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JP3145169B2 - Nucleic acid detection method and kit - Google Patents

Nucleic acid detection method and kit

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Publication number
JP3145169B2
JP3145169B2 JP04961492A JP4961492A JP3145169B2 JP 3145169 B2 JP3145169 B2 JP 3145169B2 JP 04961492 A JP04961492 A JP 04961492A JP 4961492 A JP4961492 A JP 4961492A JP 3145169 B2 JP3145169 B2 JP 3145169B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nucleic acid
primer
modified
strand
target
Prior art date
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Application number
JP04961492A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH05192197A (en
Inventor
一雄 鈴木
イー・ブービンジー ウィルソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
Publication of JPH05192197A publication Critical patent/JPH05192197A/en
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Publication of JP3145169B2 publication Critical patent/JP3145169B2/en
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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はDNA技術に関し、分子
生物学、並びに臨床診断学及び試験における技術として
の使用を意図したものである。特に、生物学的サンプル
の核酸(DNA、RNA、又はその両方)におけるコピ
ー数の少ない標的ヌクレオチド配列を増幅及び検出する
ための、感度の高いアッセイ法及びキットに関する。
This invention relates to DNA technology and is intended for use as a technique in molecular biology and in clinical diagnostics and testing. In particular, it relates to sensitive assays and kits for amplifying and detecting low copy number target nucleotide sequences in nucleic acids (DNA, RNA, or both) of a biological sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】DNA又はRNAプローブ技術は、いく
つかの産物が診断市場に出回っているにもかかわらず、
今日でも相変わらず主として実験研究のための手段であ
る。いくつかの会社がこの市場で伝統的な型のDNAプ
ローブ及びキットを発売しており、近年ポリメラーゼ・
チェイン・リアクション(以下PCRと略す)のプロー
ブがHIVの検出及び確認のために、関連実験室での制
限された使用を認められている。
2. Description of the Related Art DNA or RNA probe technology is notwithstanding several products on the diagnostic market,
Even today, it is still mainly a tool for experimental research. Several companies have launched traditional types of DNA probes and kits in this market, and in recent years
Chain Reaction (PCR) probes have been approved for limited use in relevant laboratories for the detection and confirmation of HIV.

【0003】核酸を検出するための古典的なプロトコー
ルには、しばしば、固体基質上に標的を固定し、標的の
配列に対して放射能でラベルされたDNAプローブをハ
イブリダイズさせ、洗浄し、安定なハイブリッドを検出
することが含まれる(Sambrook,j,Fritsch,E.F.,及び M
aniatis T.Molecular Cloning:a Laboratory Manual,2n
d ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)。
通常のアッセイ法には、フィルター膜上での標的核酸の
検出が含まれる(Meinkoth,J.and Wahl,G.,Anal.Bioche
m.138,pp267-284,1984)。この方法の2つのタイプは、
サザンブロットハイブリダイゼーション法或いはノーザ
ンブロットハイブリダイゼーション法である。サザン型
では、DNAプローブがフィルターに固定された標的D
NAに結合される。ノーザン型では、フィルター上のタ
ーゲットはRNAである。両方法において、プローブの
結合及び検出方法は同じである。他の型も存在する。D
NAプローブ技術は、in situ での核酸検出、例えばマ
イクロスコープスライドに結合した透過性細胞(permea
bilized cells )上の核酸を検出するのに用いられる。
Classical protocols for detecting nucleic acids often involve immobilizing the target on a solid substrate, hybridizing a radioactively labeled DNA probe to the target sequence, washing, and stabilizing. Detecting hybrids (Sambrook, j, Fritsch, EF, and M
aniatis T. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, 2n
ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).
A typical assay involves detection of a target nucleic acid on a filter membrane (Meinkoth, J. and Wahl, G., Anal. Bioche.
m.138, pp267-284, 1984). Two types of this method are:
Southern blot hybridization or Northern blot hybridization. In the Southern type, a DNA probe is immobilized on a target D
Bound to NA. In the Northern type, the target on the filter is RNA. In both methods, the probe binding and detection methods are the same. Other types also exist. D
NA probe technology is used to detect nucleic acids in situ, such as permeable cells (permea
Used to detect nucleic acids on bilized cells).

【0004】上記アッセイに用いられるプローブは、も
ともとは修飾されたデオキシヌクレオシド5´三リン酸
によって担持されていた成分の取り込み、或いは転移を
通じてラベルすることができる。プローブはしばしばニ
ックトランスレーションによって(Kelly,R.B.et al.,
J.Biol.Chem.245,pp39-45,1970)、又は精製されたDN
A断片のランダムプライミング(Feinberg,A.P.及び V
ogelstein,B.,Anal.Biochem.132,pp6-13,1983)によって
製造され、或いは合成オリゴヌクレオチドの3´又は5
´末端ラベリング(Sambrook,J, Fritsch,E.F.,及び M
aniatis,T.Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2n
d ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)に
よって生成される。又、様々なタイプの化学修飾によっ
ても、ラベルされたプローブを生成することができる
(Symons,R.H.,Nucleic Acid Probes.,CRC Press,Inc.1
989)。最近の多くのアッセイには、ポリメラーゼ・チェ
イン・リアクション(PCR)( Mullis による米国特
許第4,683,202)、Q−ベータ・レプリカーゼ
・システム(Lomeli,H.et al.,Clin.Chem.35,pp1826-18
31,1989)、及びDNA−RNA−DNAプローブ・サイ
クリング・スキーム(Duck,P.et al.,BioTechniques 9,
pp142-147,1990)等の技術が含まれる。これらは各々、
少ないコピー数で発生する特定の標的核酸を検出する方
法としては概念的に異なる。PCRに基づく方法を介す
る特定の標的配列の増幅は、標的に対する数対のプロー
ブのハイブリダイゼーション、DNAコピーのプライマ
ー酵素合成、鎖の熱変性、及び前記行程の多数回のサイ
クル的反復を含む。PCRを用いた検出には一般に、生
成物をラベルされた第3のプローブとハイブリダイズさ
せることが含まれる。Q−ベータ・レプリカーゼ・シス
テムは、RNAプローブ配列自体の増幅を生じさせるた
めに、標的配列の存在を必要とする。この方法はPCR
のようなサーマルサイクルを必要とせず、検出は挿入剤
を介して行われる。DNA−RNA−DNAシステムに
は、各末端にDNAが配置されたRNA配列を有するキ
メラの核酸である1本鎖プローブを用いることが含まれ
る。これがDNA標的とハイブリダイズすると、酵素R
NアーゼHがプローブのRNA部分を切り出すことがで
きる。プローブの側部に位置するDNA部分はハイブリ
ダイズした状態で残存することができないので、標的か
ら解離する。これによって、より多くの上記サイクルを
生じさせることができる。プローブの短い消化断片の生
成はゲル電気泳動によって検出される。
[0004] Probes used in the above assays can be labeled through incorporation or translocation of components originally carried by the modified deoxynucleoside 5 'triphosphate. Probes are often generated by nick translation (Kelly, RB et al.,
J. Biol. Chem. 245, pp39-45, 1970), or purified DN
Random priming of fragment A (Feinberg, AP. And V
ogelstein, B., Anal. Biochem. 132, pp6-13, 1983) or 3 'or 5 of synthetic oligonucleotides.
´Terminal labeling (Sambrook, J, Fritsch, EF, and M
aniatis, T.Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2n
ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989). Labeled probes can also be generated by various types of chemical modification (Symons, RH, Nucleic Acid Probes., CRC Press, Inc. 1).
989). Many recent assays include the polymerase chain reaction (PCR) (U.S. Pat. No. 4,683,202 to Mullis), the Q-beta replicase system (Lomeli, H. et al., Clin. Chem. 35). , pp1826-18
31,1989), and a DNA-RNA-DNA probe cycling scheme (Duck, P. et al., BioTechniques 9,
pp. 142-147, 1990). These are each
It is conceptually different as a method for detecting a specific target nucleic acid generated at a low copy number. Amplification of a particular target sequence via a PCR-based method involves hybridization of several pairs of probes to the target, enzymatic synthesis of DNA copy primers, heat denaturation of the strand, and multiple cycling of the process. Detection using PCR generally involves hybridizing the product to a labeled third probe. The Q-beta replicase system requires the presence of a target sequence to effect amplification of the RNA probe sequence itself. This method uses PCR
The detection is performed via an intercalating agent without the need for a thermal cycle as described above. DNA-RNA-DNA systems include the use of single-stranded probes that are chimeric nucleic acids having RNA sequences with DNA located at each end. When this hybridizes to the DNA target, the enzyme R
Nase H can excise the RNA portion of the probe. The DNA portion located on the side of the probe cannot remain in a hybridized state and is dissociated from the target. As a result, more cycles can be generated. The formation of a short digested fragment of the probe is detected by gel electrophoresis.

【0005】核酸プローブの検出のためのシステムは、
しばしばオートラジオグラフィーを用いるものであり、
或いは非放射性のものも可能である(Symons,R.H.,Nucl
eicAcid Probes.,CRC Press,Inc.1989)。放射性システ
ムの代わりに用いられる非放射性検出システムには、無
色の化合物の目に見える色への変換、或いは生物発光又
は化学発光による光の発生を含む蛍光的又は酵素的スキ
ームがある。化学発光法の改良によって、現在では放射
性の方法とかなり近いレベルの感度を有するようになっ
た。このような報告の1つは、化学発光物質PPD(4
−メトキシ−4−(3−フォスフェートフェニル)スピ
ロ[1,2,−ジオキセタン−3,2´−アダマンタ
ン])を用いている(Bronstein,I.et al.Anal.Bioche
m.180,pp95-98,1989)。
[0005] A system for detecting a nucleic acid probe comprises:
Often uses autoradiography,
Alternatively, non-radioactive ones are also possible (Symons, RH, Nucl
eicAcid Probes., CRC Press, Inc. 1989). Non-radioactive detection systems used in place of radioactive systems include fluorescent or enzymatic schemes that involve the conversion of a colorless compound to a visible color or the generation of light by bioluminescence or chemiluminescence. Improvements in chemiluminescence methods have now led to levels of sensitivity that are quite close to radioactive methods. One such report is the chemiluminescent substance PPD (4
-Methoxy-4- (3-phosphatephenyl) spiro [1,2, -dioxetane-3,2'-adamantane]) (Bronstein, I. et al. Anal. Bioche).
m.180, pp95-98, 1989).

【0006】我々の発明のより近い先行技術は、Vary e
t al.1989 による米国特許第4,851,331号であ
る。この米国特許では、特定のオリゴヌクレオチドプラ
イマーを標的配列とハイブリダイズさせている。DNA
はプライマーの3´末端から酵素により伸長し、その結
果ラベルされたヌクレオチドの取り込みを生じる。その
実施例においては、生成物はその後固体のゲル基板に固
定され、放射能的に検出される。
[0006] The closer prior art of our invention is Vary e
No. 4,851,331 to T. al.1989. In this patent, certain oligonucleotide primers are hybridized to a target sequence. DNA
Is enzymatically extended from the 3 'end of the primer, resulting in incorporation of the labeled nucleotide. In that embodiment, the product is then immobilized on a solid gel substrate and detected radioactively.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
標的に対して相補的な配列の増幅を生じる酵素合成によ
って、標的核酸の存在を検出するための、高感度かつ高
速な方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to:
It is an object of the present invention to provide a sensitive and fast method for detecting the presence of a target nucleic acid by enzymatic synthesis resulting in the amplification of a sequence complementary to the target.

【0008】他の核酸プローブ法は、免疫学的診断法よ
りもかなり高感度ではあるが、かなり複雑でかつ手順が
遅いため診断市場にはあまり適さないことが立証されて
いる。前記PCR法は高感度であるが、高価な温度制御
加熱/冷却ユニットを必要とする。また、この方法には
長時間を要する最終的なリプロービング工程が含まれ
る。同様に、DNA−RNA−DNAプローブシステム
は、最終的な検出の前にゲル電気泳動工程を要する。
Other nucleic acid probe methods, while considerably more sensitive than immunological diagnostic methods, have proven to be less suitable for the diagnostic market because of their rather complex and slow procedures. The PCR method is sensitive, but requires an expensive temperature controlled heating / cooling unit. The method also includes a final reprobing step that takes a long time. Similarly, DNA-RNA-DNA probe systems require a gel electrophoresis step before final detection.

【0009】本発明の他の目的は、温度サイクル及び電
気泳動工程がいらず、かつ最終的なリプロービング工程
でDNAプローブを産物とハイブリダイズさせることを
含まない簡単なシステムを提供することである。
It is another object of the present invention to provide a simple system that does not require a temperature cycling and electrophoresis step and does not involve hybridizing a DNA probe with the product in a final reprobing step. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、生物学的サン
プルの核酸中の特定の標的配列を増幅及び検出するため
の方法であって、
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method for amplifying and detecting a specific target sequence in a nucleic acid of a biological sample, comprising:

【0011】(a)複数組の配列である複数のオリゴヌ
クレオチドプライマーと、標的ヌクレオチド配列及び非
標的ヌクレオチド配列の両方を含む生物学的サンプル由
来の核酸とを、前記プライマーが標的核酸の複数部に単
独かつ特異的に結合してハイブリッドを形成するような
条件下で接触させる工程と、
(A) A plurality of sets of sequences of oligonucleotide primers and a nucleic acid derived from a biological sample containing both a target nucleotide sequence and a non-target nucleotide sequence are combined in a plurality of portions of the target nucleic acid. Contacting under conditions such that they bind alone and specifically to form a hybrid;

【0012】(b)1又はそれ以上のタイプのプライマ
ー依存性核酸ポリメラーゼを用いることにより、前記ハ
イブリッドのハイブリダイズしたプライマー鎖を、夫々
のプライマーの3´末端から5´−3´方向へ進むよう
に伸長させる工程であって、これにより未修飾の及び修
飾されたヌクレオシド三リン酸を、溶液中から標的鎖に
対して相補的な前記鎖中に取り込ませる工程と、
(B) using one or more types of primer-dependent nucleic acid polymerases to cause the hybridized primer strands of the hybrid to proceed in a 5'-3 'direction from the 3' end of each primer. Elongating the unmodified and modified nucleoside triphosphates from solution into said strand complementary to the target strand,

【0013】(c)前記伸長生成物を、該生成物中に取
り込まれた分離可能に修飾された成分と結合できるリガ
ンドをコートした固体支持体に結合させることにより、
非標的ヌクレオチド配列から前記プライマーの伸長生成
物を分離する工程と、
(C) binding the extension product to a solid support coated with a ligand capable of binding to a separably modified component incorporated in the product;
Separating the extension product of the primer from a non-target nucleotide sequence,

【0014】(d)ポリメラーゼ活性によって、前記鎖
の合成中に伸長された鎖に取り込まれた、検出可能に修
飾されたヌクレオチド部分を定量することによって、生
物学的サンプル中に初めに存在した標的配列の量を検出
する工程とを具備したことを特徴とする方法を提供す
る。本発明の他の目的は、生物学的サンプルの核酸の標
的配列の増幅アッセイに対するキットであって、 (a)プライマー依存性核酸ポリメラーゼに対する鋳型
を形成する標的ヌクレオチド配列の、多数の部位に対し
て相補的な多数のプライマーと、
(D) quantifying the detectably modified portion of the nucleotides incorporated into the extended strand during the synthesis of said strand by polymerase activity, thereby allowing the target originally present in the biological sample to be quantified. Detecting the amount of the sequence. Another object of the present invention is a kit for an assay for the amplification of a target sequence of a nucleic acid in a biological sample, comprising: (a) providing a template for a primer-dependent nucleic acid polymerase; A large number of complementary primers,

【0015】(b)検出可能に修飾され又は分離可能に
修飾された少なくとも1つのヌクレオシド三リン酸を含
む、プライマー合成に必要なヌクレオシド三リン酸の混
合物と、
(B) a mixture of nucleoside triphosphates required for primer synthesis, comprising at least one detectably modified or separably modified nucleoside triphosphate;

【0016】(c)多数のプライマーの3´末端におい
て合成を開始でき、標的核酸に対して相補的な鎖を5´
−3´方向に伸長できる、1以上の組の選択されたプラ
イマー依存性核酸ポリメラーゼとを具備することを特徴
とするキットを提供することである。
(C) Synthesis can be initiated at the 3 'end of a large number of primers, and a 5'
It is an object of the present invention to provide a kit comprising one or more sets of selected primer-dependent nucleic acid polymerases that can be extended in the −3 ′ direction.

【0017】本発明の付加的な目的及び効果は以下の記
述の中で説明され、また一部は以下の記述から明らかで
あるか、或いは本発明を実施することによって理解する
ことができるであろう。本発明の目的及び利点は、特許
請求の範囲において特に指摘された手段及び組み合わせ
によって実現され得る。
Additional objects and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, and in part will be obvious from the description, or may be learned by practice of the invention. Would. The objects and advantages of the invention may be realized by means and combinations particularly pointed out in the appended claims.

【0018】本発明の好ましい態様は、この明細書に取
り込まれ、その一部を構成する添付図面を以下に記載す
る課題を解決するための手段及び実施例と共に用いるこ
とによって説明される。
Preferred embodiments of the present invention will be illustrated by the accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, together with the means and examples for solving the problems described below.

【0019】基本的なプロトコールには、主に固体支持
体上に産物を固定する方法及び検出方法が異なる4つの
変形例が存在する。従って、プロトコールの他の側面
は、これらの相違に適合するために、各バージョンで異
なる。バージョン1は図1〜3によって図解される。こ
の方法には、修飾されたdNTPsを、標的核酸に対し
て合成されるDNAの中へ取り込むことが含まれる。新
たに合成されたDNA´を、固体支持体に固定する。こ
れらは蛍光によって、或いはまず修飾された残基を介し
て検出システムを結合し、次に化学発光基質を添加する
ことのいずれかによって検出される。単離工程において
は、核酸(総DNA或いは総RNA或いは両方)を患者
から単離し、これは標的配列1(DNA又はRNA)を
含有する。次に、同一の或いは異なるプライマー2をサ
ンプルに添加し、ハイブリダイゼーション工程におい
て、特定の多くの位置に存在する標的核酸にハイブリダ
イズさせる。ハイブリダイゼーションのための緩衝液の
例を下記表4に示す。使用するのに適切なハイブリダイ
ゼーション緩衝液は、本アッセイの伸長工程にいずれの
酵素を選択するかに依存する。伸長工程の前に、適切な
量の成分を添加し、表5に例示するような最終的な反応
条件にする。添加物は、緩衝液、鎖- 置換解離性ポリメ
ラーゼ(strand-displacing polymerase)、正常なラベ
ルされたデオキシヌクレオシド5´−三リン酸(dNT
Ps)3、及び修飾されたdNTPs4、5を含有す
る。バージョン1〜4のアッセイに適切なヌクレオチド
混合物の例を表1に示す。
There are four variants of the basic protocol, differing mainly in the method of immobilizing the product on the solid support and the method of detection. Thus, other aspects of the protocol are different in each version to accommodate these differences. Version 1 is illustrated by FIGS. The method includes incorporating the modified dNTPs into DNA synthesized for a target nucleic acid. The newly synthesized DNA 'is immobilized on a solid support. These are detected either by fluorescence or by first binding the detection system via the modified residue and then adding a chemiluminescent substrate. In the isolation step, nucleic acid (total DNA or total RNA or both) is isolated from the patient, which contains target sequence 1 (DNA or RNA). Next, the same or different primers 2 are added to the sample and hybridized to target nucleic acids present at many specific positions in the hybridization step. Examples of the buffer for hybridization are shown in Table 4 below. The appropriate hybridization buffer to use depends on which enzyme is selected for the extension step of the assay. Prior to the extension step, the appropriate amounts of components are added to final reaction conditions as illustrated in Table 5. Additives include buffer, strand-displacing polymerase, normal labeled deoxynucleoside 5'-triphosphate (dNT).
Ps) 3, and modified dNTPs4,5. Examples of suitable nucleotide mixtures for Versions 1-4 assays are shown in Table 1.

【0020】dNTPsは、デオキシアデノシン5´−
三リン酸(dATP)、デオキシシチジン5´−三リン
酸(dCTP)、デオキシグアノシン5´−三リン酸
(dGTP)、デオキシチミジン5´−三リン酸(dT
TP)からなる。修飾されたdNTPsはラベルされた
前記dNTPsのいずれか、或いはデオキシウリジン5
´−三リン酸(dUTP)の誘導体でもよい。
DNTPs are deoxyadenosine 5'-
Triphosphate (dATP), deoxycytidine 5'-triphosphate (dCTP), deoxyguanosine 5'-triphosphate (dGTP), deoxythymidine 5'-triphosphate (dTTP)
TP). The modified dNTPs may be any of the labeled dNTPs or deoxyuridine 5
A derivative of '-triphosphate (dUTP) may be used.

【0021】ここで好ましく用いられるプライマーは、
サンプル中の標的核酸配列に比較して短い核酸配列(例
えば10〜100ヌクレオチド)を有すべきであるが、
これらは他の長さでもよい。特異的なプライマーは、標
的核酸鎖の異なる領域にハイブリダイズできる多くの異
なるプライマー、或いは標的核酸鎖の異なる領域にハイ
ブリダイズする多くの同一のプライマーを意味する。
The primers preferably used here are:
It should have a nucleic acid sequence that is shorter (eg, 10-100 nucleotides) compared to the target nucleic acid sequence in the sample,
These may be other lengths. By specific primer is meant many different primers that can hybridize to different regions of the target nucleic acid strand, or many identical primers that hybridize to different regions of the target nucleic acid strand.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】表1に示す正常なdNTPs3及び修飾さ
れたdNTPs4、5の組み合わせ、及び濃度は例に過
ぎない。他の変形例が可能である。伸長工程において、
ポリメラーゼがプライマーの3´末端から5´−3´方
向に合成を伸長するに伴って、アナログが標的に対して
相補的な成長DNA中に取り込まれ、また下流の二重鎖
核酸6は鎖- 置換解離活性によって解離される。ストレ
プトアビジン等のリガンド8でコートされた固体基板7
はアッセイの初めから存在してもよいが、この時点で添
加すべきである。すると、ビオチン化されたdNTPの
ような分離を可能とするように修飾されたdNTP4
が、分離工程において固体基板7に結合する。その後、
固体基板7を洗浄して、非結合物質、取り込まれていな
い残基、及び汚染物質を除去する。反応混合物中で使用
されるアナログに依存して、生成物の検出は次のいずれ
かの方法で行われる。検出できるように修飾されたdN
TP5として蛍光ラベルされたdNTPが選択されたと
きは、サンプルを励起ランプ10からの入射光9の1波
長に露光し、放出光11を第2の波長で検出する蛍光検
出工程で直接行われる。或いは、この時点で検出システ
ムの成分をアナログを含むDNAに結合させることによ
って行われる。この基本的なバージョンにおいて、検出
システムを変えることも可能である。検出できるように
修飾されたdNTP5がハプテン(例えばジゴキシゲニ
ン)でラベルされたdNTPであれば、酵素でラベルさ
れた抗ハプテンリガンド12(例えば、アルカリフォス
ファターゼと結合された抗ジゴキシゲニン抗体)が添加
され、結合工程において、該リガンドがハプテンに結合
する。洗浄に続いて、PPD(4−メトキシ−4−(3
−フォスフェートフェニル)スピロ[1,2,−ジオキ
セタン−3,2´−アダマンタン]等の化学発光基質が
添加され、フィルムに対する露光によって、或いは化学
発光工程による検出においては光子を計数することによ
って検出が行われる。
The combinations and concentrations of normal dNTPs3 and modified dNTPs4,5 shown in Table 1 are only examples. Other variations are possible. In the elongation process,
As the polymerase extends synthesis in the 5'-3 'direction from the 3' end of the primer, the analog is incorporated into growing DNA complementary to the target, and the downstream double stranded nucleic acid 6 becomes strand- It is dissociated by displacement dissociation activity. Solid substrate 7 coated with ligand 8 such as streptavidin
May be present at the beginning of the assay but should be added at this point. Then, dNTP4 modified to allow separation like biotinylated dNTPs
Are bonded to the solid substrate 7 in the separation step. afterwards,
The solid substrate 7 is washed to remove unbound substances, unincorporated residues, and contaminants. Depending on the analog used in the reaction mixture, the detection of the product is performed in one of the following ways. DN modified to be detectable
When a fluorescently labeled dNTP is selected as TP5, the sample is exposed to one wavelength of the incident light 9 from the excitation lamp 10 and the emitted light 11 is detected directly at the second wavelength in the fluorescence detection step. Alternatively, this may be done by coupling the components of the detection system to the DNA containing the analog at this point. In this basic version, it is also possible to change the detection system. If the detectably modified dNTP5 is a dNTP labeled with a hapten (eg, digoxigenin), an enzyme-labeled anti-hapten ligand 12 (eg, an anti-digoxigenin antibody conjugated to alkaline phosphatase) is added and bound. In the process, the ligand binds to the hapten. Following washing, PPD (4-methoxy-4- (3
A chemiluminescent substrate such as -phosphatephenyl) spiro [1,2, -dioxetane-3,2'-adamantane] is added and detected by exposing the film or by counting photons in the chemiluminescent process. Is performed.

【0024】基本的なプロトコールのバージョン2を以
下に説明する。ここで、条件は本質的には図1〜3に対
するものと同じであるが、分離できるように修飾された
dNTPをジゴキシゲニン等のハプテンで修飾し、固体
基板を抗ハプテン抗体でコートし、かつ検出システム
が、ビオチン化された残基を介してDNAに結合できる
ストレプトアビジン−アルカリフォスファターゼ複合体
を含むか、或いは蛍光残基をビオチン化された残基の代
わりに用いる点で異なる(表1参照)。その他の点では
アッセイ条件は図1〜3に対するものと同じである。
Version 2 of the basic protocol is described below. Here, the conditions are essentially the same as for FIGS. 1-3, except that the modified dNTPs are modified with a hapten such as digoxigenin, the solid substrate is coated with an anti-hapten antibody and detected. The difference is that the system includes a streptavidin-alkaline phosphatase complex that can bind to DNA via a biotinylated residue, or uses a fluorescent residue instead of a biotinylated residue (see Table 1). . Otherwise the assay conditions are the same as for FIGS.

【0025】アッセイの他のバージョン、すなわちアッ
セイバージョン3において、図4はラベルされたオリゴ
ヌクレオチドによる開始(プライミング)を示してい
る。ビオチンによってラベルされたプライマーは、新し
く合成されたDNAを、ストレプトアビジンによってコ
ートされた固体支持体上に固定できる。(A)及び
(B)のようなプライマーは、フォトビオチンを介して
内部を、或いは3´又は5´末端をビオチン化すること
ができる。ビオチン化されたプライマーと適合する2つ
のヌクレオチド混合物を表1に示す。また、条件は図1
〜3の基本的なアッセイと同様である。他の方法によっ
てプライマーを化学的に修飾したり、DNAを固体支持
体7に固定するための他の手段を用いることができる。
In another version of the assay, assay version 3, FIG. 4 shows initiation (priming) with labeled oligonucleotides. Biotin-labeled primers can immobilize newly synthesized DNA on a streptavidin-coated solid support. Primers such as (A) and (B) can be biotinylated internally or via the 3 'or 5' end via photobiotin. Table 1 shows a mixture of two nucleotides that are compatible with the biotinylated primer. The conditions are shown in FIG.
Similar to the basic assays of Nos. 1-3. Other methods for chemically modifying the primer by other methods and for immobilizing the DNA on the solid support 7 can be used.

【0026】基本的なプロトコールのバージョン4は、
図5〜6に示されている。このバージョンは、生成物を
固体基板7上に固定するためのリガンド8として、抗−
二本鎖DNA抗体(抗−dsDNA抗体)20を用い
る。多くの特徴は他のバージョンと同じであるが、開始
(プライミング)は二本鎖の鋳型21の両鎖から行われ
ることが要求される。他の3つのバージョンにおいて、
二本鎖の鋳型の使用は任意であるが、このバージョンに
おいては下記に示すように二本鎖の鋳型の使用が極めて
望ましい。バージョン4において、他のバージョンとは
異なる別の特徴は、鎖- 置換解離合成の後に、置換解離
された増幅生成物を抗−dsDNA抗体を用いて捕獲で
きるようにするために、新しく合成されたDNAを、一
本鎖DNA(ssDNA)に変性し、これを新しく合成
された相補的なDNAと再びハイブリダイズさせなけれ
ばならないことである。標的が希少のDNAでなけれ
ば、変性及びリハイブリダイゼーション工程を省略し、
いくつかのds伸長生成物を抗−dsDNA抗体20を
介して直接固体支持体7に捕獲することができる。しか
し、鎖が置換解離された生成物は上記のような増幅過程
から排除されることになる。表1は、このバージョン4
に適合するヌクレオチド混合物を示している。また、ア
ッセイ条件は、図1〜3に対するものと同じである。高速DNAアッセイのすべてのバージョンに関連する特
Version 4 of the basic protocol is:
This is shown in FIGS. This version provides an anti-antibody as a ligand 8 for immobilizing the product on a solid substrate
A double-stranded DNA antibody (anti-dsDNA antibody) 20 is used. Many features are the same as in other versions, but require that priming be performed from both strands of the double-stranded template 21. In the other three versions,
The use of a double-stranded template is optional, but in this version the use of a double-stranded template is highly desirable, as described below. Another feature that differs from the other versions in version 4 is that a newly synthesized, displaced dissociated amplification product can be captured using an anti-dsDNA antibody after strand-displacement dissociation synthesis. That is, the DNA must be denatured into single-stranded DNA (ssDNA), which must be rehybridized with newly synthesized complementary DNA. If the target is not a rare DNA, omit the denaturation and rehybridization steps,
Some ds extension products can be captured directly to the solid support 7 via the anti-dsDNA antibody 20. However, the products whose strands have been dissociated will be excluded from the amplification process as described above. Table 1 shows this version 4.
Shows a nucleotide mixture that conforms to The assay conditions are the same as those for FIGS. Features relevant to all versions of high-speed DNA assays
Sign

【0027】図7〜10は、プライマー及び標的の形成
の詳細に関する。以下の種々の方法に関して示されてい
るプライマーの数は単に概念上のものである。従って、
プライマー(及び標的)の数は、以下に示す反復された
或いは異なるプライマー(反復された或いは異なる標
的)の特定の組み合わせと同様に、示される条件から変
化され得る。しかし、プライマーのハイブリダイゼーシ
ョンに対する座として作用する標的部位の数が増えるほ
ど、これらの方法により達成できる合成量及びシグナル
も増加する。
FIGS. 7-10 relate to the details of primer and target formation. The numbers of primers indicated for the various methods below are conceptual only. Therefore,
The number of primers (and targets) can be varied from the conditions shown, as well as the specific combinations of repeated or different primers (repeated or different targets) shown below. However, as the number of target sites acting as loci for primer hybridization increases, the amount of synthesis and signal achievable by these methods also increases.

【0028】基本的なアッセイのバージョン1〜4に適
用できる1つの特徴には、図7に示すように、標的配列
1の異なる特定部位(a´)、(b´)、(c´)、及
び(d´)にハイブリダイズする異なる配列(A)、
(B)、(C)、及び(D)の特異的プライマーを使用
することが含まれる。また、すべての条件は基本的なプ
ロトコールの条件と同様である。
One feature applicable to versions 1-4 of the basic assay is that, as shown in FIG. 7, different specific sites (a '), (b'), (c '), And (d ') different sequences hybridizing to (A),
This includes using specific primers of (B), (C), and (D). All conditions are the same as those of the basic protocol.

【0029】図8は、バージョン1〜4に適用できる他
の特徴を示している。ここでは、同一配列(a)を有
し、かつプライマーに対して相補的である標的1の特定
部位にハイブリダイズする、同一配列(A)のプライマ
ーの使用が図解されている。これによって、標的1に存
在し得るいかなる反復配列の存在をも経済的に利用する
利点を得ることができる。従って、反復配列が存在すれ
ば、単一のプライマー配列を用いて2以上の部位から開
始することができる。基本的なプロトコールのすべての
他の条件はここで適用できる。
FIG. 8 shows other features applicable to versions 1-4. Here is illustrated the use of a primer of the same sequence (A) that has the same sequence (a) and hybridizes to a specific site of target 1 that is complementary to the primer. This may have the advantage of economically utilizing the presence of any repetitive sequences that may be present in target 1. Thus, if a repetitive sequence is present, a single primer sequence can be used to start at more than one site. All other conditions of the basic protocol can be applied here.

【0030】4つの基本的なプロトコールに普遍的に適
用し得る他の特徴は図9に示されており、これは図7及
び図8に図解された特徴の組み合わせである。これに
は、同一配列(プライマー(A))及び異なる配列(プ
ライマー(B)、(C)、及び(D))の両方に特異的
なプライマーが含まれる。それ以外では、このアッセイ
は基本的なプロトコールのいずれとも同一である。標的
のできるだけ多くの部位から開始したいので、この特徴
は、反復部位では同一プライマーをハイブイリダイセー
ションさせ、反復配列が存在しないところには異なるプ
ライマーをハイブリダイズさせることによって、基本的
な方法の経済性を増大することができる。
Another feature that can be universally applied to the four basic protocols is shown in FIG. 9, which is a combination of the features illustrated in FIGS. This includes primers specific for both the same sequence (primer (A)) and different sequences (primers (B), (C) and (D)). Otherwise, the assay is identical to any of the basic protocols. Since we want to start from as many sites on the target as possible, this feature is an economic of the basic method by hybridizing the same primers at repeated sites and hybridizing different primers where no repeats are present. Performance can be increased.

【0031】図10は、バージョン1〜4に対して最も
よく用いられる態様を示している。この態様において、
標的は二本鎖(ds)核酸(dsDNA或いはdsRN
A)21である。このds核酸はアルカリ、熱等によっ
て変性(鎖が分離される)される(アルカリを用いる場
合は、pHをその後7.0に再調整し、核酸を沈殿さ
せ、乾燥し、緩衝液に再びサスペンドする)。ハイブリ
ダイゼーション工程において、プライマー(A)、
(B)、(C)、(d)、(e)、(f)、及び(g)
を添加し、ハイブリダイズさせる。その結果生じた両鎖
への結合は、両鎖からプライミングを生じさせ、シグナ
ルの最大化を達成する。図は、異なる多重プライマー
(A)、(C)、(d)、(e)、(f)、及び(g)
及び同一のプライマー(B)の両方が標的配列にハイブ
リダイズする場合を示している。それ以外のアッセイ条
件は図1〜3に対して記載されたものと同じである。
FIG. 10 shows the most commonly used version for versions 1-4. In this aspect,
The target is a double-stranded (ds) nucleic acid (dsDNA or dsRN
A) It is 21. This ds nucleic acid is denatured (strands are separated) by alkali, heat, etc. (if alkali is used, the pH is then readjusted to 7.0, the nucleic acid is precipitated, dried and suspended again in buffer. Do). In the hybridization step, the primer (A)
(B), (C), (d), (e), (f), and (g)
And hybridized. The resulting binding to both strands causes priming from both strands and achieves signal maximization. The figure shows different multiplex primers (A), (C), (d), (e), (f), and (g).
And the same primer (B) hybridizes to the target sequence. Other assay conditions are the same as those described for FIGS.

【0032】使用されるポリメラーゼに対する要件のい
くつかの例を表2に示す。表に挙げた以外のポリメラー
ゼもまた、要求される特性を有するものであれば使用で
きる。
Some examples of the requirements for the polymerase used are given in Table 2. Polymerases other than those listed can also be used as long as they have the required properties.

【0033】[0033]

【表2】 図11〜13は使用されるポリメラーゼの特性に関す
る。
[Table 2] Figures 11 to 13 relate to the properties of the polymerase used.

【0034】好ましいポリメラーゼの使用結果を図11
に示す。ポリメラーゼは5´−3´或いは3´−5´エ
キソヌクレアーゼ分解活性を欠くべきで、また天然の酵
素、或いはこれらの活性を欠くように修飾されたもので
あり得る。図12では、比較のために、エキソヌクレア
ーゼ活性を有するポリメラーゼの使用の結果を示してい
る。エキソヌクレアーゼ活性を有するポリメラーゼは、
5´−3´エキソヌクレアーゼによる消化産物25、及
び3´−5´エキソヌクレアーゼによる消化産物26が
ハイブリッド産物から除去されるため、バージョン1〜
4に対しては好ましくない。
The results of using the preferred polymerase are shown in FIG.
Shown in The polymerase should lack 5'-3 'or 3'-5' exonuclease degrading activity, and may be a naturally occurring enzyme or one which has been modified to lack these activities. FIG. 12 shows the results of using a polymerase having exonuclease activity for comparison. A polymerase having exonuclease activity is
Since the digestion product 25 by 5′-3 ′ exonuclease and the digestion product 26 by 3′-5 ′ exonuclease are removed from the hybrid product, version 1
4 is not preferred.

【0035】理想的なポリメラーゼは、鎖- 置換解離特
性を有するべきである。図13に図解するように、この
プロセスのいくつかの結果物は、置換解離されたプライ
マー30、置換解離された伸長生成物31、及び部分的
に置換解離されたプライマー32である。鎖- 置換解離
は、ポリメラーゼの正常な5´−3´合成的移動が下流
の二重鎖の核酸に突き当たることによって停止する場合
よりも多くのDNA合成を生じる。すなわち、ポリメラ
ーゼは、移動する酵素の下流に位置するプライマー、及
び新しく合成されたDNAのいずれをも脇へ移動させる
ことができ、かつ上流ポリメラーゼの鋳型からの物理的
な解離を伴うことなく、DNAを合成し続けることがで
きなければならない。このルートによれば、増幅は、D
NAの合成の増加を介して達成され、これはまた、より
多量の修飾されたdNTPsの取り込みを生じさせる。
An ideal polymerase should have strand-displacement dissociation properties. As illustrated in FIG. 13, some results of this process are a dissociated dissociated primer 30, a dissociated dissociated extension product 31, and a partially dissociated dissociated primer 32. Strand-displacement dissociation results in more DNA synthesis than when the normal 5'-3 'synthetic movement of the polymerase is terminated by striking a downstream duplex nucleic acid. That is, the polymerase can move either the primer located downstream of the migrating enzyme and the newly synthesized DNA to the side, and without the physical dissociation of the upstream polymerase from the template, Must be able to continue synthesis. According to this route, the amplification is D
Achieved via increased synthesis of NA, which also results in the incorporation of larger amounts of modified dNTPs.

【0036】我々は、もし必要なら、鎖の置換解離によ
る生成物を合成するために、例えば、補因子蛋白質を伴
うT4DNAポリメラーゼ、T5DNAポリメラーゼ、
I型T7DNAポリメラーゼ、E.coliDNAポリ
メラーゼのKlenow断片、牛胸腺DNAポリメラー
ゼベータ、或いは他の鎖- 置換解離性ポリメラーゼ及び
補因子蛋白質を使用することができる。
[0036] We may use, for example, T4 DNA polymerase with cofactor protein, T5 DNA polymerase,
Type I T7 DNA polymerase, E. coli. Klenow fragments of E. coli DNA polymerase, bovine thymus DNA polymerase beta, or other strand-displacement dissociative polymerases and cofactor proteins can be used.

【0037】また、選択される酵素はプロセッシビティ
が高く、かつ重合速度の高いものであるべきである。K
lenow断片、シークエナーゼ(商標)、及びTag
DNAポリメラーゼの3つの型の酵素の特性を表3に示
す。
The selected enzyme should have high processivity and a high polymerization rate. K
Lenow fragment, Sequenase ™, and Tag
The properties of the three types of DNA polymerase enzymes are shown in Table 3.

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】高いプロセッシビティ及び重合速度を具備
することの必要性に加えて、ポリメラーゼは、その効率
を減少させ、従ってアッセイのためにそのような酵素の
選択を減らす他のいかなる性質をも補填するのに十分な
効率で、デオキシ−ヌクレオシド−5´−三リン酸の種
々のアナログを成長鎖中に取り込むことができなければ
ならない。
In addition to the need to have high processing and polymerization rates, the polymerase compensates for any other property that reduces its efficiency and thus reduces the choice of such enzymes for assays. It must be able to incorporate various analogs of deoxy-nucleoside-5'-triphosphate into the growing chain with sufficient efficiency to do so.

【0040】[0040]

【実施例】 〈プライマーの合成〉[Example] <Synthesis of primer>

【0041】プライマーOCWK1、OCWK2、及び
OCWK3をアプライド・バイオシステムズ・シンセサ
イザーで合成する。オリゴヌクレオチドOCWK1の配
列は、5´−CCTGAGTGAGACTTGCCTG
C−3´である。OCWK2は、5´−CGGTTTA
GGCAAAGGGGAGC−3´であり、OCWK3
の配列は、5´−GGCTGAAGTCCAGAGTG
TCC−3´である。プライマーOCWK1は、クロー
ン化されたヒトHLA遺伝子(ATCCクローン45.
1DRbeta008)のアンチセンス鎖の3´−末端
付近にアニーリングするように設計する。プライマーO
CWK2及びOCWK3は、同一遺伝子のセンス鎖上で
242ヌクレオチドだけ離れた部位、或いはこの遺伝子
から合成されたmRNAの対応する部位にハイブリダイ
ズするように作製する。 〈核酸の調製〉
The primers OCWK1, OCWK2, and OCWK3 are synthesized on an Applied Biosystems synthesizer. The sequence of oligonucleotide OCWK1 is 5'-CCTGAGTGAGACTTGCCTG
C-3 '. OCWK2 is 5'-CGGTTTA
GGCAAAGGGGGAGC-3 ′ and OCWK3
The sequence of 5′-GGCTGAAGTCCAGAGTG
TCC-3 '. Primer OCWK1 was cloned from the human HLA gene (ATCC clone 45.
1DRbeta008) is designed to anneal near the 3'-end of the antisense strand. Primer O
CWK2 and OCWK3 are prepared so as to hybridize to a site separated by 242 nucleotides on the sense strand of the same gene or a corresponding site of mRNA synthesized from this gene. <Preparation of nucleic acid>

【0042】A. Pisum sativum va
r.Alaska(染色体及びクロロプラストDNAを
含む)からの総細胞性DNA及びプラスミドDNA(ク
ローン45.1DRbeta008を運ぶプラスミドp
cDV1ーpL2)(アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション,ロックビル,MDから入手可能)の単
離、及びイン ビトロにおけるRNAの転写合成は、す
べて標準的な方法(Sambrook,J.,Fritsh,E.F.,及び Man
iatis,T.Molecular Cloning:a Laboratory Manual,2nd
ed.,T.Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)に
よって遂行される。
A. Pisum sativum va
r. Total cellular DNA and plasmid DNA from Alaska (including chromosomal and chloroplast DNA) (plasmid p carrying clone 45.1 DRbeta008).
cDV1 over pL2) (American Type Culture Collection, Rockville, transcription synthesis of RNA in isolation, and in vitro of MD available from), all standard methods (Sambrook, J., Fritsh, EF , And Man
iatis, T.Molecular Cloning: a Laboratory Manual, 2nd
ed., T. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).

【0043】B. 標的プラスミドDNA、RNA、或
いはその両方を10mgの総細胞性DNAと混合し、1
80mM NaOH、180μM EDTA中で5分間
アルカリ処理して変性させた後、1/7.3 volume の
3Mの酢酸ナトリウム(pH4.8)で中和する。その
後、核酸を2.3 volume の冷エタノールを添加して3
0分間冷浴し、沈殿させる。5℃で10分間遠心後、ペ
レットを70%冷エタノールで洗浄し、5℃で5分間遠
心し、凍結乾燥し、使用する直前に表4に示す適切なア
ニーリング緩衝液にリサスペンドする。 〈ハイブリダイゼーションの一般的な条件〉
B. Mix target plasmid DNA, RNA, or both with 10 mg of total cellular DNA and mix
After denaturation by alkaline treatment in 80 mM NaOH, 180 μM EDTA for 5 minutes, the mixture is neutralized with 1 / 7.3 volume of 3M sodium acetate (pH 4.8). Thereafter, the nucleic acid was added by adding 2.3 volumes of cold ethanol.
Cool for 0 minutes and allow to settle. After centrifugation at 5 ° C. for 10 minutes, the pellet is washed with 70% cold ethanol, centrifuged at 5 ° C. for 5 minutes, lyophilized, and resuspended in the appropriate annealing buffer shown in Table 4 immediately before use. <General conditions for hybridization>

【0044】プライマー(例えば、それぞれ5.1pモ
ル)を、表4に示すように37℃で15分間、10μl
のIXアニーリング緩衝液中で変性された標的核酸(変
性された染色体DNA 10mg中)とハイブリダイズ
させる。
As shown in Table 4, 10 μl of the primers (for example, 5.1 pmol each) was added at 37 ° C. for 15 minutes.
With denatured target nucleic acid (in 10 mg of denatured chromosomal DNA) in IX annealing buffer.

【0045】[0045]

【表4】 〈プライマー合成反応の条件〉酵素反応は、表5に記載
された最終反応条件下で行われる。酵素は単独で或いは
対で用いる(プライマー特性に対する表5の脚注参
照)。
[Table 4] <Conditions for Primer Synthesis Reaction> The enzyme reaction is performed under the final reaction conditions described in Table 5. Enzymes are used alone or in pairs (see footnotes in Table 5 for primer properties).

【0046】TaqDNAポリメラーゼ及びM−MLV
RTを含む反応については、まず、37℃で5分間イ
ンキュベートし、M−MLV RT酵素を反応させた
後、TaqDNAポリメラーゼを反応させるために温度
を72℃にシフトする。
Taq DNA polymerase and M-MLV
For the reaction including RT, first, the mixture is incubated at 37 ° C. for 5 minutes, and after the M-MLV RT enzyme is reacted, the temperature is shifted to 72 ° C. in order to react Taq DNA polymerase.

【0047】[0047]

【表5】 〈抗−ジゴキシゲニン抗体によるプレートの共有結合的
コーティング〉
[Table 5] <Covalent coating of plate with anti-digoxigenin antibody>

【0048】抗−ジゴキシゲニン抗体を、Neurat
h及びStick,1981(J.Virol.Met
hods 3,pp155−165,1981)の方法
を介して、不透明な96ウェルのマイクロタイタプレー
トであるマイクロライト(商標)(ダイナテック・ラボ
ラトリーズ社)に共有結合的に連結させる。ウェルをメ
タンスルホン酸と共に一晩インキュベートし、蒸留水で
洗浄後、乾燥する。マイクロプレートを、氷酢酸及び発
煙硝酸の1:1の混合物と共に40℃で4時間インキュ
ベートする。処理された表面を、洗浄溶液のpHが6以
上になるまでH2 Oで濯ぐ。ウェルを500mM Na
OH中、0.5%Na2 2 4 と共に50℃で1時間
処理する。よく洗浄した後、プレートを、50mMリン
酸緩衝液(pH8.5)中、1%グルタルアルデヒドを
用いて室温で2時間処理した後、4℃で16時間インキ
ュベートする。更に洗浄後、50mM リン酸緩衝液中
の抗−ジゴキシゲニン抗体(100μg/ml)を4℃
で一晩、ウェルに結合させる。その後ウェルを、1M
グリシン−100mM ホウ酸緩衝液(pH8.5)を
用いて室温で4時間処理する。最後にプレートを10m
M Tris−HCl(pH7.2)、0.9%NaC
lで洗浄し、0.02%NaN3 と共に同じ緩衝液中に
貯蔵する。 〈フィルムのデンシトメーターによる分析〉
An anti-digoxigenin antibody was purchased from Neurat
h and Stick, 1981 (J. Virol. Met).
hods 3, pp155-165, 1981), is covalently linked to Microlite ™ (Dynatech Laboratories), an opaque 96-well microtiter plate. The wells are incubated overnight with methanesulfonic acid, washed with distilled water and dried. The microplate is incubated with a 1: 1 mixture of glacial acetic acid and fuming nitric acid at 40 ° C. for 4 hours. The treated surface, until the pH of the wash solution is 6 or more rinsed with H 2 O. Wells with 500 mM Na
Treat with 0.5% Na 2 S 2 O 4 in OH at 50 ° C. for 1 hour. After extensive washing, the plates are treated with 1% glutaraldehyde in 50 mM phosphate buffer (pH 8.5) for 2 hours at room temperature and then incubated at 4 ° C. for 16 hours. After further washing, anti-digoxigenin antibody (100 μg / ml) in 50 mM phosphate buffer was added at 4 ° C.
To bind wells overnight. Then the wells are
Treat with glycine-100 mM borate buffer (pH 8.5) at room temperature for 4 hours. Finally the plate is 10m
M Tris-HCl (pH 7.2), 0.9% NaC
and store in the same buffer with 0.02% NaN 3 . <Film densitometer analysis>

【0049】下記実施例2で用いたサンプルの化学発光
ドットを含むフィルターに露光させたフィルム(コダッ
ク XAR−5)を、以下の手順で分析する。各ドット
に対するデンシトメーターによるデータを、標準化学発
光サンプルの一連の希釈を表すドットから導かれたデー
タと比較することにより、任意の相対的強度値を定め
る。最も長く露光したフィルムの「オン・スケール」強
度の値は、短時間露光した他のフィルム上の同じドット
から導かれるデータと相関関係がある。これは最小強度
のドットから最大強度のドットまでの全範囲に渡るデー
タが直線的に相関することを可能とし、過度の露光によ
り得られた非直線部を補償する。 実施例1 抗−ジゴキシゲニン抗体でコートした反応器中でのDN
A及び/又はRNA標的から開始される酵素合成の検出
The film (Kodak XAR-5) exposed to the filter containing the chemiluminescent dots of the sample used in Example 2 below is analyzed by the following procedure. Any relative intensity values are determined by comparing the densitometer data for each dot with data derived from the dots representing a series of dilutions of a standard chemiluminescent sample. The "on-scale" intensity value of the longest exposed film correlates with data derived from the same dot on another short exposed film. This allows data over the entire range from the lowest intensity dots to the highest intensity dots to be linearly correlated, compensating for non-linearities resulting from overexposure. Example 1 DN in a reactor coated with anti-digoxigenin antibody
Detection of enzyme synthesis initiated from A and / or RNA targets

【0050】以下に、プローブ及び標的の非臨床的セッ
トを用いた典型的なアッセイの結果を示す。このアッセ
イでは、染色体DNA存在下で、RNA及びDNA標的
を上記のように単離し、変性させる。プライマーOCW
K1、OCWK2、及びOCWK3を適切なアニーリン
グ緩衝液10μl中で標的DNA及び/又はRNAとハ
イブリダイズさせる。これらのハイブリダイゼーション
及び逐次反応は、別のチューブ、或いは抗体でコートさ
れた不透明な96ウェルのマイクロタイタプレート中の
いずれかで遂行される。プローブ及び標的核酸をアニー
リングした後、ビオチン化され、かつジゴキシゲニンで
ラベルされたdNTPsを含む適切な反応混合物10μ
lを添加して、成分を表5に記載した最終濃度にする。
対の酵素を添加し、表5に示したプライマー特性及び温
度に従って、RNA及びDNA標的からそれぞれ開始
(プライミング)させる。抗体をコートしたマイクロタ
イタプレート中で反応を遂行させる場合には、プライマ
ー合成のインキュベーション中に、ジゴキシゲニンを含
むDNAの結合が生じる。通常の試験管で反応を遂行さ
せる場合には、その後核酸をエタノールで沈殿させ、1
0mM Tris(pH7.5)、1mM EDTAに
リサスペンドし、ラベルされたDNAのサンプルを25
℃で15分間、ウェルにコートされた抗−ジゴキシゲニ
ン抗体と結合させる。結合後、ウェルをブロッキング緩
衝液(0.2% カゼイン、80mMNaHPO4 (p
H7.5)、7mM NaCl)で2回洗浄する。スト
レプトアビジン−アルカリフォスファターゼ複合体(B
RLから入手可能)を含有するブロッキング緩衝液を、
アルカリフォスファターゼ0.17ユニット/ブロッキ
ング緩衝液1ml添加し、25℃で30分間で、結合の
吸着を生じさせる。その後マイクロタイタプレートウェ
ルをブロッキング溶液で1回、80mM NaHPO4
(pH7.5)、7mM NaCl、0.25%Twe
en−20で3回洗浄し、その後アッセイ緩衝液(0.
1MTris−HCl(pH9.5)、1mM MgC
2 )で3回洗浄する。最後に、検出基質を、3μM
PPDを含有するアッセイ緩衝液75μlとして添加す
る。陽性反応は化学発光であり、これをルミノメーター
(マイクロライト(商標)ML1000マイクロプレー
ト・ルミノメーター、ダイナテック・ラボラトリーズ
社)で検出する。
The following shows the results of a typical assay using a non-clinical set of probes and targets. In this assay, RNA and DNA targets are isolated and denatured as described above in the presence of chromosomal DNA. Primer OCW
K1, OCWK2, and OCWK3 are hybridized with target DNA and / or RNA in 10 μl of appropriate annealing buffer. These hybridizations and sequential reactions are performed either in separate tubes or in opaque 96-well microtiter plates coated with antibodies. After annealing the probe and target nucleic acids, a suitable reaction mixture containing biotinylated and digoxigenin-labeled dNTPs, 10 μl,
Add 1 to bring the components to the final concentrations listed in Table 5.
A pair of enzymes is added and primed from the RNA and DNA targets, respectively, according to the primer properties and temperature shown in Table 5. If the reaction is performed in a microtiter plate coated with the antibody, binding of the DNA containing digoxigenin occurs during the incubation of the primer synthesis. When performing the reaction in a normal test tube, the nucleic acid is then precipitated with ethanol and
Resuspend in 0 mM Tris (pH 7.5), 1 mM EDTA, and label DNA sample
Allow to bind anti-digoxigenin antibody coated on the wells for 15 minutes at C. After binding, the wells were blocked with blocking buffer (0.2% casein, 80 mM NaHPO 4 (p
H7.5), 2 × with 7 mM NaCl). Streptavidin-alkaline phosphatase complex (B
(Available from RL)
Add 0.17 units of alkaline phosphatase / 1 ml of blocking buffer and allow binding to occur at 25 ° C. for 30 minutes. The microtiter plate wells were then washed once with blocking solution, 80 mM NaHPO 4
(PH 7.5), 7 mM NaCl, 0.25% Twe
wash three times with en-20, then assay buffer (0.
1 M Tris-HCl (pH 9.5), 1 mM MgC
Wash 3 times with l 2 ). Finally, 3 μM of the detection substrate was used.
Add as 75 μl of assay buffer containing PPD. The positive reaction is chemiluminescence, which is detected with a luminometer (Microlite ™ ML1000 microplate luminometer, Dynatech Laboratories).

【0051】表6は、Klenow及びM.lutes
DNAポリメラーゼを用いた、単一の反応混合物中の
DNA及び/又はRNAの検出のための実験の典型的な
結果を示している。
Table 6 shows Klenow and M.K. lutes
Figure 4 shows typical results of experiments for detection of DNA and / or RNA in a single reaction mixture using u DNA polymerase.

【0052】[0052]

【表6】 実施例2 標的核酸にハイブリダイズした多重オリゴヌクレオチド
によって開始された鎖- 置換解離合成の証明
[Table 6] Example 2 Demonstration of Strand-Displacement Dissociation Synthesis Initiated by Multiple Oligonucleotides Hybridized to a Target Nucleic Acid

【0053】プライマーOCWK2及びOCWK3をそ
れぞれ、或いは共に、上記のように染色体DNAの存在
下で、25f moleの標的核酸とハイブリダイズさ
せる。ハイブリダイゼーション後、ポリメラーゼの1つ
及びビオチン−14ーdATPのみを含有する適切な反
応混合物10μlを添加し、表5に示す最終濃度にす
る。反応を37℃で進め、TaqDNAポリメラーゼの
場合は、その後温度を1分間72℃に上げる。一定の間
隔で反応のアリコートを採取し、1M 酢酸ナトリウム
(pH7.0)中に1/100に希釈して反応を停止さ
せる。その後希釈したアリコートを100℃で3分間熱
変性させ、直ぐに氷浴する。これらを1M酢酸ナトリウ
ムで予浸したナイロン膜にドットブロットする。膜を空
気乾燥させ、BRL/ライフテクノロジーズ社から発売
されているPPDを基礎としたPhotoGene(商
標)核酸検出システムプロトコールを用いて処理する。
簡単にいえば、これは、熱で不活性化されたBSAを含
有するブロッキング溶液中でフィルターをインキュベー
トし、Tween−20を含有する緩衝液中で検出シス
テム(ストレプトアビジン−アルカリフォスファターゼ
複合体)を結合させ、洗浄し、PPDを含有する検出試
薬及びエンハンサーを添加することを含む。化学発光ド
ットの検出は、コダックXAR−5フィルムに、膜を短
時間、或いは長時間、直接露出することにより遂行さ
れ、測定はデンシトメーターを用いてフィルムをスキャ
ニングすることにより行われる。TaqDNAポリメラ
ーゼ(表7)を用いた典型的な実験は、鎖の置換解離を
示している。プライマーOCWK2及びOCWK3を含
む反応における鎖の置換解離は、個々に開始されたほぼ
付加的な合成反応を生じる。置換解離が生じなければ、
プライマーは近くにあるので、二重鎖のプライマー反応
はかなり短い化学量論的合成に終わる。
Each of the primers OCWK2 and OCWK3, or both of them, is hybridized with a 25 f mole target nucleic acid in the presence of chromosomal DNA as described above. After hybridization, 10 μl of the appropriate reaction mixture containing only one of the polymerases and biotin-14-dATP is added to a final concentration as shown in Table 5. The reaction is allowed to proceed at 37 ° C, and in the case of Taq DNA polymerase, the temperature is then raised to 72 ° C for 1 minute. Aliquots of the reaction are taken at regular intervals and diluted 1/100 in 1M sodium acetate (pH 7.0) to stop the reaction. The diluted aliquot is then heat denatured at 100 ° C. for 3 minutes and immediately ice bathed. These are dot blotted onto a nylon membrane presoaked with 1 M sodium acetate. The membrane is air dried and processed using the PPD-based PhotoGene ™ nucleic acid detection system protocol available from BRL / Life Technologies.
Briefly, this involves incubating the filters in a blocking solution containing heat inactivated BSA and running the detection system (streptavidin-alkaline phosphatase conjugate) in a buffer containing Tween-20. Binding, washing, and adding detection reagents and enhancers containing PPD. The detection of chemiluminescent dots is performed by exposing the film to Kodak XAR-5 film for a short time or a long time, and the measurement is performed by scanning the film using a densitometer. A typical experiment using Taq DNA polymerase (Table 7) shows strand displacement dissociation. Displacement dissociation of the strands in a reaction involving the primers OCWK2 and OCWK3 results in substantially additional synthetic reactions initiated individually. If no dissociation occurs,
Since the primers are nearby, the duplex primer reaction results in a rather short stoichiometric synthesis.

【0054】[0054]

【表7】 [Table 7]

【0055】より広い観点において、本発明は、特定の
詳細な記述及びここで記載された実施例に限定されるも
のではない。付加的な利点及び変形は当業者において容
易に行われ得る。従って特許請求の範囲に定義されたよ
うな一般的な本発明の概念の意図及び範囲を逸脱するこ
となく、種々の変形がなされ得る。
In a broader sense, the invention is not limited to the specific details and the embodiments described herein. Additional advantages and modifications can be readily made by those skilled in the art. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the general inventive concept as defined in the following claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本的な高速DNAプローブアッセイ
のバージョン1を示す図。
FIG. 1 shows version 1 of the basic fast DNA probe assay of the present invention.

【図2】本発明の基本的な高速DNAプローブアッセイ
のバージョン1を示す図。
FIG. 2 shows version 1 of the basic fast DNA probe assay of the present invention.

【図3】本発明の基本的な高速DNAプローブアッセイ
のバージョン1を示す図。
FIG. 3 shows version 1 of the basic fast DNA probe assay of the present invention.

【図4】本発明の基本的なDNAプローブアッセイのバ
ージョン3を示す図。
FIG. 4 shows version 3 of the basic DNA probe assay of the present invention.

【図5】本発明の基本的なDNAプローブアッセイのバ
ージョン4を示す図。
FIG. 5 shows version 4 of the basic DNA probe assay of the present invention.

【図6】本発明の基本的なDNAプローブアッセイのバ
ージョン4を示す図。
FIG. 6 shows version 4 of the basic DNA probe assay of the present invention.

【図7】本発明のバージョン1〜4に使用された異なる
配列の多重プライマーを用いたハイブリダイゼーション
を示す図。
FIG. 7 shows hybridization using multiple primers of different sequences used in versions 1 to 4 of the present invention.

【図8】本発明のバージョン1〜4に使用された同一配
列の多重プライマーを用いたハイブリダイゼーションを
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing hybridization using multiple primers having the same sequence used in versions 1 to 4 of the present invention.

【図9】本発明のバージョン1〜4に使用された同一の
或いは異なる配列の多重プライマーを用いたハイブリダ
イゼーション示す図。
FIG. 9 shows hybridization using multiple primers of the same or different sequences used in versions 1 to 4 of the present invention.

【図10】本発明のバージョン1〜4に使用された二本
鎖DNA或いはRNA標的の処理を示す図。
FIG. 10 shows the processing of double-stranded DNA or RNA targets used in versions 1 to 4 of the present invention.

【図11】エキソヌクレアーゼ活性を欠損したポリメラ
ーゼによるDNA合成を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing DNA synthesis by a polymerase deficient in exonuclease activity.

【図12】5´−3´及び3´−5´エキソヌクレアー
ゼ活性を同時に有するポリメラーゼによる5´から3´
へのDNA合成を示す図。
FIG. 12: 5 ′ to 3 ′ by polymerase having simultaneous 5′-3 ′ and 3′-5 ′ exonuclease activity
FIG.

【図13】鎖- 置換解離活性を有するポリメラーゼによ
るDNA合成を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing DNA synthesis by a polymerase having strand-displacement dissociation activity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…標的配列,2…プライマー,3…dNTPs,4…
修飾されたdNTPs,5…修飾されたdNTPs,6
…下流の二重鎖核酸,7…固体基板,8…リガンド,9
…入射光,10…励起ランプ,11…放出光,12…抗
ハプテンリガンド,20…抗二本鎖DNA抗体,21…
二本鎖核酸,25…5´−3´エキソヌクレアーゼによ
る消化産物,26…3´−5´エキソヌクレアーゼによ
る消化産物,30…解離されたプライマー,31…解離
された伸長生成物,32…部分的に解離された伸長生成
物。
1 ... target sequence, 2 ... primer, 3 ... dNTPs, 4 ...
Modified dNTPs, 5 ... modified dNTPs, 6
... downstream double-stranded nucleic acid, 7 ... solid substrate, 8 ... ligand, 9
... incident light, 10 ... excitation lamp, 11 ... emission light, 12 ... anti-hapten ligand, 20 ... anti-double-stranded DNA antibody, 21 ...
Double-stranded nucleic acid, 25 ... 5'-3 'exonuclease digestion product, 26 ... 3'-5' exonuclease digestion product, 30 ... dissociated primer, 31 ... dissociated extension product, 32 ... part Elongation products that have been dissociated.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−62600(JP,A) 特表 平4−504203(JP,A) J.Biol.Chem.,258, 11174(1983) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12Q 1/68 C12N 15/09 G01N 21/76 BIOSIS(DIALOG) MEDLINE(STN)──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (56) References JP-A-59-62600 (JP, A) JP-A-4-504203 (JP, A) Biol. Chem. , 258, 11174 (1983) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C12Q 1/68 C12N 15/09 G01N 21/76 BIOSIS (DIALOG) MEDLINE (STN)

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 生物学的サンプルの核酸中の特定の標的
配列を増幅及び検出するための方法であって、 (a)複数組の配列である複数のオリゴヌクレオチドプ
ライマーと、標的ヌクレオチド配列及び非標的ヌクレオ
チド配列の両方を含む生物学的サンプル由来の核酸と
を、前記プライマーが標的核酸の複数部に単独かつ特異
的に結合してハイブリッドを形成するような条件下で接
触させる工程と、 (b)1又はそれ以上のタイプのプライマー依存性核酸
ポリメラーゼを用いることにより、前記ハイブリッドの
ハイブリダイズしたプライマー鎖を、夫々のプライマー
の3´末端から5´−3´方向へ進むように伸長させる
工程であって、これにより未修飾の及び修飾されたヌク
レオシド三リン酸を、溶液中から標的鎖に対して相補的
な前記鎖中に取り込ませる工程と、 (c)前記伸長生成物を、該生成物中に取り込まれた分
離可能に修飾された成分と結合できるリガンドをコート
した固体支持体に結合させることにより、非標的ヌクレ
オチド配列から前記プライマーの伸長生成物を分離する
工程と、 (d)ポリメラーゼ活性によって、前記鎖の合成中に伸
長された鎖に取り込まれた、検出可能に修飾されたヌク
レオチド部分を定量することによって、生物学的サンプ
ル中に初めに存在した標的配列の量を検出する工程とを
具備したことを特徴とする方法。
1. A method for amplifying and detecting a specific target sequence in a nucleic acid of a biological sample, comprising: (a) a plurality of sets of sequenced oligonucleotide primers; Contacting a nucleic acid from a biological sample containing both target nucleotide sequences under conditions such that the primers individually and specifically bind to multiple parts of the target nucleic acid to form a hybrid; (b) E) extending the hybridized primer strands of said hybrids in a 5'-3 'direction from the 3' end of each primer by using one or more types of primer-dependent nucleic acid polymerases; To thereby convert unmodified and modified nucleoside triphosphates from solution into said strand complementary to the target strand. (C) binding the extension product to a solid support coated with a ligand capable of binding to a separably modified component incorporated into the product, thereby providing a non-target nucleotide sequence. (D) quantifying the detectably modified nucleotide moiety incorporated into the extended strand during synthesis of the strand by polymerase activity, Detecting the amount of the target sequence originally present in the biological sample.
【請求項2】 前記プライマー依存性核酸ポリメラーゼ
が、遠くでプライマー合成された鎖の5´末端を越え
て、合成された相補的な核酸を伸長することができる鎖
- 置換解離酵素であって、これにより遠くの核酸を二重
鎖状態から解離し、元の標的核酸に相補的な配列を、そ
の量を越えて増幅させる請求項1記載の方法。
2. A strand wherein the primer-dependent nucleic acid polymerase is capable of extending the synthesized complementary nucleic acid beyond the 5 'end of the remotely primer synthesized strand.
-The method according to claim 1, wherein the dissociation enzyme dissociates a distant nucleic acid from a double-stranded state and amplifies a sequence complementary to the original target nucleic acid beyond its amount.
【請求項3】 前記プライマー依存性核酸ポリメラーゼ
が、エキソヌクレアーゼ分解活性を欠くものである請求
項1記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the primer-dependent nucleic acid polymerase lacks exonuclease degrading activity.
【請求項4】 接触工程(a)に先立って、生物学的サ
ンプルの核酸を変性させる工程が行われる請求項1記載
の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the step of denaturing the nucleic acid of the biological sample is performed prior to the contacting step (a).
【請求項5】 前記核酸が2本鎖である請求項4記載の
方法。
5. The method according to claim 4, wherein said nucleic acid is double-stranded.
【請求項6】 前記標的配列が、前記核酸の相補鎖上に
ある請求項5記載の方法。
6. The method according to claim 5, wherein the target sequence is on a complementary strand of the nucleic acid.
【請求項7】 伸長生成物を鎖置換解離性の核酸ポリメ
ラーゼを用いて合成した後に核酸を変性させ、この鎖-
置換解離された伸長生成物を相補鎖に再びハイブリダイ
ズさせ、これを抗二本鎖核酸抗体であるリガンドを介し
て固体基板に結合させる請求項6記載の方法。
7. An elongation product is synthesized using a strand displacement dissociable nucleic acid polymerase, and then the nucleic acid is denatured.
7. The method according to claim 6, wherein the dissociated dissociated extension product is re-hybridized to a complementary strand, and bound to a solid substrate via a ligand that is an anti-double-stranded nucleic acid antibody.
【請求項8】 前記標的核酸配列がRNAであり、前記
プライマー依存性核酸ポリメラーゼが逆転写酵素である
請求項1記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein said target nucleic acid sequence is RNA and said primer-dependent nucleic acid polymerase is reverse transcriptase.
【請求項9】 前記標的核酸配列がDNAであり、前記
プライマー依存性核酸ポリメラーゼがDNAポリメラー
ゼである請求項1記載の方法。
9. The method of claim 1, wherein said target nucleic acid sequence is DNA and said primer-dependent nucleic acid polymerase is a DNA polymerase.
【請求項10】 前記標的核酸配列がDNA及びRNA
の両方であり、前記プライマー依存性核酸ポリメラーゼ
が逆転写酵素及びDNAポリメラーゼの両方である請求
項1記載の方法。
10. The method according to claim 10, wherein the target nucleic acid sequence is DNA or RNA.
The method according to claim 1, wherein the primer-dependent nucleic acid polymerase is both a reverse transcriptase and a DNA polymerase.
【請求項11】 前記複数のプライマーが同一の配列で
あり、前記標的核酸の複数の部位に対して相補的である
請求項1記載の方法。
11. The method according to claim 1, wherein the plurality of primers have the same sequence and are complementary to a plurality of sites of the target nucleic acid.
【請求項12】 前記複数のプライマーが非同一の配列
であり、前記標的核酸の複数の部位に対して相補的であ
る請求項1記載の方法。
12. The method of claim 1, wherein said plurality of primers have non-identical sequences and are complementary to a plurality of sites of said target nucleic acid.
【請求項13】 前記複数のプライマーが同一及び非同
一の配列であり、前記標的核酸の複数の部位に対して相
補的である請求項1記載の方法。
13. The method of claim 1, wherein said plurality of primers have identical and non-identical sequences and are complementary to a plurality of sites of said target nucleic acid.
【請求項14】 前記修飾されたヌクレオシド三リン酸
が、分離可能かつ検出可能に修飾されたものである請求
項1記載の方法。
14. The method of claim 1, wherein said modified nucleoside triphosphate is separably and detectably modified.
【請求項15】 前記プライマーが結合性物質で修飾さ
れたプライマーであり、前記ヌクレオシド三リン酸の混
合物は検出可能に修飾されたヌクレオシド三リン酸を含
有する請求項1記載の方法。
15. The method of claim 1, wherein said primer is a primer modified with a binding agent, and said mixture of nucleoside triphosphates comprises a detectably modified nucleoside triphosphate.
【請求項16】 前記プライマーが検出可能な物質で修
飾されたプライマーであり、前記ヌクレオシド三リン酸
の混合物は分離可能に修飾されたヌクレオシド三リン酸
を含有する請求項1記載の方法。
16. The method according to claim 1, wherein said primer is a primer modified with a detectable substance, and said mixture of nucleoside triphosphates contains a nucleoside triphosphate modified so as to be separable.
【請求項17】 前記分離可能に修飾されたヌクレオシ
ド三リン酸がビオチンであり、伸長生成物を結合させる
のに用いられた前記リガンドがアビジン或いはストレプ
トアビジンである請求項1記載の方法。
17. The method of claim 1, wherein said separably modified nucleoside triphosphate is biotin and said ligand used to bind the extension product is avidin or streptavidin.
【請求項18】 前記リガンドは、分離可能に修飾され
たヌクレオチドとしてハプテンを有する伸長生成物を結
合する抗体である請求項1記載の方法。
18. The method of claim 1, wherein said ligand is an antibody that binds an extension product having a hapten as a separably modified nucleotide.
【請求項19】 検出は、検出可能に修飾された三リン
酸を含有する混合物から伸長生成物を合成する間に取り
込まれ、或いは検出可能な物質で修飾されたプライマー
を用いることによって取り込まれた蛍光成分を介して遂
行される請求項1記載の方法。
19. Detection is incorporated during the synthesis of an extension product from a mixture containing a detectably modified triphosphate or by using a primer modified with a detectable substance. 2. The method of claim 1, which is performed via a fluorescent component.
【請求項20】 検出が、伸長生成物に取り込まれた検
出可能に修飾されたヌクレオシド三リン酸、或いは検出
可能に修飾されたプライマーを用いる化学発光フォーマ
ットを介して遂行され、前記修飾は、化学発光検出シス
テムの一部として化学的に相互作用できる反応基或いは
反応成分である請求項1記載の方法。
20. Detection is performed via a chemiluminescent format using a detectably modified nucleoside triphosphate incorporated into the extension product, or a detectably modified primer, wherein the modification comprises The method of claim 1, wherein the reactive group or component is a chemically interactable part as part of a luminescence detection system.
【請求項21】 検出が、伸長生成物に取り込まれた検
出可能に修飾されたヌクレオシド三リン酸、或いは検出
可能に修飾されたプライマーを用いる化学発光フォーマ
ットを介して遂行され、前記修飾により、伸長生成物
が、化学発光生成物を生成する反応を触媒できる酵素と
複合体を形成する成分と、直接或いは間接的に結合する
ことができる請求項1記載の方法。
21. Detection is performed via a chemiluminescent format using a detectably modified nucleoside triphosphate incorporated into the extension product, or a detectably modified primer, wherein said modification causes the extension to occur. The method of claim 1, wherein the product can be directly or indirectly associated with a component that forms a complex with an enzyme capable of catalyzing a reaction that produces a chemiluminescent product.
【請求項22】 核酸生成物の検出可能に修飾された基
が抗体と結合するハプテンであり、前記抗体は酵素と結
合したもの、或いは更に酵素と結合した抗体と複合体を
形成することができるものである請求項21記載の方
法。
22. The detectably modified group of the nucleic acid product is a hapten that binds to an antibody, said antibody being conjugated to an enzyme, or capable of forming a complex with an antibody further conjugated to an enzyme. 22. The method of claim 21, wherein
【請求項23】 前記伸長生成物がビオチンで検出でき
るように修飾されたものであり、ビオチン化された残基
は、酵素と結合共役或いは複合体を形成し又は検出成分
を有する複合体と更に相互作用できるアビジンまたはス
トレプトアビジン成分との間で、複合体を形成すること
ができる請求項21記載の方法。
23. The extension product is modified so as to be detectable with biotin, and the biotinylated residue is bound to or conjugated with an enzyme or forms a complex with a complex having a detection component. 22. The method of claim 21, wherein a complex can be formed with the interactable avidin or streptavidin component.
【請求項24】 生物学的サンプルの核酸の標的配列の
増幅アッセイに対するキットであって、 (a)プライマー依存性核酸ポリメラーゼに対する鋳型
を形成する標的ヌクレオチド配列の、多数の部位に対し
て相補的な多数のプライマーと、 (b)検出可能に修飾され又は分離可能に修飾された少
なくとも1つのヌクレオシド三リン酸を含む、プライマ
ー合成に必要なヌクレオシド三リン酸の混合物と、 (c)多数のプライマーの3´末端において合成を開始
でき、標的核酸に対して相補的な鎖を5´−3´方向に
伸長できる、1以上の組の選択されたプライマー依存性
核酸ポリメラーゼとを具備することを特徴とするキッ
ト。
24. A kit for an assay for amplification of a target sequence of a nucleic acid in a biological sample, comprising: (a) complementary to a number of sites of the target nucleotide sequence forming a template for a primer-dependent nucleic acid polymerase. A number of primers; (b) a mixture of nucleoside triphosphates required for primer synthesis, comprising at least one detectably modified or separably modified nucleoside triphosphate; (c) a number of primers; Comprising one or more sets of selected primer-dependent nucleic acid polymerases capable of initiating synthesis at the 3 'end and extending the strand complementary to the target nucleic acid in the 5'-3' direction. Kit to do.
【請求項25】 前記プライマー依存性核酸ポリメラー
ゼが、近くで開始された鎖の合成を続けることによっ
て、離れて開始された鎖を二重鎖から解離でき、かつそ
れに付随して標的核酸に相補的な核酸を増幅できる鎖-
置換解離性ポリメラーゼである請求項24記載のキッ
ト。
25. The primer-dependent nucleic acid polymerase is capable of dissociating a remotely initiated strand from a duplex by continuing synthesis of a nearby initiated strand, and concomitantly complementary to a target nucleic acid. Strand that can amplify various nucleic acids
The kit according to claim 24, which is a dissociative dissociative polymerase.
【請求項26】 プライマー依存性核酸ポリメラーゼの
鎖- 置換解離特性の増強、或いは活性化に対して必要な
ものとして、補因子蛋白質が使用される請求項2記載の
方法。
26. The method according to claim 2, wherein a cofactor protein is used as necessary for enhancing or activating the strand-displacement dissociation property of the primer-dependent nucleic acid polymerase.
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