらの中から必要に応じた組み合わせでスポットすることも可能である。
【0168】
図2に示した遺伝子のうち、アドレナリン・レセプターβ3遺伝子の変異がTrp64Arg(TGG/CGG)、アドレナリン・レセプターβ2遺伝子の変異がGln27Glu(CAA/GAA)、GTP・バインディング・プロテイン3遺伝子の変異がSer275Ser(TCC/TCT)、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2遺伝子の変異がPro12Ala(CCA/GCA)、Pro115Gln(CCA/CAA)、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1遺伝子の変異が−671〜−675に見られるGの欠失、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2遺伝子の変異がAla54Thr(GCT/ACT)、インスリン・レセプター・サブストレイト1遺伝子の変異がGly972Arg(GGG/AGG)、コレシストキニン−A・レセプター遺伝子の変異が−128G/T、−81A/Gの各々のタイピング結果を図3および表19にまとめた。
【0169】
【表19】
【0170】
【発明の効果】
本発明により、心血管疾患、肥満および生活習慣病に関連する複数の遺伝子変異を容易に検出することができ、その判定結果に基づいた疾病治療と予防が可能な方法及びキットが提供される。
【0171】
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のキットにおけるオリゴヌクレオチドの配列の一例を示す図。
【図2】実施例で作製したスライドグラス上に固定化されたオリゴヌクレオチドの配置を示す図。
【図3】図2のスライドグラスに固定化されたオリゴヌクレオチドを用いた被検体由来の核酸の染色体のタイピングの結果を示す図(写真)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a kit for performing a genetic risk or prediction of cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases, and more particularly to a clinical test for cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases, and in particular, cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases. The present invention relates to a kit that can be used to obtain information for taking appropriate preventive guidelines for disease prevention and that can rapidly determine the genetic risk of cardiovascular disease, obesity, and lifestyle-related diseases. Further, the present invention relates to an oligonucleotide and a nucleic acid probe used in the kit and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Cardiovascular disease, obesity, and lifestyle-related diseases are multifactorial diseases that develop when an environmental factor is added to multiple mutations in an individual. There are many gene mutations involved in the onset and progression of cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases, including unknown ones. Since the combination of gene mutations involved in these diseases varies from individual to individual, detecting gene mutations in primary screening is important for disease prevention and treatment decision-making.
[0003]
Currently, the determination of obesity in a clinical setting is performed by a body mass index (BMI). When the BMI is 25 or more, it is determined that the subject is obese. Obesity is diagnosed when obesity has any complications. Obesity complications include lifestyle-related diseases such as hypertension,
[0004]
On the other hand, among cardiovascular diseases, about half of myocardial infarction is sudden onset, and about 25% have sudden death at onset. This does not prevent myocardial infarction or sudden death if it is intended only for people who visit hospitals. Early screening and primary prevention of high-risk groups in health check-ups are important.
[0005]
Treatment when a cardiovascular disease or obesity is diagnosed is performed by a combination of dietary therapy, exercise therapy, and behavioral therapy. Also, in a few cases, drug therapy is also given. Surgery is rarely performed in Japan. These treatments currently in use do not take into account individual genetic mutations. In reality, the combination of genetic mutations that cause cardiovascular disease and obesity varies from individual to individual, and depending on the genetic mutation, it is more effective to change the contents of diet, exercise therapy, and drug therapy. For example, each gene mutation forms a different preference and constitution, such as an obese person who likes carbohydrates, an obese person who likes fat, and an obese person with low basal metabolism. Until now, the only way to estimate these differences in behavior, preference, and constitution was through behavior modification therapy, but by detecting gene mutations associated with them, diagnosis can be easily and accurately made.
[0006]
In recent years, various findings have been accumulated regarding the significance of gene mutations in cardiovascular diseases, obesity and lifestyle-related diseases. However, obesity and lifestyle-related diseases are rarely caused by a single gene in humans, and are multifactorial diseases. Therefore, individual gene mutations do not show a one-to-one correspondence with obesity and lifestyle-related diseases. However, individuals having a plurality of gene mutations have a high risk of developing obesity and lifestyle-related diseases. Therefore, detecting gene mutations related to the onset of these diseases is significant for preventing obesity and lifestyle-related diseases and elucidating the etiology.
[0007]
At present, a test for obesity-related gene mutation clinically applied is a genetic polymorphism that results in a substitution of the 64th amino acid of the adrenergic receptor β3 (Non-Patent Document 1). By detecting a mutation in this gene, there are some places that are entrusted with “obesity genetic test”. However, for the prevention of obesity, which is a multifactorial disease, the presence or absence of the 64th mutation of the adrenergic receptor β3 alone is insufficient or inappropriate.
[0008]
[Non-patent document 1]
N Engl J Med 1995 August 10; 333 (6): 352-4; Genetic variation in the beta 3-adrenergic receptor and an insured nature of the partnership with gaining interests Element K, Vaisse C, Manning BS, Basdevant A, Guy-Grand B, Ruiz J, Silver KD, Shuldiner AR, Frogel P, Strasberg AD.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The most important consideration when considering the response to cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases is that prior information that can clarify prevention and the constitution affected by the living environment and that can formulate effective preventive measures is important. Is to make it available.
[0010]
Further, as described above, many gene mutations are involved in cardiovascular disease and obesity as multifactorial diseases. Diagnosis and prevention of the development of cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases require finding a significant combination of these gene mutations. In the conventional PCR-RLFP method and the like, the cost and time are enormous, and clinical application to a multifactorial disease is difficult.
[0011]
The present invention makes it possible to easily detect a plurality of gene mutations related to cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases by simultaneously analyzing a large number of gene mutations, and to treat and prevent disease based on the determination results. It is an object of the present invention to provide a method and a kit capable of performing the above.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the ProblemsThe present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, immobilized an oligonucleotide capable of detecting a gene mutation related to cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related disease on a support. As a result, the present inventors have found that the mutations can be simultaneously analyzed, and thereby the genetic risk of the disease can be determined, thereby completing the present invention.
[0013]
That is, the present invention includes a plurality of types of capture oligonucleotides immobilized on a support, and the hybridization of these capture oligonucleotides with nucleic acids from a subject results in hereditary cardiovascular disease, obesity, and life. A kit for determining a genetic risk of a habitual disease,
The hereditary cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases are correlated with the onset of polymorphisms of genes involved in each disease,
The plurality of capture oligonucleotides can detect the presence or absence of a polymorphism of at least one gene selected for each of the above-mentioned diseases, oligonucleotides derived from the respective sequences of wild-type genes and genes containing polymorphisms Including pairs,
The kit is characterized in that the capture oligonucleotides are grouped for each corresponding disease and arranged on a support.
[0014]
In addition, the present invention reduces the genetic risk of hereditary cardiovascular diseases, obesity and lifestyle-related diseases by hybridization of a plurality of capture oligonucleotides immobilized on a support with nucleic acids from a subject. A primer set for amplifying a subject-derived nucleic acid used for discrimination, comprising: adrenergic receptor β3, adrenergic receptor β2, peroxisomal proreflator activated receptor γ2, leptin receptor , Leptin,
[0015]
The present invention further provides a method for inheriting cardiovascular diseases, obesity and lifestyle-related diseases by performing hybridization between a plurality of capture oligonucleotides immobilized on a support and nucleic acids from a subject. Is a method of determining strategic risk,
The hereditary cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases are correlated with the onset of polymorphisms of genes involved in each disease,
The plurality of capture oligonucleotides can detect the presence or absence of a polymorphism of at least one gene selected for each of the above-mentioned diseases, oligonucleotides derived from the respective sequences of wild-type genes and genes containing polymorphisms Including pairs,
The capture oligonucleotides are arranged on a support, grouped by corresponding disease,
The present invention provides a method comprising identifying an oligonucleotide having a nucleotide sequence completely matching a nucleic acid derived from a subject by the hybridization.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The kit of the present invention is a kit used for simultaneously analyzing gene mutations related to cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases. Therefore, it is possible to determine a gene mutation more efficiently than in the conventional method of individually detecting a single gene mutation. Since the cost and time can be greatly saved by using this kit, gene mutation detection for prevention of cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases can be clinically applied.
[0017]
The kit of the present invention includes a plurality of types of capture oligonucleotides immobilized on a support. In addition, the kit of the present invention may include a primer set for amplifying a probe described below. The kit of the present invention may further include a reagent set for visualizing a hybrid formed between the capture oligonucleotide and the probe. It may include a reagent for preparing a probe labeled with a hapten or the like, a buffer, a hybridization reagent such as an enzyme conjugate that recognizes the hapten, and the like.
Hereinafter, each will be described.
[0018]
<1> Primer set for amplifying nucleic acid derived from subject
The primer set of the present invention provides a genetic risk for hereditary cardiovascular diseases, obesity and lifestyle-related diseases by hybridization of a plurality of capture oligonucleotides immobilized on a support with nucleic acids from a subject. Consisting of an oligonucleotide pair for amplifying a nucleic acid derived from a subject, which is used to determine
[0019]
The oligonucleotide pair is for amplifying a region containing a polymorphic site of a gene involved in hereditary cardiovascular disease, obesity or lifestyle-related disease, and the amplified gene fragment is a corresponding capture oligo. It has a sequence complementary to nucleotides and excluding polymorphic sites.
[0020]
The primer has a sequence corresponding to a part of the nucleotide sequence of the gene. Specifically, one unit of the primer set has an oligonucleotide having a sequence homologous to one of the sequences on the 5 ′ side and 3 ′ side sandwiching the polymorphic site, and a sequence complementary to the other sequence. Consists of an oligonucleotide pair. Primers are usually 10 to 30 bases in length.
[0021]
Genes involved in hereditary cardiovascular diseases, obesity or lifestyle-related diseases include adrenergic receptor β3, adrenergic receptor β2, peroxisome proliferator-activated receptor γ2, leptin receptor, leptin, plus Minogen activator inhibitor 1, hepatic nucleus factor 1α, hepatic nucleus factor 1β, neuropeptide Y, uncoupling protein 1, uncoupling protein 2, uncoupling protein 3, GTP binding protein 3, Fatty acid binding protein 2, pro-opiomelanocortin, cocaine and amphetamine regulated tiger Script, protein phosphatase 1 glycogen regulated G subunit, insulin receptor substrate 1, melanocortin-4 receptor, cholecystokinin-A receptor, neuropeptide Y receptor, dopamine D2・ Receptor, dopamine D4 receptor, angiotensin converting enzyme, tumor necrosis factor α, insulin receptor, serotonin receptor, adiponectin, low density lipoprotein receptor, glucocorticoid receptor, lipoprotein lipase, fatty acid transport protein 1, aldehyde Dehydrogenase, apolipoprotein A, apolipoprotein B, cholesteryl ester transfer protein, bombesin receptor, melano Rutin receptor type 3, melanocortin receptor type 4, melanocortin receptor type 5, insulin-like growth factor, hepatic lipase, apolipoprotein E, apolipoprotein C, apolipoprotein D, apolipoprotein B, adrenaline receptor α2B, endothelin, Glucagon-like peptide receptor, agouti signaling protein, galanin, glucagon receptor, prohormone converter 1, prohormone converter 2, prohormone converter 3, carboxypeptidase E, hormone-sensitive lipase, angiotensinogen, angiotensin II Receptor, endothelial human NO synthase, paraoxonase, CD36, chemokine receptor 2, cell adhesion factor 1 ( CAM1), matrix metalloprotease 3, CD40 ligand, hepatocyte growth factor, actin binding protein (SM22), methylenetetrahydrofolate reductase, or the gene encoding the like tissue inhibitor of metalloproteinase-1.
[0022]
Examples of mutations (polymorphisms) of the above genes include Trp64Arg (TGG / CGG) as a mutation of the adrenergic receptor β3 gene, and −1429T / G, −1343A / G, and −1343 as a mutation of the adrenergic receptor β2 gene. 1023G / A, -654G / A, -468C / G, -67T / C, -47T / C, -20T / C, Arg16Gly (AGA / GGA), Gln27Glu (CAA / GAA), Val134Met (GTG / ATG), Examples of mutations in Thr164Ile (ACC / ATC) and the peroxisome proliferator-activated receptor γ2 gene include −208T / G, Pro12Ala (CCA / GCA), Pro115Gln (CCA / CAA), and Arg316Cys (CGC / TGC). Examples of mutations in His471His (CAC / CAT) and leptin receptor genes include Lys109Arg (AAG / AGG), Lys204Arg (AAA / AGA), Gln223Arg (CAG / CGG), Gln269Pro (CAA / CCA), and Ser343Ser (AGT / AGC). , Ser492Thr (AGT / ACT), Lys656Asn (AAG / AAC), Ala976Asp (GCC / GAC), Tyr986Tyr (TAC / TAT), Pro1019Pro (CCG / CCA), and mutations in the leptin gene are -2793T / C and -2575T. / G, -2570T / G, -2549C / A, -2548G / A, -2437T / G, -2094T / C, -1963C / T, -1887C / T, -1823 / T, -1447T / G, -1387G / A, -633C / T, -570C / T, -577G / T, -476C / T, -188C / A, 19A / G, Phe17Leu (TTC / CTC), Thr48Thr (ACG / ACA), Ser91Ser (TCC / TCT), Asn102Asn (AAC / AAT), Val110Met (GTG / ATG), Glu126Gln (GAG / CAG), 538C / T, mutation of
[0023]
In the above description of the mutation, for example, “Trp64Arg (TGG / CGG)” represents a mutation in which the codon TGG of Trp at position 64 is replaced with the codon CGG of Arg. “−1429T / G” represents substitution of T at position 1429 in the sequence described in the literature from G to G.
[0024]
Among the above-mentioned genes, preferred are adrenergic receptor β3, adrenergic receptor β2, peroxisome proliferator activated receptor γ2, leptin receptor, leptin,
Table 1 shows the correspondence between each gene and the primer.
[0025]
[Table 1]
[0026]
[Table 2]
[0027]
[Table 3]
[0028]
[Table 4]
[0029]
[Table 5]
[0030]
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[0032]
For genes not described in Table 1, primers can be easily set based on known gene sequences and information on polymorphic sites to be detected.
[0033]
The kit of the present invention comprises, among the above-mentioned genes, an adrenaline receptor β3, an adrenaline receptor β2, a peroxisome proliferator-activated receptor γ2, a GTP binding protein 3, a
[0034]
The primers are used as a set, and the polymorphism (base substitution, deletion, insertion) is included in the nucleotide sequence of the nucleic acid fragment derived from the subject amplified using these primers.
[0035]
In the present invention, primers can be used for several amplification methods such as a PCR method and a NASBA method. In addition, these primer sets can be used alone or can be amplified together in one reaction system.
[0036]
Further, if a hapten such as biotin or digokigenin is chemically bound to the 5 'end of one of these primer sets, hybridization can be easily detected.
[0037]
<2> Capture oligonucleotide
The capture oligonucleotide is used to detect polymorphisms in genes involved in cardiovascular diseases, obesity, and lifestyle diseases. The present invention includes a plurality of capture oligonucleotides immobilized on a support. Further, the capture oligonucleotide can detect the presence or absence of a polymorphism in at least one gene selected for each of the above-mentioned diseases, an oligonucleotide pair derived from each sequence of a wild-type gene and a gene containing a polymorphism. Including.
[0038]
In the present invention, the capture oligonucleotides are arranged on a support in groups corresponding to the corresponding diseases.
In addition to the capture oligonucleotide, a positive control and a negative control for testing whether the hybridization reaction between the probe and the capture oligonucleotide has been performed correctly may be immobilized on the support.
Hereinafter, each oligonucleotide will be described.
[0039]
(1) Capture oligonucleotide for detecting polymorphism
The human-derived chromosome is 2n excluding the sex chromosome, and has either a mutant type or a wild type. Therefore, in the present application, one is called a wild type and the other is called a mutant type for convenience. The oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 79 to 579 are sequences designed to detect base substitutions or insertions or deletions of several bases present in the base sequences of genes involved in cardiovascular diseases, obesity, or lifestyle diseases. And a synthetic oligonucleotide having a length of 10 to 40 bases, each containing or not containing a mutation in a gene related to cardiovascular disease, obesity or lifestyle-related disease.
[0040]
For each disease of cardiovascular disease, obesity, and lifestyle-related disease, capture oligonucleotides corresponding to the genes involved in each disease are grouped and arranged on a support. In addition, a capture oligonucleotide for detecting a mutant type (also referred to as “mutant oligo”) and a capture oligonucleotide for detecting a wild type (also referred to as “wild-type oligo”) seem to be easily determined. It is preferable to arrange on the support in parallel with the support.
One example of the arrangement of oligonucleotides is shown in FIG.
[0041]
(2) Positive control
The positive control is an oligonucleotide for testing whether the hybridization and the hybridization detection reaction were performed correctly.
[0042]
The hybridization between the oligonucleotide immobilized on the support and the DNA (probe) derived from the subject is not considered to be equal in the ease of hybridization between the DNA derived from each subject and each capture oligonucleotide. Not exclusively. Therefore, the mutant oligo or wild-type oligo should be used alone or as a mixture as a control for the hybridization reaction itself. Since it is not known whether the DNA derived from the subject is a mutant or wild-type heterozygote or either homozygote, a positive control in which the hybridization reaction has proceeded includes a mutant oligo and a wild-type. Mixtures of oligos are preferred.
[0043]
Furthermore, in the determination after hybridization, the intensity of the signal obtained on the positive control was measured, and the signal intensity on each wild-type oligo and on each wild-type oligo were also measured for these values. By comparison, it becomes possible to clarify that the mutant type or wild type indicated by the capture having a higher signal intensity than the positive control is the type of the subject.
[0044]
(3) Negative control
Like the positive control, the negative control is an oligonucleotide for testing whether hybridization has been performed correctly.
[0045]
It has the same sequence as the sequence of the mutant oligo and the wild-type oligo, but has a base sequence containing one or more bases and artificial base substitution or deletion within the range of less than 20% in the sequence. The oligonucleotide serves as a negative control. The negative control, under appropriate conditions, does not hybridize to either wild-type or mutant probes.
[0046]
(4) Design of capture oligonucleotide
A capture oligonucleotide (hereinafter sometimes abbreviated as "capture oligo") is prepared as a synthetic oligonucleotide having a base sequence of 10 to 60 bases in the base sequence of a gene relating to cardiovascular disease, obesity or lifestyle-related disease. can do.
[0047]
In designing the capture oligo, the position corresponding to the mutation point in the capture oligo is not particularly limited as long as it can hybridize with the nucleic acid probe. However, it is usually preferable that the position is located at the center of the capture oligo. Also, when the number of deletions and repeat units of about several bases is different, the deletion and repeat units are similarly made to exist at the center of the capture oligo. If the capture oligo is too short, it will be difficult to detect hybridization, and if it is too long, the inhibition of hybridization due to the mutation point will not occur, so it is preferably in the range of 10 to 60 bases, more preferably in the range of 14 to 30 bases. desirable. However, the optimization of the length of the capture oligo mainly depends on the characteristics of the sequence (content of a specific base, repetition of the same base), and the one having good binding property may be a short chain. Has been confirmed in experiments.
[0048]
Examples of the base sequence of the capture oligo (including the wild type, mutant type, and negative control) are shown in SEQ ID NOS: 79 to 579. These capture oligos were designed based on the published literature and data analysis results on cardiovascular disease, obesity or lifestyle-related diseases obtained through the inventor's own test, and were associated with the respective lifestyle-related diseases or obesity. It can be raised to a level that can widely cover mutations in the nucleotide sequence.
[0049]
The length of the capture oligo described in the sequence listing is generally in the range of 14 to 21 bases, but not limited to deletion or insertion of several bases. In addition, in addition to the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 79 to 551, an oligonucleotide having a nucleotide sequence shortened or elongated on the 5 ′ side and / or 3 ′ side of each nucleotide sequence can be used as the capture oligonucleotide.
[0050]
Techniques such as oligonucleotide synthesis and chromosomal DNA preparation, hybridization, PCR and the like described below are well known to those skilled in the art (Maniatis, T. et al., "Molecular Cloning Laboratory Manual, Third Edition). , Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001) etc.).
[0051]
Oligonucleotides can be synthesized using a commercially available DNA synthesizer. When the oligonucleotide has a hairpin structure, a loop structure, or any other three-dimensional structure that prevents hybridization with a nucleic acid derived from the subject, one or more nucleotides constituting the oligonucleotide may be replaced with inosine or any oligonucleotide. By substituting an unpaired nucleotide, its three-dimensional structure can be released.
[0052]
Table 2 shows the correspondence between the capture oligonucleotide and the negative control described in the sequence listing, each gene and its mutation site, and the type of wild-type or mutant type of the capture oligonucleotide.
[0053]
[Table 6]
[0054]
[Table 7]
[0055]
[Table 8]
[0056]
[Table 9]
[0057]
[Table 10]
[0058]
[Table 11]
[0059]
[Table 12]
[0060]
[Table 13]
[0061]
[Table 14]
[0062]
[Table 15]
[0063]
[Table 16]
[0064]
[Table 17]
[0065]
[Table 18]
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[0067]
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[0068]
<3> Genes related to cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases
Hereinafter, genes involved in hereditary cardiovascular diseases, obesity, and lifestyle-related diseases, which are objects of the present invention, will be described.
[0069]
(1) Adrenaline receptor β3:
Adrenaline receptor β3 is one of the adrenergic receptors expressed more frequently in visceral adipose tissue than in subcutaneous fat, and mainly acts on thermogenesis and lipolysis. If a dysfunction of the adrenergic receptor β3 is present, it is considered that even humans are likely to be obese, especially visceral fat type obesity.
[0070]
Due to a missense mutation in the adrenergic receptor β3 gene, obese individuals whose tryptophan at position 64 is arginine have low basal metabolism and are difficult to lose weight. In addition, the fat degradability is also reduced.
As described above, the mutation of the adrenergic receptor β3 gene can be a genetic marker for visceral fat obesity and insulin resistance syndrome.
[0071]
(2) Adrenaline receptor β2:
Adrenergic receptor β2 is one of the adrenergic receptors that is involved in the classification and severity of bronchial asthma and also plays an important role in lipolysis.
Studies in Swedish people have shown that a Gln27Glu mutation in the adrenergic receptor β2 gene correlates with obesity. In addition, a report targeting Japanese people also revealed that it was associated with obesity and hypertriglyceridemia (hyperlipidemia). This mutation is prone to obesity in the absence of exercise habits.
In addition, obese individuals having the Arg16Gly mutation have enhanced lipolysis.
As described above, the mutation of the adrenergic receptor β2 gene can be a genetic marker for obesity and hyperlipidemia.
[0072]
(3) Peroxisome pro-referrer activated receptor γ2:
There are three isoforms of human peroxisome proliferator-activated receptor γ in humans. Among them, the peroxisomal pro-referrer activated receptor γ2 is specifically expressed in adipocytes and is an intracellular molecule necessary for adipocyte differentiation and fat accumulation.
Peroxisomal pro-reflector activator receptor γ-hetero-deficient mice were partially suppressed in fat accumulation and insulin resistance due to high fat diet load. The baited receptor γ gene is thought to act as an energy-saving gene.
If there is a Pro12Ala mutation in the peroxisomal proreflator activated receptor γ2 gene, the transcriptional activity of peroxisome proliferator activated receptor γ2 is reduced. Furthermore, the frequency of this Pro12Ala mutation is more frequently observed in non-diabetic patients than in diabetic patients, suggesting that it acts as a resistance factor against diabetes.
As described above, mutations in the peroxisome pro-referrer activated receptor γ2 gene can be genetic markers for obesity and diabetes.
[0073]
(4) Leptin receptor:
Leptin receptor is a one-time transmembrane receptor expressed mainly in the hypothalamus. After leptin binds to the leptin receptor, several signals are transmitted, resulting in reduced appetite, reduced energy expenditure, and reduced body fat mass.
Several cases of obesity due to mutations in the leptin receptor gene have been reported in experimental animals and humans. Mutations in the leptin receptor gene result in abnormalities in the leptin signaling mechanism, resulting in leptin resistance in the center.
As described above, the mutation of the leptin receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0074]
(5) Leptin:
Leptin is normally secreted from adipocytes and acts as an afferent signal in a negative feedback loop that regulates body fat mass. Therefore, if leptin expression is insufficient or leptin activity is reduced due to mutations in the leptin gene, it is considered that leptin resistance causes obesity.
In the Sib-pair analysis, the D2S1788 locus on the second chromosome has the largest effect on body fat mass. As a candidate gene at this locus, leptin and pro-opio As mentioned above, mutations in the leptin gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0075]
(6) Plasminogen activator inhibitor 1:
Mutations in the
As described above, a mutation in the
[0076]
(7) Hepatic nucleus factor 1α:
The
Hepatic nucleus factor 1α gene mutation has been found in young-onset diabetes patients. This gene mutation has been suggested to correlate with insulin resistance.
As described above, the mutation of the hepatic nucleus factor 1α gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0077]
(8) Hepatic nucleus factor 1β:
The
As described above, the mutation of the hepatic nucleus factor 1β gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0078]
(9) Neuropeptide Y:
Neuropeptide Y has an effect of increasing appetite in the hypothalamus and is suppressed by leptin. Mutations in the neuropeptide Y gene are thought to cause abnormal appetite regulation and cause obesity.
Some mutations in the neuropeptide Y gene have already been reported to be associated with obesity and hypercholesterolemia.
As described above, the mutation of the neuropeptide / Y gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0079]
(10) Uncoupling protein 1:
Uncoupling
An abnormality in the
As described above, the mutation of the
[0080]
(11) Uncoupling protein 2:
Uncoupling
As described above, the mutation of the
[0081]
(12) Uncoupling protein 3:
Uncoupling protein 3 is an uncoupling protein that is expressed in large amounts in human skeletal muscle and has been linked to thermogenesis. Abnormality in the uncoupling protein 3 gene reduces heat production and energy consumption. Mutations in the promoter region of the uncoupled protein 3 gene have been found to correlate with body mass index.
As described above, the mutation of the uncoupling protein 3 gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0082]
(13) GTP, binding protein 3:
GTP-binding protein 3 is one of the important molecules that mediate various signals in intracellular signaling pathways. It has been revealed that mutations in the GTP-binding protein 3 gene are correlated with obesity, essential hypertension, hyperkalemia, hypercholesterolemia and the like.
As described above, the mutation of the GTP-binding protein 3 gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0083]
(14) Fatty Acid Binding Protein 2:
Mutations in the Fatty
As described above, the mutation of the Fatty
[0084]
(15) Pro-opiomelanocortin:
Pro-opiomelanocortin is a molecule that acts downstream of leptin in the hypothalamus. Cases of severe obesity due to abnormalities in the pro-opiomelanocortin gene have already been reported.
In the Sib-pair analysis, the D2S1788 locus on the second chromosome has the largest effect on body fat mass. Candidate genes at this locus include leptin and pro-opiomelanocortin.
As described above, the mutation of the pro-opiomelanocortin gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0085]
(16) Cocaine and amphetamine regulated transcript:
Cocaine and amphetamine regulated transcripts are molecules that are expressed in the brain and have the effect of reducing food intake. If a mutation in the cocaine and amphetamine-regulated transcript gene causes an abnormality in its function, it is considered that obesity is caused. So far, it has been suggested that mutations in the cocaine and amphetamine regulated transcript gene affect fat distribution in Syndrome X, where insulin resistance is the primary pathology.
As described above, mutations in the cocaine and amphetamine regulated transcript gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0086]
(17)
Protein phosphatase-1 is a molecule that acts on glucose metabolism such as glycogen synthesis.
Abnormal glucose metabolism due to mutations in the protein phosphatase-1 gene results in insulin resistance.
As described above, the mutation of the protein phosphatase-1 gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0087]
(18) Insulin receptor substrate 1:
Mutations in the
As described above, mutations in the
[0088]
(19) Melanocortin-4 receptor:
Severely obese individuals due to mutations in the melanocortin-4 receptor gene have been reported. The melanocortin-4 receptor gene knockout mouse exhibits obesity, hyperinsulinemia, and diabetes, and shows a phenotype similar to that of human obesity.
As described above, mutation of the melanocortin-4 receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0089]
(20) Cholecystokinin-A receptor:
Cholecystokinin is a neuropeptide expressed in the brain and intestinal tract, and cholecystokinin-A receptor is one of the receptors for cholecystokinin.
Those who have a mutation in the promoter region of the cholecystokinin-A receptor gene have a high body fat percentage and high blood leptin and insulin levels.
As described above, a mutation in the cholecystokinin-A receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0090]
(21) Neuropeptide Y receptor:
The neuropeptide Y receptor is a receptor to which neuropeptide Y binds, and transmits a signal that enhances appetite in the hypothalamus. Mutations in the neuropeptide Y receptor gene cause abnormalities in the appetite regulation mechanism and cause obesity.
As described above, the mutation of the neuropeptide Y receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0091]
(22) Dopamine D2 receptor:
Mutations in the dopamine D2 receptor gene have been reported to be involved in obesity and
Disorder 2000 Oct; 24 (10): 1233-8)
As described above, the mutation of the dopamine D2 receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0092]
(23) Dopamine D4 receptor:
It has been reported that a mutation in the dopamine D4 receptor gene causes individual differences in eating behavior and contributes to obesity. (Reference: Eat Weight Disorder 1998 Jun; 3 (2): 71-7)
As described above, the mutation of the dopamine D4 receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0093]
(24) Angiotensin converting enzyme:
Mutations in the angiotensin converting enzyme gene have been reported to be involved in hypertension and coronary artery disease associated with obesity. (Reference: Hum Genet 2000 Sep; 107 (3): 239-42)
As described above, a mutation in the angiotensin converting enzyme gene can be a genetic marker for a lifestyle-related disease associated with obesity.
[0094]
(25) Tumor necrosis factor α:
Mutations in the tumor necrosis factor α gene have been reported to be involved in obesity and insulin resistance. (Reference: Metabolism 2000 Aug; 49 (8): 1021-4)
As described above, mutations in the tumor necrosis factor α gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0095]
(26) Insulin receptor:
Mutations in the insulin receptor gene have been reported to be involved in obesity and hypertension associated with obesity. (Reference: Am J Hypertens. 2000 Jul; 13 (7): 745-52)
As described above, mutations in the insulin receptor gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0096]
(27) Serotonin receptor:
Serotonin acts as a neurotransmitter in the brain and is also involved in eating behavior. Mutations in various serotonin receptor genes have been reported to be involved in obesity and obesity complications. Mutations in the serotonin receptor gene affect energy intake, such as alcohol consumption. (Reference: Int J Obes RelatMetab Disorder. 2000 Jul; 24 (7): 920-4) From the above, mutations in the serotonin receptor family gene are a genetic marker for lifestyle-related diseases associated with obesity and obesity. Can be.
[0097]
(28) Adiponectin:
Adiponectin is a molecule secreted from visceral fat. Mutations in the adiponectin gene have been reported to be involved in obesity and obesity complications. (Reference: Int J Obes Relat Metab Disorder. 2000 Jul; 24 (7): 861-8.)
As described above, a mutation in the adiponectin gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0098]
(29) Low density lipoprotein receptor:
Mutations in the low density lipoprotein receptor gene have been reported to be involved in obesity and obesity complications. (Reference: Hum Genet. 2000 May; 106 (5): 546-52).
As described above, the mutation in the low-density lipoprotein receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0099]
(30) Glucocorticoid receptor:
Glucocorticoids are known as stress hormones that promote eating. The glucocorticoid receptor gene has been reported to be involved in obesity and obesity complications. (Reference: Obes Res. 2000 May; 8 (3): 211-8.)
As described above, the mutation of the glucocorticoid receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0100]
(31) Lipoprotein lipase:
Lipoprotein lipase is an enzyme that plays an important role in lipid metabolism and sugar metabolism. Mutations in the lipoprotein lipase gene have been reported to be involved in individual differences in lipid metabolism and glucose metabolism in obesity. (Reference: Hum Genet. 2000 Apr; 106 (4): 420-4).
As described above, the mutation in the lipoprotein lipase gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0101]
(32) Fatty acid transport protein 1:
It has been reported that mutations in the fatty
[0102]
(33) Aldehyde dehydrogenase:
Mutations in the aldehyde dehydrogenase gene cause changes in alcohol consumption and individual differences in caloric intake. Furthermore, it has been shown that altering the glycemic coefficient is also involved in the development of diabetes and four words. (Reference: Alcohol ClinExp Res. 2000 Apr; 24 (4 Suppl): 5S-11S.) Based on the above, mutation of the aldehyde dehydrogenase gene can be a genetic marker for lifestyle-related diseases associated with obesity and obesity. .
[0103]
(34) Apolipoprotein A:
Mutations in the apolipoprotein A gene have been reported to be involved in ischemic heart disease associated with obesity. (Reference: Atherosclerosis 2000 May; 150 (1): 187-92)
As described above, the mutation of the apolipoprotein A gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0104]
(35) Apolipoprotein B:
Mutations in the apolipoprotein B gene have been reported to be involved in ischemic heart disease associated with obesity.
[0105]
As described above, a mutation in the apolipoprotein B gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0106]
(36) Cholesteryl ester transfer protein:
It has been reported that a mutation in the cholesteryl ester transfer protein gene causes hypercholesterolemia, hypoHDL cholesterolemia, etc., and is involved in obesity. (Reference: Int J Obes Relat Metab Disorder. 1999 Sep; 23 (9): 918-25.)
As described above, a mutation in the cholesteryl ester transfer protein gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0107]
(37) Bombesin receptor:
Bombesin is one of the molecules related to appetite. Animals deficient in the bombesin receptor gene exhibit obesity.
As described above, a mutation in the bombesin receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0108]
(38) Melanocortin receptor type 3:
Mutations in the melanocortin receptor type 3 gene have been found in highly obese patients. (Reference: Int J Obes Relat Metab Disorder. 2000 February; 24 (2): 206-10.)
As described above, mutation of the melanocortin receptor type 3 gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0109]
(39) Melanocortin receptor type 4:
Mutations in the melanocortin receptor type 4 gene have been found to be involved in body fat percentage, eating behavior, growth and the like. (Reference: Mamm Genome. 2000 Feb; 11 (2): 131-5.)
As described above, mutation of the melanocortin receptor type 4 gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0110]
(40) Melanocortin receptor type 5:
Melanocortin receptor type 5 genes are important for food regulation and energy expenditure. As described above, mutation of the melanocortin receptor type 5 gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0111]
(41) Insulin-like growth factor:
Mutations in the insulin-like growth factor gene have been found significantly more often in obese individuals. (Reference: Eur J Hum Genet 1999 Oct-Nov; 7 (7): 821-7)
As described above, the mutation of the insulin-like growth factor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0112]
(42) Hepatic lipase:
It has been reported that a mutation in the hepatic lipase gene causes a change in lipase activity and is associated with visceral fat obesity. (Reference: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1999 Nov; 19 (11): 2701-7.)
As described above, the mutation of the hepatic lipase gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0113]
(43) Apolipoprotein E:
It has been reported that mutations in the apolipoprotein E gene cause changes in lipid metabolism and are associated with obesity, hyperlipidemia, coronary artery disease and the like. (Reference: Circulation. 1999 Aug 10; 100 (6): 608-13.)
As described above, mutations in the apolipoprotein E family gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0114]
(44) Apolipoprotein C:
It has been reported that mutations in the apolipoprotein C gene cause changes in lipid metabolism and are associated with obesity, hyperlipidemia, heart disease and the like. (Reference: Hum Genet 1997
Sep; 100 (3-4): 327-33)
As described above, mutations in the apolipoprotein C family gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0115]
(45) Apolipoprotein D:
It has been reported that mutations in the apolipoprotein D gene cause changes in lipid metabolism and are associated with obesity, hyperlipidemia, heart disease and the like. (Reference: J Clin Endocrinol Metab 1994 Aug; 79 (2): 568-70)
As described above, mutations in the apolipoprotein D family gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0116]
(46) Apolipoprotein B:
It has been reported that mutations in the apolipoprotein B gene cause changes in lipid metabolism and are associated with obesity, hyperlipidemia, heart disease and the like.
As described above, mutations in the apolipoprotein B family gene can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0117]
(47) Adrenaline receptor α2B:
It has been reported that mutations in the adrenergic receptor α2B gene contribute to obesity by causing individual differences in basal metabolism. (Reference: J Clin Endocrinol Metab. 1999 Jul; 84 (7): 2429-33., J Intern Med 1999 Jun; 245 (6): 667-72).
As described above, the mutation of the adrenergic receptor α2B gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0118]
(48) endothelin:
Endothelin is a molecule secreted by vascular endothelial cells and involved in blood pressure regulation. Mutations in the endothelin gene have been reported to be involved in hypertension associated with obesity. (Reference: Hypertension 1999 May; 33 (5): 1169-74)
As described above, mutations in the genes of the endothelin family can be genetic markers for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0119]
(49) Glucagon-like peptide receptor:
Glucagon-like peptide receptors play important roles in sugar metabolism and lipid metabolism.
As described above, mutation of the glucagon-like peptide receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0120]
(50) Agouti Signaling Protein:
Agouti signaling proteins play important roles in glucose and lipid metabolism.
As described above, a mutation in the agouti signaling protein gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0121]
(51) Galanin:
Galanin plays an important role in appetite regulation in the brain.
As described above, the mutation of the galanin gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0122]
(52) Glucagon receptor:
It has been reported that mutations in the glucagon receptor gene are involved in obesity and hypertension associated with obesity. (Reference: Clin Exp Pharmacol Physiol. 1998 Jul-Aug; 25 (7-8): 627-9.)
As described above, the mutation in the glucagon receptor gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0123]
(53) Prohormone convertase 1:
As described above, mutations in the
[0124]
(54) Prohormone convertase 2:
As described above, mutations in the
[0125]
(55) Prohormone convertase 3:
Prohormone convertase 3 is an enzyme required for the production of insulin. Mutations in this gene are likely to cause marked insulin resistance and obesity.
As described above, the mutation of the prohormone convertase 3 gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0126]
(56) Carboxypeptidase E:
Carboxypeptidase E is an enzyme required for the production of insulin. Mutations in this gene are likely to cause marked insulin resistance and obesity.
As described above, the mutation of the carboxypeptidase E gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0127]
(57) Hormone sensitive lipase:
Hormone-sensitive lipase plays an important role in lipid metabolism and is also an enzyme involved in the development of obesity.
As described above, the mutation of the hormone-sensitive lipase gene can be a genetic marker for obesity and lifestyle-related diseases associated with obesity.
[0128]
(58) Angiotensinogen
Angiotensin plays an important role in the renin-angiotensin system, is an enzyme involved in hypertension, cardiac hypertrophy and arteriosclerosis, and angiotensinogen is a precursor thereof.
As described above, the mutation of the angiotensinogen gene (M235T) can be a genetic marker for lifestyle-related diseases such as hypertension and cardiovascular diseases (coronary artery disease and myocardial infarction).
(Katsuya, T .; Koike, G .; Yee, T.W .; Sharpe, N .; Jackson, R .; Norton, R .; Horiuchi, M .; Pratt, R.E .; Dzau, V.J. MacMahon, S .: Association of angiotensinogen gene T235 variant with increased risk of colony heart disease.
(59) Angiotensin II receptor
Angiotensin II receptor plays an important role as a cell membrane receptor for angiotensin II, and is an enzyme involved in hypertension, cardiac hypertrophy, and arteriosclerosis.
As described above, mutations in the angiotensin II receptor gene (A-to-C variant, located in the 3-prime untranslated region at nucleotide 1166) are caused by lifestyle-related diseases such as hypertension and cardiovascular diseases (coronary artery disease and myocardial infarction). Can be a genetic marker.
(Bonardeaux, A .; Davies, E .; Jeunemaitre, X .; Ferry, I .; Charru, A .; Clauser, E .; Tiret, L .; :
[0129]
(60) Endothelial human NO synthase
NO is synthesized by endothelial human NO synthase in vascular endothelium and is a vascular endothelium-derived dilation factor (EDRF). Endothelial human NO synthase plays an important role in NO synthesis, and is also an enzyme involved in vascular tonus regulation and arteriosclerosis.
As described above, the mutation (glu298asp) in the endothelial human NO synthase gene can be a genetic marker for lifestyle-related diseases such as arteriosclerosis and cardiovascular disease (coronary angina pectoris).
(Yushimura, M .; Yasue, H .; Nakayama, M .; Shimakisaki, Y .; Sumida, H .; Sugiyayama, S .; Kugiya, K .; Ogawa, Y., Ogawa, Y. Miyamoto, Y .; Nakao, K .: A missense glu 298 asp variant in the endogenous nitric oxide synthesizing the gene is a part of the association.
[0130]
(61) Paraoxonase (PON1)
Paraoxonase plays an important role in the esterification of high density lipoproteins (HDL), and is an enzyme involved in the antioxidant action of preventing oxidation of low density lipoproteins (LDLs) and arteriosclerosis.
As described above, the mutation of paraoxonase can be a genetic marker for lifestyle-related diseases such as arteriosclerosis and cardiovascular disease.
(. Effect of the human serum paraoxonase 55 and 192 genetic polymorphismson the protection by high density lipoprotein against low density lipoprotein oxidative modification FEBS Lett 423:. 57-60, 1998.)
(Odawara, M .; Tachi, Y .; Yamashita, K.: Paraoxonase polymorphism Gln192-Arg is associated with coronary heart disease in Japanese noninsulin-dependent diabetes mellitus J. Clin Endocr Metab 82:.... 2257-2260, 1997 .)
[0131]
(62) CD36
CD36 plays an important role as a scavenger receptor and is an enzyme involved in metabolism of denatured lipids and arteriosclerosis.
As described above, the mutation of CD36 can be a genetic marker for lifestyle-related diseases such as arteriosclerosis.
(Pravenec, M .; Zidek, V .; Simakova, M .; Kren, V .; Krenova, D .; Horky, K .; Jachymova, M .; Mikova, B .; Azav .; J.; Churchill, PC; Webb, RC; Hingarh, NH; Yang, Y.; Wang, J.-M.; St.Lezin, E.M.; Kurtz, T. W .: Genetics of Cd36 and the clustering of multiple cardiovascular risk factors in spontaneous hypertension, J. Clin. Invest. .)
[0132]
(63)
MCP1 (monocyte chemoattractant protein) is produced in vascular endothelium and macrophages and is important for the development of monocytes in atherosclerotic lesions, and
As described above, mutation of
(Charo, IF; Myers, S. J .; Herman, A .; Franci, C .; Connolly, A. J .; Coughlin, S. R .: Molecular cloning and financial services. receptors alternatives splitting of the carboxyl-terminal tails. Proc. Nat. Acad. Sci. 91: 2752-2756, 1994. . Nitiation of atherosclerosis Nature 394: 894-897, 1998.)
[0133]
(64) Cell adhesion factor 1 (ICAM1)
ICAM1 is a ligand of lymphocyte-associated antigen (LFA1), and anti-ICAM1 antibody plays an important role in suppressing rejection of transplanted hearts and is an adhesion factor involved in the progression of arteriosclerosis.
As described above, the mutation of ICAM1 can be a genetic marker for lifestyle-related diseases such as progression of arteriosclerosis.
(Simmons, D .; Makboba, M.W .; Seed, B .: ICAM, an adhesion ligand of LFA-1, is homomogous to the neural cell admission.
[0134]
(65) Matrix metalloprotease 3
Matrix metalloprotease 3 (MMP3) plays an important role in atherosclerotic plaque rupture and is an enzyme involved in atherosclerotic progression.
As described above, the mutation of matrix metalloprotease 3 can be a genetic marker for lifestyle-related diseases such as coronary artery disease.
(Formstone, CJ; Byrd, PJ; Ambrose, HJ; Riley, JH; Hernandez, D .; McConville, CM; Taylor, A.M.R .: The order and orientation of cluster of metalloproteinase genes,
[0135]
(66) Hepatocyte growth factor
Hepatocyte growth factor plays an important role in the growth and proliferation of hepatocytes. The effects of atherosclerosis and endothelial cell proliferation are unknown.
In case-control analysis of clinical cases, mutations in hepatocyte growth factor may be genetic markers for lifestyle-related diseases such as coronary artery disease.
(Gohda, E .; Tsubouchi, H .; Nakayama, H .; Hirono, S .; Sakiyama, O .; Takahashi, K .; Miyazaki, H .; J. Clin. Invest. 81: 414-419, 1988. hepatocyte growth factor from the plasma of a patient with fulminant hepatic failure.
(67) Actin binding protein (SM22)
SM22 is an enzyme that plays an important role in arteriosclerosis, and mutation of SM22 can be a genetic marker for lifestyle-related diseases.
(Camoretti-Mercado, B .; Forsythe, S.M .; LeBeau, M.M .; Espinosa, R., III; Vieira, J.E .; Hallayko, A.J., Willaz. Obers, C .; Evans, G.A .; Thweatt, R .; Shapiro, S .; Niu, Q .; Qin, Y .; Padrid, P.A .; Solway, J .: Expressionanc. (localization of the human SM22 gene (TAGLN). Genomics 49: 452-457, 1998.)
(68) methylenetetrahydrofolate reductase
Methylenetetrahydrofolate reductase plays an important role in methionine-homocysteine metabolism and is involved in the development of arteriosclerosis and thrombus formation.
As described above, the mutation of methylenetetrahydrofolate reductase (C677T) can be a genetic marker for lifestyle-related diseases such as thrombus formation and arteriosclerosis.
(Goyette, P .; Sumner, JS; Milos, R .; Duncan, AMV; Rosenblatt, DS; Matthews, R.G .; Rozen, R .: human methyrenetet: Isolation of cDNA, mapping and mutation identification. Nature Genet. 7: 195-200, 1994.) (Kluijtmans, L.A.J .; van den Heuvel, LP; J .; Frosst, P .; Stevens, EMB; van Oost, BA; den Heijer, M .; els, F. J. M .; Rozen, R .; Blom, H. J.: Molecular genetic analysis in mild hyperhomocysteinemia:.. a common mutation in the methylenetetrahydrofolate reductase gene is a genetic risk factor for cardiovascular disease Am J. Hum Genet. 58: 35-41, 1996.)
(69) Tissue metalloprotease inhibitor-1
Tissue metalloprotease inhibitor-1 plays an important role in the metabolism of the stroma of the arterial wall and is an enzyme involved in the formation of abdominal aneurysms.
As described above, the mutation of the tissue metalloproteinase inhibitor-1 can be a genetic marker for a lifestyle-related disease of an arteriosclerotic lesion (such as an aneurysm).
(Wang et al. Analysis of coding sequences for tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP1) and 2 (TIMP2) in patients with aneurysms. MatrixBiol 18, 121metalloproteinases 1 (TIMP1) and 2 (TIMP2) in patients withaneurysms. Matrix Biol 18, 121 , 1999)
[0136]
<4> Production of the kit of the present invention
In the kit of the present invention, the capture oligonucleotide is immobilized on a support.
[0137]
(1) Support and immobilization of oligonucleotide on support
The material of the support on which the oligonucleotide is immobilized is not particularly limited as long as the oligonucleotide can be stabilized and immobilized, and examples thereof include synthetic resins such as glass, polycarbonate, and plastic. The form of the support is not particularly limited, and examples thereof include a sphere, a plate, and a film. The surface of the support is preferably uniform and smooth.
[0138]
For the immobilization of the oligonucleotide on the support, a technique used in ordinary hybridization methods, such as physical adsorption, electrical bonding or molecular covalent bonding, can be used.In Examples described later, carbodiimide groups are immobilized on the surface. Alternatively, a method was used in which a support having an isocyanate group (JP-A-8-23975) was used and the oligonucleotide was immobilized by covalent bonding by irradiating with ultraviolet rays. When using a support having a carbodiimide group or an isocyanate group on such a surface, it is preferable to use, as the capture oligo, an oligonucleotide having a linker having an amino group added to the end.
[0139]
When spotting an oligonucleotide on a support, if the spot amount of the oligonucleotide is too small, sufficient reactivity between the oligonucleotide and the nucleic acid probe cannot be sufficiently ensured, making determination difficult. Sometimes. Furthermore, a system of biotin and streptavidin enzyme conjugate is used for labeling of the nucleic acid probe, and it is possible to read with a general OA scanner. It is preferable to spot at. The oligonucleotide can be immobilized by, for example, spotting the oligonucleotide solution on a support using a spotting machine. Oligonucleotide solutions are usually spotted approximately circularly.
[0140]
(2) Arrangement of oligonucleotide on support
Each oligonucleotide is spotted in multiple spots on a single support, but each spot is preferably arranged in a grid. The capture containing the mutation and the corresponding wild-type oligo may be positioned for easy comparison. For example, at a certain mutation site in each gene, the wild-type oligo and the mutant-type oligo are arranged side by side so that they can be compared, and further, a negative control and a positive control are arranged side by side, and these are arranged as one block. When one gene has a plurality of mutation sites, it is possible to arrange them at random. However, it is preferable to arrange the blocks side by side for each gene to facilitate comparison.
[0141]
A more desirable arrangement is to group each spot by disease to facilitate disease risk determination. Further, by arranging the wild type and the mutant type collectively, the determination can be further facilitated.
[0142]
<5> Preparation of nucleic acid from subject and preparation of nucleic acid probe
Preparation of nucleic acid from a test sample can be performed in the same manner as in the preparation of nucleic acid from normal cells, but there are several standard methods, and the kit can be used regardless of which method is used. It is possible.
[0143]
Based on the obtained nucleic acid, a nucleic acid probe for chromosome typing is prepared. The nucleic acid probe can be prepared by amplifying the nucleic acid using a primer designed according to the base sequence of the capture oligo or control oligo. The nucleic acid probe is usually DNA, but may be RNA. Examples of the method of nucleic acid amplification include a method of amplifying as DNA by PCR and a method of amplifying as RNA by in vitro transcription.
[0144]
Some genes have a plurality of mutation sites involved in cardiovascular disease, obesity or lifestyle-related diseases, so that a nucleic acid probe can be prepared according to each mutation site. If the primers used for PCR are labeled in advance, a labeled nucleic acid probe can be obtained. The probe may be labeled during or after the PCR reaction. As the labeling substance, a labeling substance similar to a probe used for ordinary hybridization, such as a fluorescent substance or a hapten, can be used. Specifically, for example, the fluorescent substance includes fluorescein (FITC), rhodamine, phycoerythrin, Texas red, a cyanine fluorescent dye, and the hapten includes biotin, digoxigenin, dinitrophenyl, fluorescein, and the like.
[0145]
Primers for preparing a nucleic acid probe can be included in this kit together with a support on which an oligonucleotide is immobilized.
[0146]
<6> Hybridization of oligonucleotide and nucleic acid probe on support Hybridization can be performed in the same manner as hybridization of ordinary nucleic acid. A specific method will be exemplified below.
[0147]
The nucleic acid probe is added to a fusion solution comprising a salt solution such as SSC (Standard Saline Citrate), a blocking solution such as sodium dodecyl sulfate (SDS), bovine serum albumin (BSA), and an additive for promoting the fusion reaction. When the probe is double-stranded, denaturation with heat or alkali is performed. After adding several μL of the nucleic acid probe to the support, a heating operation (usually at 37 to 50 ° C.) is performed for several hours to form a hybrid between the oligonucleotide immobilized on the support and the nucleic acid probe.
[0148]
5 × SSC or 3M tetramethylammonium chloride is added to the support and heated (usually at 37 to 50 ° C.). Those which have not formed a non-specific hybrid are separated from the support, and only the specific hybrid is removed. Is selectively left on the support.
[0149]
For detection of the hybrid, a fluorescent substance or a hapten introduced into the nucleic acid probe is used. When a hapten is used, a solution containing a protein that recognizes the hapten or a protein that binds to the hapten and a conjugate (enzyme conjugate) such as alkaline phosphatase or horseradish peroxidase is added to the support and reacted at room temperature for several tens of minutes. Let it. Before binding the hapten and the enzyme conjugate, the region of the support other than the region on which the oligonucleotide was immobilized was completely covered with a protein such as casein, so that the enzyme conjugate and the support were Non-specific adsorption reaction can be inhibited. This treatment can be performed by immobilizing the oligonucleotide, adding a solution of a protein such as casein onto the support, and allowing the solution to stand at room temperature for several tens of minutes.
[0150]
After completion of the binding reaction between the enzyme conjugate and the hapten in the nucleic acid probe, the enzyme conjugate that did not bind to the hapten was washed away with an appropriate buffer containing a surfactant to remove the nucleic acid probe on the support. Only the enzyme conjugate bound to the hapten therein will remain.
[0151]
To visualize the hybrid, a compound that becomes an insolubilized compound is added only when only the hapten and the enzyme conjugate are present, and the insolubilized compound production is amplified and visualized by an enzymatic reaction. When the enzyme in the enzyme conjugate is alkaline phosphatase, nitro blue tetrazolium chloride (NBT) and BCIP (5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate-p-toluidine toluidine salt) are used as compounds at this time. Is used. When the enzyme is horseradish peroxidase, TMB (3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine) or the like can be used.
[0152]
Typing of the chromosome derived from the subject based on the obtained hybridization result is performed by observing the pigmentation or the fluorescence at the position where the capture oligo is immobilized. That is, a position where pigmentation or fluorescence is generated corresponds to the corresponding mutation. If a positive signal is observed at the position where the wild-type capture oligo is immobilized, the mutation in the nucleotide sequence of the gene on the chromosome derived from the subject is the base indicated by the capture. Conversely, if a positive signal is observed at the position where the mutant capture oligo is immobilized, the mutation in the base sequence of the gene on the chromosome derived from the subject is the base indicated by the capture. In addition, for these signal intensities, the signal obtained with the positive control capture oligo must be equal to or greater than the signal obtained with the negative control capture oligo (usually, Signal should not be low). That is, if a signal is obtained in the negative control, it means that hybridization was not performed under appropriate conditions.
[0153]
<7> Method for determining genetic risk of hereditary cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related disease
By using the above-described kit of the present invention, the genetic risk of hereditary cardiovascular diseases, obesity, and lifestyle-related diseases can be determined. Using the same kit, a nucleic acid derived from the subject is hybridized to the oligonucleotide, and the oligonucleotide having a nucleotide sequence completely matching the nucleic acid derived from the subject is identified as a wild-type mutant. . Then, the genetic risk can be determined by specifying the gene or gene group identified as the mutant type.
[0154]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[0155]
Example 1 Synthesis of oligonucleotide
Using an oligonucleotide synthesizer (Perkin-elmer Applied biosystems), an oligonucleotide having an amino group or a hydroxyl group at the 5 'end was synthesized according to a conventional method, deprotected, and dried. The dried oligonucleotide was dissolved using 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and 1 mM EDTA buffer to prepare a 100 pmol / μL oligonucleotide solution. The sequences of the synthesized oligonucleotides are shown in SEQ ID NOs: 1 to 579 in the sequence listing.
[0156]
Example 2 Spotting of an Oligonucleotide on a Support (When Using an Oligonucleotide Having an Amino Group at the 5 'End)
10 μL of a microspotting solution (TeleChem International Inc.) was mixed with 10 μL of an oligonucleotide solution having an amino group at the 5 ′ end, and the mixture was dispensed on a microtiter plate (Greiner Laboratory Ltd.). A silanized slide glass (Matsunami Glass Ind., Ltd.) was placed at a predetermined position of the spotting machine, the spotting machine was operated, and the oligonucleotide solution was spotted on the slide glass.
[0157]
After the spotting, steam from hot water was applied to the slide glass for several seconds. Thereafter, 30 mJ of ultraviolet light was applied. After re-exposure to steam for a few seconds, the slides were placed on a hot plate to remove moisture. The slide glass was rinsed with a 0.1% aqueous solution of sodium dodecyl sulfate and then rinsed with distilled water.
[0158]
The slide glass was immersed in 100 mM Tris-HCl (pH 7.5), 100 mM NaCl, 0.1% Triton X-100 containing 3% BSA (bovine serum albumin) for 30 minutes at room temperature for blocking. Thereafter, the slide glass was dried at room temperature, and then washed with 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and 1 mM EDTA buffer. The slide glass was dried again at room temperature and stored dry in a cool, dark place until use.
[0159]
Example 3 Spotting of an Oligonucleotide on a Support (When Using an Oligonucleotide Having an OH Group at the 5 'End)
10 μL of a spotting solution (2 M aqueous sodium chloride solution) was mixed with 10 μL of an oligonucleotide solution having a hydroxyl group at the 5 ′ end, and the mixture was dispensed on a microtiter plate (Greiner Laboratory Ltd.). A slide glass having a carbodiimide group was placed at a predetermined position of the spotting machine, the spotting machine was operated, and the oligonucleotide solution was spotted on the slide glass.
[0160]
After the spotting, the slide glass was placed in a dryer at 37 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the slide glass was immersed in 100 mM Tris-HCl (pH 7.5), 100 mM NaCl, 0.1% Triton X-100 containing 3% BSA (bovine serum albumin) at room temperature for 30 minutes to block. Thereafter, the slide glass was dried at room temperature, and then washed with 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and 1 mM EDTA buffer. The slide glass was dried again at room temperature and stored dry in a cool, dark place until use.
[0161]
Example 4 Preparation of Nucleic Acid Probe
Chromosomal DNA was extracted from human blood according to the method described in Molecular cloning A Laboratory Manual, 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press. PCR amplification was performed as follows. To a 0.2 mL tube for a thermal cycler, add 25 μL of Hotstartaq Master Mix Kit (QIGEN KK), 1 μL of chromosomal DNA derived from the subject, and 1 μL of 100 pmol / μL primer in a set, and add 50 μL of the total volume with distilled water. I made it. The tubes were set in a thermal cycler (PTC-200, MJ Research Inc.), and (1) 95 ° C: 15 minutes, (2) 95 ° C: 1 minute, (3) 60 ° C: 30 seconds, and (4) 72. C: 15 seconds, (5) A program for repeating (2) to (4) 40 times during a heating cycle of 72 ° C and 10 minutes was operated.
[0162]
After the probe synthesis reaction was completed, 1 μL was taken out of the reaction product, 1 μL of 6 × electrophoresis dye (30% glycerol, 0.25% bromophenol blue, 0.25% xylene cyanol) and 10 mM Tris-HCl (pH 7) .5), 4 μL of 1 mM EDTA buffer. After mixing, the mixture was electrophoresed on a 2% agarose gel at 100 V for 25 minutes. After electrophoresis, the gel was immersed in distilled water containing 0.5 μg / mL ethidium bromide for 15 minutes, and recorded on a photograph by ultraviolet irradiation.
[0163]
Example 5 Hybridization
5 μL of the nucleic acid probe prepared in Example 3 was taken, added to a 1.5 mL tube, and further mixed with 20 μL of UniHybrid Hybridization solution (Telechem International Inc.) to prepare a hybridization solution. After heat-treating this solution at 100 ° C. for 10 minutes, it was immersed in ice for 5 minutes. 10 μL of this nucleic acid probe was placed on a slide glass on which the oligonucleotides prepared in Examples 2 and 3 were spotted, and a cover glass was further placed. The slide glass was placed in a hybridization cassette (Telechem International Inc.), placed in a 42 ° C. water bath, and allowed to stand for 1 hour while being shielded from light. The slide glass was taken out from the hybridization cassette and immersed in 5 × SSC (0.75 M NaCl, 0.075 M sodium citrate) at 4 ° C. to remove the cover glass. The slide glass was immersed twice in 5 × SSC at 4 ° C. for 30 minutes, rinsed twice with a 3M aqueous solution of tetramethylammonium chloride at room temperature, and then rinsed twice with a 3M aqueous solution of 3M tetramethylammonium chloride at 45 ° C. . Finally, the slide glass was transferred to the solution containing 2 × SSC.
[0164]
Embodiment 6 Chemical color detection
The slide glass was taken out of the container, the moisture of the portion where the oligonucleotide was not immobilized was wiped off with a paper towel, and 200 μL of Block Ace solution (Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) was placed on the portion where the oligonucleotide was immobilized. After standing at room temperature for 30 minutes, the solution was sucked off with a pipettor. A solution obtained by adding 1 drop of avidin DH and 1 drop of biotinylated peroxidase (Vector Laboratories, Inc.) to 5 mL of a TBST solution (50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 0.15 M NaCl, 0.05% Tween 20) and mixing them. 200 μL was placed on the oligonucleotide-immobilized portion on the slide glass and left at room temperature for 30 minutes.
[0165]
The solution was sucked with a pipettor, the slide glass was transferred to a container containing a TBST solution, and washed at room temperature for 5 minutes with shaking. The solution was once discarded, a fresh TBST solution was added to the container, and the plate was washed with shaking at room temperature for 5 minutes. The slide glass was taken out of the container, and the water on the portion where the oligonucleotide was not immobilized was wiped off with a paper towel. After 200 μL of TMB (Vector Laboratories, Inc.) was placed on the oligonucleotide-immobilized region and reacted at room temperature for 20 minutes, the slide glass was washed with deionized water to stop the enzyme reaction.
[0166]
After the chemical coloring, the image was stored as a TIFF image in a computer using a scanner for OA (NEC Multireader 600SR) and Photoshop Ver 5.0 (Adobe Systems Inc.). Based on this image, if there is pigmentation formed by chemical color detection, the oligonucleotide immobilized on the slide glass (capture oligo) and the nucleic acid probe derived from the subject have perfect complementarity and double-stranded. Is formed.
[0167]
FIG. 2 shows the arrangement of spots for clarifying the presence or absence of base substitution in each gene, but the order of arrangement of blocks for each gene may be arbitrary. In addition, it is also possible to spot in a combination as required from these.
[0168]
Among the genes shown in FIG. 2, the mutation of the adrenaline receptor β3 gene is Trp64Arg (TGG / CGG), the mutation of the adrenaline receptor β2 gene is Gln27Glu (CAA / GAA), and the mutation of the GTP binding protein 3 gene is Ser275Ser. (TCC / TCT), the mutation of the peroxisome proliferator-activated receptor γ2 gene was Pro12Ala (CCA / GCA), Pro115Gln (CCA / CAA), and the mutation of the
[0169]
[Table 19]
[0170]
【The invention's effect】
According to the present invention, there are provided a method and a kit capable of easily detecting a plurality of gene mutations related to cardiovascular diseases, obesity and lifestyle-related diseases, and capable of treating and preventing diseases based on the determination results.
[0171]
[Sequence list]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of an oligonucleotide sequence in a kit of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the arrangement of oligonucleotides immobilized on a slide glass prepared in an example.
FIG. 3 is a diagram (photograph) showing the result of chromosome typing of a nucleic acid derived from a subject using the oligonucleotide immobilized on the slide glass of FIG.
Claims (9)
前記遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病は、それぞれの疾患に関与する遺伝子の多型が発症と相関し、
前記複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドは、前記のそれぞれの疾患毎に選ばれる少なくとも一つの遺伝子の多型の有無を検出し得る、野生型遺伝子及び多型を含む遺伝子のそれぞれの配列に由来するオリゴヌクレオチド対を含み、
前記キャプチャーオリゴヌクレオチドは、対応する疾患毎にグループ分けされて支持体上に配置されたことを特徴とするキット。It includes a plurality of capture oligonucleotides immobilized on a support, and the hybridization of these capture oligonucleotides with nucleic acids from a subject results in the inheritance of hereditary cardiovascular diseases, obesity and lifestyle-related diseases. A kit for determining risk,
The hereditary cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases are correlated with the onset of polymorphisms of genes involved in each disease,
The plurality of capture oligonucleotides can detect the presence or absence of a polymorphism of at least one gene selected for each of the above-mentioned diseases, oligonucleotides derived from the respective sequences of wild-type genes and genes containing polymorphisms Including pairs,
A kit, wherein the capture oligonucleotides are grouped for each corresponding disease and disposed on a support.
アドレナリン・レセプターβ3、アドレナリン・レセプターβ2、ペルオキシソーム・プロリファレーター・アクチベーティッド・レセプターγ2、レプチン・レセプター、レプチン、プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビター1、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1α、ヘパティック・ニュークレアー・ファクター1β、ニューロ・ペプチド・Y、アンカップリング・プロテイン1、アンカップリング・プロテイン2、アンカップリング・プロテイン3、GTP・バインディング・プロテイン3、ファティー・アシッド・バインディング・プロテイン2、プロ・オピオメラノコルチン、コカイン・アンド・アンフェタミン・レギュレイティッド・トランスクリプト、プロテイン・フォスファターゼ1・グリコーゲン・レギュレイティッド・Gサブユニット、インスリン・レセプター・サブストレイト1、インスリン・レセプター、メラノコルチン−4・レセプター、コレシストキニン−A・レセプターアンジオテンシノーゲン、アンジオテンシンIIレセプター、内皮型ヒトNO合成酵素、パラオキソナーゼ、CD36、ケモカインレセプター2、細胞接着因子1(ICAM1)、マトリックスメタロプロテアーゼ3、CD40リガンド、肝細胞増殖因子、アクチン結合蛋白(SM22)、メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素、及び組織メタロプロテアーゼインヒビター−1の各々の遺伝子配列の一部に相当する配列番号1〜78から選択される塩基配列を有するオリゴヌクレオチド対からなるプライマーセット。Hybridization of multiple capture oligonucleotides immobilized on a support with nucleic acids from a subject is used to determine the genetic risk of hereditary cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases A primer set for amplifying nucleic acid from the subject,
Adrenergic receptor β3, adrenergic receptor β2, peroxisomal pro-reflector activated receptor γ2, leptin receptor, leptin, plasminogen activator inhibitor 1, hepatic nucleus factor 1α, hepatic new Clear Factor 1β, Neuro Peptide Y, Uncoupling Protein 1, Uncoupling Protein 2, Uncoupling Protein 3, GTP Binding Protein 3, Fatty Acid Binding Protein 2, Pro Opiomelanocortin, cocaine and amphetamine regulated transcript, protein phosphatase 1 glycogen regulation Rated G subunit, insulin receptor substrate 1, insulin receptor, melanocortin-4 receptor, cholecystokinin-A receptor angiotensinogen, angiotensin II receptor, endothelial human NO synthase, paraoxonase , CD36, chemokine receptor 2, cell adhesion factor 1 (ICAM1), matrix metalloproteinase 3, CD40 ligand, hepatocyte growth factor, actin-binding protein (SM22), methylenetetrahydrofolate reductase, and tissue metalloprotease inhibitor-1 A primer set comprising an oligonucleotide pair having a base sequence selected from SEQ ID NOS: 1 to 78 corresponding to a part of the gene sequence of
前記遺伝性の心血管系疾患、肥満および生活習慣病は、それぞれの疾患に関与する遺伝子の多型が発症と相関し、
前記複数種のキャプチャーオリゴヌクレオチドは、前記のそれぞれの疾患毎に選ばれる少なくとも一つの遺伝子の多型の有無を検出し得る、野生型遺伝子及び多型を含む遺伝子のそれぞれの配列に由来するオリゴヌクレオチド対を含み、
前記キャプチャーオリゴヌクレオチドは、対応する疾患毎にグループ分けされて支持体上に配置され、
前記ハイブリダイゼーションにより、被検者由来の核酸と完全に一致する塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを同定することを特徴とする方法。Hybridization of multiple capture oligonucleotides immobilized on a support with nucleic acids from a subject to determine the genetic risk of hereditary cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases The method,
The hereditary cardiovascular disease, obesity and lifestyle-related diseases are correlated with the onset of polymorphisms of genes involved in each disease,
The plurality of capture oligonucleotides can detect the presence or absence of a polymorphism of at least one gene selected for each of the above-mentioned diseases, oligonucleotides derived from the respective sequences of wild-type genes and genes containing polymorphisms Including pairs,
The capture oligonucleotides are arranged on a support, grouped by corresponding disease,
A method comprising identifying an oligonucleotide having a base sequence that completely matches a nucleic acid derived from a subject by the hybridization.
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