JPH1099088A - 核酸の増幅方法 - Google Patents
核酸の増幅方法Info
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- JPH1099088A JPH1099088A JP9250443A JP25044397A JPH1099088A JP H1099088 A JPH1099088 A JP H1099088A JP 9250443 A JP9250443 A JP 9250443A JP 25044397 A JP25044397 A JP 25044397A JP H1099088 A JPH1099088 A JP H1099088A
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Abstract
プライマーを用いる核酸増幅方法の改良。 【解決手段】 3′-ヒドロキシル基を有するヌクレオ
シド単位少なくとも1個を一端にもつ1またはそれ以上
のPNA/DNAプライマー、ポリメラーゼ酵素および
通常必要な成分を用いて核酸を増幅させる方法におい
て、ポリメラーゼ酵素は熱安定性である方法。
Description
ライマーおよび熱安定性ポリメラーゼ酵素を使用する新
規かつ有利な核酸の増幅方法に関する。
RNA)に天然のオリゴヌクレオチドより高い親和性で
結合するポリアミド−核酸誘導体(PNA)が報告され
ている〔Michael Egholm, Peter E. Nielsen, Rolf H.
Berg & Ole Buchardt, Science(1991) 254, 1497-1500;
WO92/20702; M.Egholmら, Nature (1993) 365, 566
-568; P. Nielsen, Bioconjugate Chem. (1994) 5, 3-
7〕。これらの、いわゆるPNAでは、デオキシリボー
スホスフェート構造がポリアミドオリゴマーによって置
換されている。
として受け入れられず〔H. OErumら,Nucl. Acids Res.
(1993) 21, 5332-5336; D. B. Demersら, Nucl. Acids
Res.(1995) 23, 3050-5〕、したがってDNAポリメラ
ーゼを用いる核酸の増幅にプライマーとして使用できな
いことが見出されている。
は、特にクレノウポリメラーゼを用いる核酸の増幅にプ
ライマーとしても使用できるPNA/DNAハイブリッ
ド分子が記載されている。
チドプライマーに代えてばPNA/DNAプライマーを
使用する利点は、PNAプライマーの補助によってコピ
ーされた核酸鎖がその5′−末端に5′−エキソヌクレ
アーゼに安定なPNA残基を含有することである。した
がって、反応混合物中の天然のDNAおよびRNA配列
はすべて、PNA−含有鎖が攻撃されることなく、5′
−エキソヌクレアーゼで分解することができる。
クレノウポリメラーゼ酵素によるポリメラーゼ反応は、
それに記載されたPNA/DNAプライマーが3′−末
端に少なくとも4つのヌクレオチドをもつ場合にのみ成
功するが、3′−末端に2つのヌクレオチドしかもたな
いPNA/DNAプライマーではDNAポリメラーゼ反
応は成功しないのである。
キシ−5′−アミノヌクレオシドを有するPNA/DN
Aハイブリッドが、大腸菌のDNAポリメラーゼ(クレ
ノウ・フラグメント)を酵素的ポリメリゼーションに用
いる場合、プライマーとして使用できることはEP-A 067
2 677から明らかである。
ライマー・鋳型複合体に関する結晶構造の研究により、
プライマーのホスホジエステル官能基と酵素の間の相互
作用が数個の位置で存在することから全く予期しえない
ものである〔C.M. Joyce, T.A. Steitz, Annu.Rev.Bioc
hem. (1994) 63, 777-822; S. H. Eom,Nature (1996) 3
82, 278-281〕。
ーゼによるプライマーの受け入れに不利に働く事実は、
天然のホスホジエステル官能基を中性のヌクレオシド間
ブリッジ、たとえば3′−O−スルホネートまたは3′
−N−スルホンアミドで一部置換したプライマーによる
検討でさらに確認されている〔K. A. Perrinら, J. Am.
Chem. Soc. (1994) 116, 7427-7428〕。
の一部のその受け入れに関しては、EP-A 0672 677に記
載されたPNA/DNAハイブリッド分子によって構成
され、カルボキシル末端に5′−デオキシ−5′−アミ
ノヌクレオシドを有するクレノウ酵素が、多くのDNA
ポリメラーゼ中の例外であると考えざるを得なかった。
幅におけるクレノウポリメラーゼの使用の欠点は、たと
えば、コピーされた鋳型鎖の増幅をPCRやLCRのよ
うな既知の増幅方法と同様に達成できるのに十分な熱安
定性を、この酵素がもたないことである。
目的は、上述の欠点がなく、PNA/DNAプライマー
を伸長させる他のDNAポリメラーゼを見出すことにあ
った。
ーゼは、3′−ヒドロキシル基を有し任意に修飾された
ヌクレオシド単位少なくとも1個を一端にもつPNA/
DNAプライマーを伸長できることが見出されたのであ
る。
リメラーゼ酵素、3′−ヒドロキシル基を有するヌクレ
オシド単位少なくとも1個を一端にもつ1またはそれ以
上のPNA/DNAプライマーおよび核酸の増幅に通常
必要な成分たとえば非標識または放射標識デオキシリボ
ヌクレオチドトリホスフェートを用いて核酸を増幅させ
る方法において、ポリメラーゼ酵素は熱安定性である方
法に関する。熱安定性ポリメラーゼとしては、たとえば
Thermus属の種からのTth(登録商標)DNAポリメ
ラーゼ、Pyrococcus woeseiからのPwo DNAポリメ
ラーゼ、Thermococcus属種の株9°Nからの9°N D
NAポリメラーゼ(登録商標)、またはThermococcus l
itoralisからのVent(登録商標)DNAポリメラー
ゼが適当である。
つよりも多いポリメラーゼが使用される方法である。こ
の目的では、たとえば2またはそれよりも多い異なるポ
リメラーゼの組合せが使用できる。本発明の特定の一実
施態様においては、Vent(登録商標)DNAポリメ
ラーゼとTth(登録商標)DNAポリメラーゼの組合
せが使用される。
の例はEP 0672 677 A2に記載されている。とくに、E
P 0672 677 A2 に記載されているPNA/DNAプライ
マーは一端に1〜3個、好ましくは1個のヌクレオシド
単位を有する場合に適当である。ヌクレオシド単位がP
NA/DNAプライマーの3′−末端に存在するPNA
/DNAプライマーも好ましい。
ば、式I
水素または2〜18個の炭素原子を有する有機基であ
り、Bは互いに独立に、ヌクレオチド化学において慣用
される塩基、たとえば、天然塩基たとえばアデニン、シ
トシン、チミン、グアニン、ウラシル、ヒポキサンチ
ン、もしくは非天然塩基たとえばプリン、2,6−ジア
ミノプリン、7−デアザグアニン、7−デアザアデニ
ン、N4N4−エタノシトシン、N6N6−エタノ−2,6
−ジアミノプリン、プソイドイソシトシン、5−メチル
シトシン、5−フルオロウラシル、5−(C3〜C6)−
アルキニルウラシル、5−(C3〜C6)−アルキニルシ
トシン、またはそれらのプロドラッグ型である〕のプラ
イマーである。
に、式IIまたはIII
水素または2〜18個の炭素原子を有する有機基であ
り、Bは上述の意味を有する)のプライマーである。
I、IIまたはIIIにおいてn=0のプライマーである。好
ましいDNA/PNAプライマーはまた、式I、IIまた
はIIIにおいてx=5〜25、とくに好ましくは10〜
18のプライマーである。
にはC2〜C18−アルカノイル、好ましくはC2〜C10−
アルカノイル、とくに好ましくはアセチル、C2〜C18
−アルキル、好ましくはC2〜C10−アルキル、C3〜C
8−シクロアルカノイルまたはC3〜C13−ヘテロアリー
ルがある。
するヌクレオシドを意味するものとして理解すべきであ
り、この場合、塩基および糖基は修飾されていてもよ
く、また個々のヌクレオシド単位は互いにホスフェート
基を介して連結されていても、またさらにヌクレオシド
単位はホスフェート基もしくはアミド結合を介してプラ
イマーのPNA残基に連結されていてもよい。糖基は通
常リボース基であるが、これも修飾されていてもよい。
糖基に修飾を有するヌクレオシドの例は、5′−アミノ
−5′−デオキシチミジン、エチルアミノ−N−(チミ
ニルアセチル)エタノール、〔(2−アミノエチル)−
N9−アデニルアセチルアミノ〕メチルホスホン酸があ
る。
れ、たとえば天然塩基のアデニン、シトシン、チミン、
グアニン、ウラシル、ヒポキサンチン、もしくは他の非
天然塩基たとえばプリン、2,6−ジアミノプリン、7
−デアザグアニン、7−デアザアデニン、N4N4−エタ
ノシトシン、N6N6−エタノ−2,6−ジアミノプリ
ン、プソイドイソシトシン、5−メチルシトシン、5−
フルオロウラシル、5−(C3〜C6)−アルキニルウラ
シル、5−(C3〜C6)−アルキニルシトシン、または
それらのプロドラッグ型である。
による鎖の分離後の更なるコピー過程に再び酵素を用い
ることを要しないで、核酸たとえばDNAまたはRN
A、好ましくはDNAの増幅を可能にする酵素を意味す
るものと理解される。
るため、鋳型鎖の1回のコピー過程しか可能でないクレ
ノウ酵素とは異なり、熱安定性ポリメラーゼたとえばV
ent(登録商標)ポリメラーゼと過剰のPNA/DN
Aプライマーを使用すれば、コピーされた鋳型鎖の増幅
を、既知の増幅方法たとえばPCR(ポリメラーゼ・チ
ェーン反応)およびLCR(リガーゼ・チェーン反応)
と同様に達成することが可能である〔PCRについて
は、たとえばMethods in Molecular Biology: 15(1993)
PCR Protocols, B. A. White編, Humana Press 参
照〕。
A/DNAプライマーの伸長は、鋳型の多重コピーの調
製にとくに適当であり、増幅産物には放射性または非放
射性標識グループを含有させることが好ましい。
は、ポリメラーゼ反応に〔α−32P〕−または〔α−35
S〕−デオキシヌクレオシド−5′−トリホスフェート
を使用することができる。同様に、非放射標識グループ
を含有するヌクレオシドトリホスフェートを導入すれ
ば、それ自体既知の方法〔U. Englisch & D. Gauss (19
91) Angew.Chem., 103, 629-46〕により相当する非放射
標識DNAフラグメントが組み立てられる。
実施される。本技術分野の熟練者には周知のPCR法に
従い、上述のPNA/DNAプライマーを使用すれば、
適当な鋳型核酸、とくに鋳型DNAの指数関数的増幅を
行うことが可能である。
Aとは異なり、PNA/DNAプライマーを熱安定性酵
素たとえばVent(登録商標)ポリメラーゼと組み合
わせて使用すると、毛細管電気泳動による本来労力を要
し感度の低い検出〔C. Carlsonら, Nature (1996) 380,
207〕を、より迅速で感度の高い検出方法たとえばオー
トラジオグラフィー、Phosphorus Imager(登録商標)
または抗体法に変更することができるという利点があ
る。
的に、診断とくに病的状態に関連する1または2種以上
の遺伝子の発現を伴う疾患の診断における使用に及ぶも
のである。この方法は、それらが結合する標的核酸配列
の存否またはその量の検出に使用できる。
の使用に及ぶものである。本発明の方法は、たとえばH
IV、HSV−1、HSV−2、インフルエンザ、VS
V、B型肝炎ウイルスまたはパピローマウイルスによっ
て生じる感染または疾患の診断に使用することができ
る。
用することができる。この関連ではたとえば、癌の発生
または癌の増殖に関与する標的が用いられる。このよう
な標的の例は次の通りである。 1) 核癌タンパク質たとえばc−myc,N−myc,
c−myb, c−fos,c−fos/jun, PCN
A,p120; 2) 細胞質/膜結合癌タンパク質たとえばEJ−ra
s,c−Ha−ras,N−ras,rrg,bcl−
2,cdc−2,c−raf−1,c-mos,c−sr
c,c−abl; 3) 細胞受容体、たとえばEGF受容体、c−erb
A、レチノイド受容体、プロテインキナーゼ調節サブユ
ニット、c−fms; 4)サイトカイン、増殖因子、細胞外マトリックスたと
えばCSF−1,IL−6,IL−1a,IL−1b,
IL−2,IL−4,bFGF,ミエロブラスチン、フ
ィブロネクチン。
グリンまたは細胞−細胞接着受容体たとえばVLA−
4、VLA−2、ICAM、VCAMまたはELAMに
よって影響される疾患の診断に適している。
殖および/または遊走によって影響される疾患の診断に
も適している。この場合にはたとえば、増殖および/ま
たは遊走過程に関与する標的を使用できる。このような
標的の例は次の通りである。 1) 核トランス作用因子タンパク質およびサイクリン、
たとえばc−myc,c−myb, c−fos,c−f
os/jun, サイクリン,cdc2キナーゼ; 2) マイトジェンまたは増殖因子、たとえば、PDG
F,bFGF,EGF,HB-EGF,VEGFおよび
TGF−β; 3) 細胞受容体、たとえばbFGF受容体、EGF受容
体、VEGF受容体、およびPDGF受容体。
→5′エキソヌクレアーゼ活性を有し、正常DNAプラ
イマーを分解する〔Kongら, J.Biol.Chem. (1993) 1965
-1975〕。本発明のプライマーはこの核酸分解に対する
安定性が上昇している。
ラーゼについての実験により、たとえば熱安定性の、Th
ermus属の種からのTth(登録商標)DNAポリメラ
ーゼ、Pyrococcus woeseiからのPwo DNAポリメラ
ーゼ、Thermococcus属の種の株9°Nからの9°N D
NAポリメラーゼ(登録商標)または Thermococcus li
toralis からのVent(登録商標)ポリメラーゼは、
3′−ヒドロキシル基を有するヌクレオシド単位少なく
とも1個を一端にもつPNA/DNAプライマーを伸長
できることが明らかにされた。
は、Vent(登録商標)ポリメラーゼとの反応では完
全長の核酸フラグメントのコピーが生成するので有利で
ある。Tth(登録商標)DNAポリメラーゼの使用は
さらに、高い増幅率が達成されるので有利である。
ーが鋳型に対して過剰に存在すると有利である。DNA
/PNAプライマーの2〜20倍過剰が有利であり、5
〜10倍過剰がとくに有利である(いずれの場合も分子
量に基づいて)。
マーおよびDNA鋳型の配列: PNA/DNAプライマー1: H−taa tac gac tca cta−(5′NH
−T)−3′ (5′NH−Tは5′−アミノ−5′−デオキシチミジ
ン、構造は式I,n=0参照) PNA/DNAプライマー2: アセチル−taa tac gac tca cta−(e
ae(t))A−3′ (eae(t)はエチルアミノ−N−(チミニルアセチ
ル)エタノール単位、構造は式III,n=0参照) PNA/DNAプライマー3: アセチル−tgc aag ctt aa(5′NH−
T)−3′ (5′NH−Tは5′−アミノ−5′−デオキシチミジ
ン、構造は式I,n=0参照) PNA/DNAプライマー4: アセチル−tgc aag ctt a(PHONA-a)
(T)−3′ (PHONA−aは〔(2−アミノエチル)−N9−ア
デニルアセチルアミノ〕メチルホスホン酸単位、構造は
式II,n=0参照) DNAプライマー1: 5′−d(TAA TAC GAC TCA CTA T−
3′) DNAプライマー2: 5′−d(GCC CCA GGG AGA AGG CA
A−3′) DNAプライマー3: 5′−d(CGAGCTTAAGTCAGC−3′) DNA鋳型3(81マー): 5′−d(GCC CCA GGG AGA AGG CAA CTG GAC CGA AGG CG
C TTG TGG AGA AGG AGT TCA TAG CTG GGC TCC CTA TAG
TGA GTC GTA TTA-3′) DNA鋳型4(46マー): 5′−d(CGA GCT TAA GTC AGC GCC TAC TAT AGT GAG TC
G TAT TAA GCT TGC A-3′) 大文字:DNA、小文字:PNA
ー1〜3およびDNA鋳型3と4の調製 PNA/DNAプライマー1(16マー,H−taat
acgactcacta(5′NH−T)−3′)はEP 0
672 677 A2 に記載されているようにして合成した。D
NAプライマー1,2および3ならびにDNA鋳型3お
よび4はABIシンセサイザー上で合成し、ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動により精製した。DNAプライマ
ー1(15pmol)を、総容量60μl中10単位のT4ポ
リヌクレオチドキナーゼ(Gibco BRL)、および10mCi
のRedivue〔γ−32P〕ATP(Amersham,3000 Ci/mm
ol)を用いて5′末端で標識した。リン酸化は37℃で
90分間インキュベートして行った。ついで85℃に1
5分間加熱して反応を停止させた。
リメラーゼならびにTth(登録商標)DNAポリメラ
ーゼを用いたPNA/DNAプライマーの伸長(充填反
応) 充填反応でプライマーの鋳型への完全な結合を保証する
ため、プライマーの鋳型へのハイブリダイゼーション
は、1.8mMトリス塩酸塩(pH 7.0)、0.5mMMg
Cl2および23mM NaClを含む総容量500μl
中、15pmolのプライマー(標識DNAプライマー1ま
たは非標識DNA/PNAプライマー1)および50pm
olのDNA鋳型3を用いて実施した。この混合物を95
℃で15分間加熱し、ついで1時間で室温に冷却した。
Tth(登録商標)DNAポリメラーゼおよびVent
(登録商標)ポリメラーゼはBoehringer Mannheimおよ
びNewEnglandBiolabsから入手した。酵素反応は適当な
緩衝液中総容量25μlにおいて0.15pmolのプライマ
ー/鋳型複合体ならびに必要なすべてのdNTPをa)
5mMおよびb)50mMの最終濃度で用いて実施し
た。DNA/PNAプライマー1の場合は、非標識dC
TPに代えて〔α−32P〕dCTP(400Ci/mmol)を
用いた。酵素反応にMgCl2またはMgSO4が必要な
場合には、この化合物を最終濃度2mMで反応混合物に
添加した。反応は酵素を加えて開始させ、混合物を37
℃または75℃において15分間インキュベートした。
次に5μlの停止/負荷染料(NewEngland Biolabs)を
加えて反応を中断した。各反応液のアリコート(5μ
l)をネイティブなゲル(ゲル濃度12%、10ワット、4
時間)および変性ゲル(ゲル濃度15%、35ワット、2時
間)上ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分析し
た。ついでゲルを12%(v/v)メタノールおよび10
%(v/v)酢酸水溶液中で固定し、乾燥し、Phosphorus
Imager(登録商標)プレート(Molecular Dynamics)
に一夜暴露してオートラジオグラフィーにより検討し
た。
/DNAプライマー1を用いた鋳型鎖の増幅には過剰の
プライマー、20pmolのPNA/DNAプライマー1を
2pmolのDNA鋳型3(81マー)および200mMのd
NTPを適当な反応緩衝液中に混合し最終容量を50μ
lとした。混合物を鉱油の層で覆い、2単位のVent
(登録商標)DNAポリメラーゼを添加して反応を開始
させた。ポリメラーゼ反応は以下の要領で実施した。す
なわち、1分間94℃、2分間58℃、50秒間72℃
を30サイクル、最後に8分間72℃で反応を完結させ
た。混合物をフェノールで1回、ついでフェノール/ク
ロロホルム、最後にクロロホルムで抽出した。7.8M
の酢酸アンモニウムおよび100%(v/v)エタノール
を用いてDNAを沈殿させた。沈殿を10μlのTE緩
衝液に溶かし、アリコートをゲル電気泳動によって分析
した。
エタノール 60mlのジクロロメタン中9.24gのモノメトキシト
リチルクロリドの溶液を100mlの無水ジメチルホルム
アミド中9.3gのN−(2−ヒドロキシエチル)ジア
ミノエタンの溶液に、攪拌しながら2時間を要して0℃
で添加する。混合物を4℃で一夜攪拌する。ついで溶媒
を真空中で除去し、残留物を100mlの酢酸エチルと5
0mlの水に分配する。水相を40mlの酢酸エチルととも
に4回蒸発させる。残った粗生成物をシリカゲル上、1
%トリエチルアミンを含む酢酸エチル中メタノールの勾
配(1〜10%)を用いクロマトグラフィーによって精製
する。純粋な生成物を含む分画を合わせて蒸発乾固す
る。 収量:泡状物7.91g Rf:0.14(酢酸エチル/メタノール/トリエチルア
ミン:100/10/1) MS(FAB,MeOH/NBA/LiCl):38
3.3(M+Li)+
−N−(チミニルアセチル)エタノール 1.84gのカルボキシメチルチミンを50mlの無水ジ
メチルホルムアミドに溶解し、ついで3.24gのTO
TUおよび3.4mlのジイソプロピルエチルアミンを加
える。混合物を20分間攪拌し、ついで実施例4からの
N−(2−モノメトキシトリチルアミノ)エチルアミノ
エタノール3.76gを加える。この溶液を室温で16
時間攪拌し、ついで真空中で蒸発させる。残留物を80
mlの酢酸エチルに溶解し、0.5%のトリエチルアミン
を含む水20mlで4回抽出する。有機相を硫酸ナトリウ
ム上で乾燥し、約15mlに濃縮する。生成物を200ml
のジエチルエーテルに攪拌しながら滴下して沈殿させ
る。粗生成物をろ過して乾燥させる。生成物はさらに、
シリカゲル上、1%トリエチルアミンを含む酢酸エチル
/ヘプタン(10/1)中メタノールの勾配(2〜5%)
を用いクロマトグラフィーによって精製する。純粋な生
成物を含む分画を合わせて蒸発乾固し、残留物をジエチ
ルエーテルと磨砕する。 収量:無定形の固体1.95g Rf:0.16(酢酸エチル/メタノール/トリエチルア
ミン:100/20/1) MS(ES+):543.3(M+H)+
ル)ジフェニルメチル〕アミノエチル)−〔(5−メチ
ル−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロ−2H−ピリミ
ジン−1−イル)アセチル〕アミノエチル ジイソプロ
ピルホスホロアミデート 実施例5からのN−(2−ヒドロキシエチル)−N−(2
−〔(4−メトキシフェニル)ジフェニルメチル〕アミ
ノエチル)−2−(5−メチル−2,4−ジオキソ−3,
4−ジヒドロ−2H−ピリミジン−1−イル)アセトア
ミド(0.5g, 0.922mmol)を、無水ジクロロメタン(15
ml)に溶解する。この溶液に、N,N−ジイソプロピル
エチルアミン(3.69mmol;0.63ml)および2−シアノエ
チル−N,N−ジイソプロピルクロロホスホロアミダイ
ト(1.10mmol;0.24ml)を加える。1時間後に、反応混
合物に酢酸エチルを加え、溶媒を真空中で蒸発させる。
残留物を酢酸エチルに溶解し、この溶液を飽和NaCl
水溶液で4回洗浄する。有機相を乾燥し(Na2S
O4)、ろ過し、真空中で蒸発させる。残留物をシリカ
ゲル上溶出液としてジクロロメタン:酢酸エチル:NE
t3(49.5:49.5:1)を用いカラムクロマトグラフィー
によって精製する。生成物を含む分画を合わせて濃縮す
る。標記化合物は白色の固体として、収量0.474g
(69%)で得られる。 Rf:0.45(ジクロロメタン:酢酸エチル/1:
1);31P NMR(CDCl3)d 133.75
(s),134.5(s) MS(EAB):734.4(M+)
c gac tca cta−(eae(t))A−3′ 市販の孔径が制御されたアデノシン誘導体化ガラス(5
mmol)を充填した合成カラムを Eppendorf Biotronik E
cosyn D 300型DNAシンセサイザーに装着して、ジク
ロロメタン中3%濃度のトリクロロ酢酸により処理し
5′−末端ジメトキシトリチル基を除去する。アセトニ
トリルで完全に洗浄したのち、DNAアクティベーター
溶液(アセトニトリル中テトラゾール,Applied Biosys
tems)と混合したエチルアミノ−N−(チミニルアセチ
ル)エタノールホスホロアミダイトの0.1M溶液をカ
ラムに添加する。カップリング反応は15分間行わせ、
ついでこれを反復する。カラムをアセトニトリルで洗浄
し、ついでDNA酸化溶液(ヨウ素、ピリジン、水;Ap
plied Biosystems)を1分間カラムに加える。洗浄後、
未反応ヒドロキシル官能基をTHF中無水酢酸、N−メ
チルイミダゾールおよびルチジン(Applied Biosystem
s)でキャッピングして保護する。アセトニトリルで完
全に洗浄したのち、ジクロロメタン中3%濃度のトリク
ロロ酢酸で処理してN−モノメトキシトリチル保護基を
除去する。以後、PNA合成をEP 0672677 A2に記載
のようにして継続する。合成完了後、N−末端モノメト
キシトリチル保護基をジクロロメタン中3%濃度のトリ
クロロ酢酸で処理して除去し、アミノ末端をTHF中無
水酢酸、N−メチルイミダゾール、ルチジン(Applied
Biosystems)でキャッピングして保護する。プライマー
を固体の基板から濃アンモニア水溶液を用いて切断し、
この溶液を55℃に5時間加熱して塩基性の保護基を除
去する。サンプルの一部を、半製造C18逆相HPLCに
より溶出液として0.1M酢酸トリエチルアンモニウム
中10〜80%MeCNを用いて精製する。Sephadex N
AP−10 カラム(Pharmacia)により脱塩し凍結乾燥する
と、PNA/DNAプライマー2が2OD260(=10.38
mmol)の収量で得られる。 MS(MALDITOF)m/z 4636.1(計算値
4635.41)
g ctt aa(5′NH−T)−OH3′ PNA/DNAプライマー3〔12マー、アセチル−t
gc aag cttaa−(5′NH−T)−OH
3′〕は EP 0672 677 A2 の記載のようにしてPNA/
DNAプライマー1と同様に合成する。ただし、最後の
PNA単位のモノメトキシトリチル基の除去後、キャッ
ピングは実施例7に記載のように実施する。
g ctt a(PHONA−a)(T)−OH3′ PNA/DNAプライマー4はチミジンを負荷したCP
G基板に出発して合成する。ジメトキシトリチル基はジ
クロロメタン中3%濃度のトリクロロ酢酸溶液で処理し
て除去する。PHONA−aモノマー単位は EP 073989
8 に記載のようにして調製し、ヒドロキシル基にカップ
リングさせる。ついで、PNAの合成をEP 0672 677 A2
に記載のように継続する。
およびPwo DNAポリメラーゼ(Pyrococcus woese
i)を用いる充填反応 PNA/DNAプライマー1(15pmol)を1.8mMトリ
ス塩酸塩(pH7.0)、0.5mM MgCl2および23
mM NaClを含有する総容量500μl中でDNA鋳
型3(50pmol)とハイブリダイズさせた。充填反応は、
0.15pmolのプライマー/鋳型複合体および必要なす
べてのdNTPを最終濃度50μmolで含有するPwo
DNAポリメラーゼのために調製した緩衝液(25μl)
中で実施した。非標識dCTPは〔α−32P〕dCTP
(400Ci/mmol)で置換した。反応は2単位のPwo D
NAポリメラーゼ(Pyrococcus woesei,入手先:Boehri
nger Mannheim)の添加により開始させ、75℃で15
分間インキュベートした。各反応液のアリコート(5μ
l)をネイティブ(12%アクリルアミド、10ワット、4
時間)および95℃に20分間加熱後の変性(15%アク
リルアミド、35ワット、2時間)PAGE(ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動)の両者によって分析した。この
ゲルを固定し、乾燥し、オートラジオグラフィー(Phos
phorus Imager, Molecular Dynamics)に付した。
および9°N DNAポリメラーゼ(登録商標)を用い
る充填反応 充填反応は、適当な緩衝液中で9°N DNAポリメラ
ーゼ(登録商標)(NewEngland Biolabs)を用いるほか
は実施例10に記載のように実施する。
およびPwo DNAポリメラーゼ(Pyrococcus woese
i)を用いる充填反応 充填反応は、PNA/DNAプライマー2を用いるほか
は実施例10の記載と同様に実施する。
および9°N DNAポリメラーゼ(登録商標)を用い
る充填反応 充填反応は、PNA/DNAプライマー2を用いるほか
は実施例11の記載と同様に実施する。
6−マーDNA鋳型4およびTth DNAポリメラー
ゼを用いるポリメラーゼ・チェーン反応(PCR) PCRには、Tth DNAポリメラー反応緩衝液およ
び2単位のTth DNAポリメラーを含む最終容量5
0μl中に50pmolの実施例8からのPNA/DNAプ
ライマー3、5pmolのDNA鋳型4、0.5pmolの5′
−標識DNAプライマー3および200μMのdNTP
を混合する。他の条件は実施例10に記載の通りとす
る。増幅は次のように実施する。30サイクル、1分間
94℃、2分間58℃、50秒間72℃。
6−マーDNA鋳型4およびTth DNAポリメラー
ゼを用いるポリメラーゼ・チェーン反応(PCR) PCRには、Tth DNAポリメラー反応緩衝液およ
び2単位のTth DNAポリメラーを含む最終容量5
0μl中に50pmolの実施例9からのPNA/DNAプ
ライマー4、5pmolのDNA鋳型4、0.5pmolの5′
−標識DNAプライマー3および200μMのdNTP
を混合する。他の条件は実施例10に記載の通りとす
る。増幅は次のように実施する。30サイクル、1分間
94℃、2分間58℃、50秒間72℃。
およびTth DNAポリメラーゼを用いるポリメラー
ゼ・チェーン反応(PCR) PCRには、Tth DNAポリメラー反応緩衝液およ
び2単位のTth DNAポリメラーを含む最終容量5
0μl中に50pmolの実施例1からのPNA/DNAプ
ライマー1、5pmolのDNA鋳型3(実施例1参照)、
0.5pmolの5′−標識DNAプライマー2および20
0μMのdNTPを混合する。他の条件は実施例10に
記載の通りとする。増幅は次のように実施する。30サ
イクル、1分間94℃、2分間58℃、50秒間72
℃。
ックス3、9°N DNAポリメラーゼ(登録商標)を
用いるポリメラーゼ・チェーン反応(PCR) PCRは、9°N DNAポリメラーゼを用いるほかは
実施例16に記載の通り実施する。
Claims (10)
- 【請求項1】 3′−ヒドロキシル基を有するヌクレオ
シド単位少なくとも1個を一端にもつ1またはそれ以上
のPNA/DNAプライマー、ポリメラーゼ酵素および
通常必要な成分を用いて核酸を増幅させる方法におい
て、ポリメラーゼ酵素は熱安定性である方法。 - 【請求項2】 ポリメラーゼ酵素はVent(登録商
標)ポリメラーゼ、Pwo DNAポリメラーゼ、Tt
h(登録商標)DNAポリメラーゼまたは9°N DN
Aポリメラーゼ(登録商標)シリーズの酵素である請求
項1記載の方法。 - 【請求項3】 PNA/DNAプライマーは一端に1〜
3個のヌクレオシド単位を有する請求項1または2記載
の方法。 - 【請求項4】 PNA/DNAプライマーは一端に1個
のヌクレオシド単位を有する請求項1〜3のいずれかに
記載の方法。 - 【請求項5】 DNAが増幅される請求項1〜4のいず
れかに記載の方法。 - 【請求項6】 ヌクレオシド単位はPNA/DNAプラ
イマーの3′−末端に存在する請求項1〜5のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の核酸の
増幅方法における熱安定性ポリメラーゼ酵素の使用。 - 【請求項8】 用いられる熱安定性酵素は、Vent
(登録商標)ポリメラーゼ、Pwo DNAポリメラー
ゼ、Tth(登録商標)DNAポリメラーゼ、または9
°N DNAポリメラーゼ(登録商標)シリーズの酵素
である請求項7記載の使用。 - 【請求項9】 ポリメラーゼ酵素のVent(登録商
標)およびTth(登録商標)DNAポリメラーゼの組
合せを使用する請求項1〜6のいずれかに記載の方法。 - 【請求項10】 請求項1〜6のいずれかに記載の方法
の診断における使用。
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