JPH01145000A - 核酸塩基配列における突然変異の測定法 - Google Patents

核酸塩基配列における突然変異の測定法

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JPH01145000A
JPH01145000A JP62303316A JP30331687A JPH01145000A JP H01145000 A JPH01145000 A JP H01145000A JP 62303316 A JP62303316 A JP 62303316A JP 30331687 A JP30331687 A JP 30331687A JP H01145000 A JPH01145000 A JP H01145000A
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和田 昭允
Akira Suyama
明 陶山
Hiromichi Tsurui
鶴井 博理
Nobuyuki Baba
信行 馬場
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は核酸上で起った突然変異等の塩基配列の変異を
検出する方法に関する。
(従来技術とその問題点) 近年、遺伝子工学の進歩に伴ない、動物、植物。
細U、ウィルス等の生物の遺伝情報が明らかになりつつ
ある。特に人間の遺伝子に対する解析は急速に進んでお
り、遺伝病、癌等においては核酸の塩基配列のレベルで
明らかになりつつある。その結果ある種の遺伝病では、
核酸に塩基配列の僅か一部分の変異、即ち点突然変異に
因ることも知られている0以上のように遺伝病等の診断
は、核酸の塩基配列を調べ正常な塩基配列と比較するこ
とにより可能である。従来の方法によれば2例えばまず
核酸試料を細胞から抽出し制限酵素により切断し、を気
泳動法等の方法で核酸の断片の大きさに従って分離し1
分離した該断片をサザンブロッティング法によりフィル
ターに固定化し、ラジオアイソトープで標識された核酸
プローブとハイブリダイズさせ、そのパターンにより変
異の有無を判定する方法があげられる。!!な、他の方
法として1例えば核酸試料を直接フィルターに固定化し
これにラジオアイソトープで標識された核酸プローブを
ハイブリダイズさせ、ハイブリッドの安定性を測定して
変異の有無を判定する方法、あるいは、核酸試料と核酸
プロニブ°をハイブリダイズさせ、これをホルムアミド
勾配をつけたアクリルアミドゲル電気泳動にかけ、ハイ
ブリッドの変性点をオートラジオグラフにより測定して
変異の有無を判定する方法等があげられる。しかしなが
ら。
例えば制限酵素を用いる方法では操作が複雑で時間がか
かり、また核酸塩基配列の変異が必ずしも制@#素によ
る切断パターンとして現れない等の問題点がある。また
、核酸試料と核酸10−プのハイブリッドの安定性の変
化を調べて変異の有無を判定する方法においては、核酸
試料中の変異の有無の検出に先立って対照を定めて、該
対照の安定性について詳細な検討が必要である。この理
由は核酸試料と核酸10−プがハイブリッドを形成する
ための塩基間の水素結合、即ちアデニン−チミンまなは
ウラシル(A−TまたはU)、グアニン−シトシン(G
−C)において、G−C結合はA−T(またはA−U)
結合に較べ強力であり。
従ってG−C結合の割合によって該ハイブリッドの安定
性が変化する事による。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは従来技術にみちれる問題点を解決すべく鋭
意研究を行なった結果、簡単な操作により迅速に実施可
能でしかも核酸試料塩基配列中の変異の有無を判定する
ための対照を必要としない方法を完成させた。即ち本発
明は核酸プローブをもちいて核酸塩基配列における変異
を検出する方法に於いて。
■ 担体に固定化した核酸10−プに対し核酸試料をテ
トラアルキルアンモニウム塩溶液中でハイブリダイズさ
せ。
■ ハイブリダイズしなかった核酸試料を除去した後。
■ ハイブリッド形成時の温度から0℃〜100℃の範
囲に温度を上昇させて核酸試料を解離させ。
■ 解離した核酸試料を測定する ことを特徴とする核酸塩基配列における突然変異の測定
法に関するものである。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明では、核酸試料への核酸プローブの特異性を得る
ために、10塩基以上の長さを有する核酸プローブを用
いることが望ましい、また9例えば核酸試料と対応する
核酸プローブのハイブリッドが100塩基対以上となる
場合においては、核酸試料中の変異による該ハイブリッ
ド中のミスマツチが少数であると、該ミスマツチに起因
するハイブリッドの安定性の変化は微妙となり測定しに
くくなる。従って、用いる核酸プローブは10〜100
塩基、更に好ましくは15〜80塩基程度のものがよい
、但し、この様な場合においてもハイブリッド中のミス
マツチが複数存在する場合。
さらには核酸試料中の変異が複数個の塩基の欠失あるい
は挿入等によるときはこの限りではない。
核酸試料としては、動物細胞例えば白血球細胞。
腎細胞、肝細胞等また。細菌、ウィルス等の微生物、さ
らには植物細胞等から抽出した核酸を用いることが出来
る。核酸10−プは、核酸試料中の変異の有無を調べた
い部分とハイブリダイズ可能な状態で固定化されていれ
ば良く、この様に固定するため、末端固定が好ましい、
担体としては。
天然あるいは合成ポリマー等、水溶液に不溶性で通常の
生化学反応に適用される温度範囲で安定であるものであ
ればなんら制限はない、固定化の方法としては2例えば
セルロースを担体とした時は。
核酸プローブの5′末端の燐酸基を介して隣酸エステル
の形で共有結合固定することが出来る。また核酸プロー
ブの末端に脂肪族アミノ基を有したような誘導体であれ
ば、アミノ基に対して反応性のある基を導入した担体に
対して1例えばアミド結合あるいはウレタン型結合等の
ような形で共有結合させることも出来る。
本発明では、核酸試料と核酸プローブ間のハイブリッド
における塩基対組成に由来する安定性の違いを排除する
ために、全工程をテトラアルキルアンモニウム塩の存在
下で行なう、テトラアルキルアンモニウム塩はA−T 
(あるいはA−U)結合及びG−C結合の結合強度を均
一にする。従ってハイブリッドの安定性は該ハイブリッ
ドの塩基対数にのみ依存する。このことはハイブリッド
の解離を引き起こす条件、即ちハイブリッドの安定性を
その塩基対数から容易に推測することを可能とするもの
であり1強いては核酸試料塩基配列の変異の有無を判定
するための対照を必要としないことを京味する。テトラ
アルキルアンモニウム塩は2.0〜3.5モル/リット
ル好ましくは2.4〜3.0モル/リットルの濃度が好
ましい、この濃度範囲以外では先に述べたような効果が
低下する。また、テトラアルキルアンモニウムのアルキ
ル鎖は、炭素数1〜2のものが好ましく炭素数3以上の
テトラアルキルアンモニウム塩では先に述べた様な効果
が低下する。核酸試料と核酸プローブをハイブリダイズ
させるには1通常類られた方法1例えば40℃〜70℃
の温度下で接触させ後に温度を徐々に低下させるなどし
て行なえばよい。
ハイブリッドを形成しなかった核酸試料は洗浄により除
去し、ハイブリッドを形成した核酸試料は引き続き該温
度を上昇させることにより再び解離させる。この時核酸
試料と核酸プローブ間にA−T (A−U)、G−C結
合以外のミスマツチした部分が存在するハイブリッドで
は、完全に相補的に結合したハイブリッドに比べて安定
性が低いため比較的低い温度で核酸試料の解離が起こる
。完全相補的にハイブリダイズした核酸であっても90
℃〜100℃では解離しているので温度は核酸試料と核
酸プローブがハイブリッドを形成した時の温度を基準と
して0℃〜100℃のR囲に上昇させればよい、解離し
てきた核酸試料は1例えば紫外域の吸光度、!!た操作
に先立って該核酸試料をラジオアイソトープあるいは蛍
光物質等の標識を施した場合には、それら標識を測定す
ることにより行なえばよい、また溶出してきた核酸試料
をポストラベルし測定してもよい0以上説明した様な操
作を迅速、簡便にかつ正確に行ない得る本発明の実施の
−WXatとして核酸プローブを固定化した担体をカラ
ムに充填しテトラアルキルアンモニウム塩溶液を移相と
して用いたカラム形式を挙げることができる。この場合
には担体としてカラム充填の容易なビーズ状、あるいは
粒子状のものを用いることが好ましい0本形式において
は、テトラアルキルアンモニウム塩溶液の温度を随時上
昇させる事でハイブリッドの安定性に起因する核酸試料
の溶出を連続的に測定することが出来る。
(発明の効果) テトラアルキルアンモニウム塩の存在により。
ハイブリッド中のA−T (A−U)、G−C結合の結
合力を均一にすることが可能となる。従って。
本発明では、核酸試料と対応する核酸プローブとのハイ
ブリッド中のG−CM成を考にせず、該ハイブリッドの
長さ、つまり塩基対数のみを安定性の測定時に考慮すれ
ばよい、即ちある塩基対数の完全相補的なハイブリッド
が核酸プローブと核酸試料に解離する温度はテトラアル
キルアンモニウム塩溶液中では、塩基組成に左むされる
ことなく。
同一温度で生じる。即ち、核酸試料と核酸プローブにミ
スマツチの存在するハイブリッドからの核酸プローブが
解離する温度は完全相補的なハイブリッドから、核酸試
料が解離する温度に比べ低温である。この安定性の変化
、即ちハイブリッドからの核酸試料の解離温度の変化を
測定することで。
核酸試料中の変異を検出する事が出来る0本発明では、
上記の様に核酸試料中の変異の有無を測定する方法にお
いて、従来の制限酵素を用いた方法番こ比べ、より正確
に塩基配列の変異を把握する事が出来る。
また、更には核酸試料と核酸プローブ間のハイブリッド
中の塩基組成の影響を排除出来るため、検出のたびごと
にハイブリッドが完全相補的である場合の安定性を知る
ための対照を必要としない。
(実施例) 以下の実施例により本発明のさらに詳細な説明を行なう
が2本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施g41) 「核酸10−ブ固定化ゲルの調製」 DNA合成装置により下記に示した塩基配列の51 末
端にアミノ基を有するオリゴヌクレオチド誘導体を合成
した。これをカルボニルジイミダゾールで活性化したセ
ルロースと反応させることにより核酸プローブを固定化
したゲルを調製した。
5’  882− AGG  TGA  ATT  T
CTTAA  ACA  GCT  3’ 続いて、前述の核酸10−プと完全相補的な塩基配列を
持つ21Jl#■、及び5′側から11番目に1ミスマ
ツチを有する21量体■の計2種類のオリゴヌクレオチ
ドを、  DNA合成装置により合成した。塩基配列は
以下の通り。
■ 3’  TCCACT  TAA  AGA  A
TT  TGT  CGA  5’ ■ 3’  TCCACT  TAA  ACA  A
TT  TGT  CGA  5’ 温度グラジェント槽内に核酸プローブを固定化したカラ
ムをセットし、 314テトラメチルアンモニウム、M
tm溶液(15sHNaCl、1.5sHNa−C1t
rate、pH7,0)で平衡化し、槽内の温度を50
℃に保ちつつ、パルプより試料核酸を注入しカラム内で
ハイブリダイズさせた。
この間、温度を40℃まで徐々に下げハイブリッド形成
を促進させ、30分後にFlowを開始しく100μI
/min、)ハイブリダイズしなかった試料を洗い出し
た。50分に温度上昇を開始しカラム内でハイブリダイ
ズしている試料を溶出させ、溶出してきた核酸を紫外吸
収<260nm)でモニターし検出した0図1は完全相
補21量体■及び中央に1ミスマツチをもつ211体■
の混合試料を前述のシステムを用い分離した例である。
それぞれの溶出時間は67分及び82分でであった。結
果を図1に示す。
【図面の簡単な説明】
図1は実施例1の測定結果を示すものである。 i!1軸は吸光度及び温度、横軸は時間である。 図中のANNEALINGは核!!52試料をカラム内
でハイブリダイズさせている時間で、この間は移動相の
流れはない、 FLOW S丁ARTで移動相を流し始
め。 5EPARATINGで核酸試料の分離を開始する。i
&初の振り切れているピークはハイブリッドを形成しな
かった過剰の核酸試料で2番目のピークはlミスマツチ
を有する核酸試料、3番目のピークが完全相補的な核酸
試料の溶出をそれぞれ現している。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)核酸プローブを用いて、核酸塩基配列における変
    異を検出する方法において、 [1]担体に固定化した核酸試料に対応した核酸プロー
    ブと核酸試料をテトラアルキルアンモニウム塩溶液存在
    下でハイブリダイズさせ [2]ハイブリダイズしなかった核酸試料を除去した後 [3]ハイブリッド形成時の温度から0℃〜100℃の
    範囲に上昇させて核酸試料を解離させ、[4]解離した
    核酸試料を測定する ことを特徴とする核酸塩基配列における突然変異の測定
  2. (2)核酸プローブを固定化した担体をカラムに充填し
    、テトラアルキルアンモニウム塩溶液を移相として用い
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の方
JP62303316A 1987-12-02 1987-12-02 核酸塩基配列における突然変異の測定法 Granted JPH01145000A (ja)

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JPH0563160B2 JPH0563160B2 (ja) 1993-09-09

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2750504A1 (fr) * 1996-06-27 1998-01-02 Appligene Oncor Procede d'analyse d'acides nucleiques par hybridation et dispositif pour sa mise en oeuvre
JPH10239300A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan 全自動遺伝子解析システム
EP1072960B1 (en) * 1999-07-09 2005-10-05 Seiko Epson Corporation Process cartridge of an image forming apparatus, comprising a charging roller and a cleaning unit movable into contact with the charger by a motor driver

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01108999A (ja) * 1987-10-23 1989-04-26 Tosoh Corp 核酸塩基配列における突然変異の検出法

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