JPH06502082A - 赤痢菌同定用核酸プローブ - Google Patents
赤痢菌同定用核酸プローブInfo
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- JPH06502082A JPH06502082A JP5503865A JP50386593A JPH06502082A JP H06502082 A JPH06502082 A JP H06502082A JP 5503865 A JP5503865 A JP 5503865A JP 50386593 A JP50386593 A JP 50386593A JP H06502082 A JPH06502082 A JP H06502082A
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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】
赤痢菌同定用核酸プローブ
発明の背景
バーギーズ分類微生物7ニユ7k (Bergey’ s Manual fo
r 5yste+natic Bacteriology) (N、R,クリー
ブ編(N、R,Krieg) pp、423−427 (1984) )で分類
されているように、赤痢菌には4種類がある(主要血清群)。志賀赤痢菌(S、
dysenteriae)(A群)、フレクスナー赤痢菌(S、flexne
ri) (8群)、ボイド赤痢菌(S、 boydii)(0群)、ワンネ赤痢
菌(S、5onnei) (D群)。これらの血清群は、さらに血清型に分類さ
れる。(表1)赤痢菌と大腸菌は系統発生的に親密な関係にある。ブレナー(B
renner)らは、DNA/DNA再会合実験に基づき、2つがもっとよく考
えられり同胞種であルコトヲ示唆シタ。(D、 J、ブレナーら(D、 J、
brenner et al、 ) International J、 Sy
stematic Bacteriology、23:1−7 (1973)
) これらの研究により赤痢菌は、DNAレベルで大腸菌と平均80−89%関
係があると示された。赤痢菌同士の関係もまた平均80−89%である。血清型
13のボイド赤痢菌は他の血清型赤痢菌や大腸菌と65%しか関係がないという
点で非典型的である。
赤痢菌はヒトにたいして発病性を持つ。10から100の菌の感染というレベル
で赤痢が起きる。対照的に、大部分の大腸菌(90000:H血清型)は、下痢
とは関係がない。病原性血清型大腸菌は、腸内毒性大腸菌(EVEのと集合的に
呼ばれる。
(J、 R,ラプスキーら(J、 R,Lupski、 et al、 ) 、
J、 Infectious Disease、 155@:377−389
(1987) ;M、A、カーマリ(M、 A、 Karmalf) 、 C1
1nical Microbiology RevievsA−2+15−
38 (1989) ) この群には少なくとも5つのサブクラスの大腸菌が含
まれており、それぞれが下痢にいたる特徴的な発病経路を持っている。サブクラ
スには、腸内毒素産生大腸菌(ETEC) 、ベロ毒素産生大腸菌(VTEC)
、腸内病原性大腸菌(EPEC)、腸内接着性大腸菌(EAEC) 、腸内侵
襲性大腸菌(EIEC)が含まれる。腸内出血性大腸菌(EIlEC)は、ベロ
毒素を産生ずるのでVTECに含まれる。
腸内侵襲性大腸菌による発病は、赤痢菌のそれと非常によく似ている。どちらに
おいても、結腸上皮細胞の侵襲が起き、下痢と共に血液と粘液の放出にいたる細
胞内増殖が起きて赤痢となる。
それで、赤痢菌とEIECの同定は、様々な医学的状況において重要な意味を持
つ。
例えば、便のサンプル中に赤痢菌かEIECが存在すれば、胃腸炎を示唆するこ
とになり、それらの存在をスクリーニングできれば、胃腸炎の処置と管理に有益
である。食物のような様々な媒介物中における赤痢菌とEIECの同定はまた、
胃腸炎の拡散防止においても重要だ。
現在、便のサンプル中の赤痢菌の存在は、それらのバクテリアの増殖にふされし
い条件の微生物培地上で適当に調製したサンプルを培養することによって同定し
ている。生じるコロニーの微生物学的、生化学的特徴を調べる。その過程は、普
通少なくとも3日かかり、たくさんのサンプルを処理することはできない。しか
し、普通便の中に存在する多くの非病原性大腸菌の中でEIECを同定するのに
必要な血清型分けの困難さのために病院は便中のEIECの存在をテストしない
。
発明の要約
本発明は、核酸プローブを用いる赤痢菌と腸内侵襲性大腸菌(IJEC)のバク
テリアの同定法に関する。さらに本発明は、非赤痢菌DNAに対するサブトラク
テイブハイプリダイゼインヨンにより単離された赤痢菌特異的染色体配列及び断
片、そして赤痢菌特異的断片由来のプローブに関する。またプローブは、赤痢菌
ompA遺伝子の配列に由来する。特に約40ヌクレオチドの一連のプローブは
、赤痢菌に対する、あるいは赤痢菌と腸内侵襲性大腸菌の両方に対する特異性を
持ち、高い感度を得るのに増幅を必要とする非アイソトープテストで利用できる
ようにデザインされている。加えて、腸内出血性大腸菌ばかりでなくワンネ赤痢
菌、−フレクスナー赤痢菌、ボイド赤痢菌、志賀赤痢菌を含む全ての臨床的に重
要な血清型赤痢菌を十分同定できる特異的ハイブリダイゼイノヨンプローブセッ
トが開発された。本発明のプローブやプローブセットは赤痢菌や腸内侵襲性大腸
菌同定の多くの形式のハイブリダイゼイションで使用可能である。例えば、サン
プル中の細胞を溶解し、赤痢菌やEIECDNAとプローブのノゾブリダイゼイ
ションに適当な条件下でDNAプローブセントとサンプルを接触させ、プローブ
とサンプルDNAとで形成された結合物を捕らえ、適当な方法でサンプル中にお
ける赤痢菌とEIECの存在の指標として結合物を同定することにより、サンプ
ル中の1種以上の赤痢菌や1種以上のEIECの存在は決定される。
図の簡潔な記載
図1はご標的”DNAからの赤痢菌特異的DNA配列の単離と標的DNAクロー
ンのライブラリーからの赤痢菌特異的断片の単離の方法を示したフローチャート
である。
図2は、赤痢菌特異的断片NT6のヌクレオチド配列(SEQ ID NO:1
)と近接配列、及びこれらの配列に由来するプローブ1500 (SEQ ID
NO:14) 、 1501 (SEQ ID NO:L5) 、 1911
(SEQ ID NO:16)の位置と配列を示している。
図3は、赤痢菌特異的断片NTll−2(SEQ ID NO:2)のヌクレオ
チド配列、及びこの断片に由来するプローブ1682 (SEQ rD NO:
17) 、 1683 (SEQ ID NO:1g) 、 1708 (SE
Q ID NO+19) 、 1709 (SEQ ID NO:20) ノ位
置と配列を示しティる。
図4は、ワンネ赤痢菌から単離されたクラス■反復を含む、赤痢菌特異的断片N
T14 (SEQ ID NO:4)とNT15 (SEQ ID NO:3)
のヌクレオチド配列、及びこれらの断片に由来するプローブ1864 (SEQ
ID NO:22) 、437 (SEQ ID NO:21)の位置と配列
を示している。大腸菌(E、c、1;SEQ ID NO:5 :E、c、2;
SEQ ID NO:6 SEQ ID N。
ニア)とフレクスナー赤痢菌(S、 f、 : SEQ ID NO:8 SE
Q ID NO:9)から単離された3つのクラス■反復の配列も示されている
。
図5は、赤痢菌特異的断片NT18−1a (SEQ ID NO:10)の配
列、及びこの断片に由来するプローブ1712 (SEQ ID NO:23)
、 1713 (SEQ ID NO°24)の位置と配列を示している。
図6は、赤痢菌特異的断片NT19−2 (SEQ ID NO:11)の配列
、及びこの断片に由来するプローブ1684 (SEQ ID NO:25)
、 1685 (SEQ ID NO:26)の位置と配列を示している。
図7は、志賀赤痢菌(S、d、) ompA遺伝子(SEQ ID NO:12
)の配列の一部、及びomp^遺伝子配列に由来するプローブ1706 (SE
Q ID NO:27) 、 1707 (SEQ ID NO:28)の位置
と配列を示している。同じ領域に相当する大腸菌(E、c、) omp^遺伝子
配列(SEQ ID NO:13)が比較のため示されている。
赤痢菌特異的プローブの開発に興味を持つこれまでの研究者は、毒性プラスミド
標的としてきた。赤痢菌とEIECは、侵襲に必須の約140MD (215キ
ロベースベア)のシングルコピー毒性プラスミドを持っている。(T、 Lヘイ
ル(T、 L、 Hale) 、 Infection and Im+mun
ity、40:340−350 (1983) ) たとえば、U、 S、特許
No、 4.816.R89
(サンスネッティら(Sanscnetti et at、 ) )は、毒性プ
ラスミドの27キロベースベア(kb)領域が侵襲に必要であることを証明して
いる。これらの研究者は、バクテリアあたり1コピー存在する毒性ブラストが不
安定であり、プラスミドの一部が欠失しているであろうことを示した。研究室に
貯蔵したり移動させたりした赤痢菌やEIEC株は、しばしばサイズが縮んだ毒
性プラスミドを持っていることが分かった。(C,ササカワら(C,Sasak
awa et al、 ) 、 Infection and Immunit
y、 51:470−475 (1986) ;A、Tモウレリら(A、 T、
Maurelli et al、 ) 、 Infection ≠獅п@f
munity、 43 :397−401) サンソネッティら(Sanson
etti et al、 )のプローブは、27kb領域に由来していたが、そ
の領域は不安定な部分の−っであることが示された。(P、 K、ウッド(P、
K、 Wood)、 J、 C11nical llicrobiology
、 24:498−500 i1986) )
27kb111的領域の一部を持たない赤痢菌やIJECの株は、プローブによ
って同定されないし非赤痢菌や非EIECとして誤って認識される。
さらに、27kbプローブ領域は腸内細菌に普遍的な挿入要素1 (ISI)を
含んでいる。(Mヴエンカテサンら(M、 tlenkatesan et a
l、 ) 、 T、 C11nical MicrobiologyB
26:261−266 (1988) ”) その領域はまた少なくとも1コピ
ーの挿入要素600 (IS6011:S、 ?ツタニら(S、 1latsu
tani et al、 ) 、 J」olecular Biology、
196:445−S55 (198
7))を含んでいる。このことは、赤痢菌やEIECばかりでなく、病原性、非
病原性両方の大腸菌においてもしばしば起きる。(未発表の結果)これらの広く
分布した挿入要素の存在と27kb領域からデザインしたプローブの巨大なサイ
ズは、高い感度を得るために増幅を必要とする非アイソトープテストでのこれら
のプローブの有用性を下げることになる。
対照的に、本発明は、(1)赤痢菌の染色体配列に由来する赤痢菌特異的断片よ
り開発され、(2)それぞれ約40ベースという適当なサイズであるプローブと
プローブセットと関連がある。プローブにより同定される、毒性プラスミドの配
列に相当する染色体配列の安定性が上昇することにより、同定の信頼性が上昇す
る。さらに、適当なサイズのプローブは、高い感度を得るために増幅を必要とす
る非アイソトープテストで有用である。赤痢菌特異的断片とそれらに由来するプ
ローブはまた、他の形式においてハイブリダイゼイションプローブとしても有用
である。赤痢菌染色体由来の断片にはまた、侵襲性プラスミドや他のプラスミド
上にエビソームとして存在しているものもある。
具体的に述べると、本発明は、本質的l二次のような配列を持つ核酸から成る核
酸プローブセントを特色としている。
a、 ワン不赤痢菌(ATCC29930,指名型株)と2a型フレクスナー赤
痢菌(ATCC29903、指名型株)の代表的バクテリアの染色体配列に由来
するがこれらのバクテリアの全染色体配列より小さい配列。
b 4つの既知の赤痢菌のDNAと腸内侵襲性大腸菌(EIEのにハイブリダイ
ズできる配列。
C赤痢菌でもEIEC群でもないバクテリアのDNAに完全に、あるいは弱くし
かハイブリダイズできない配列。
このように用いる場合、”染色体配列由来の“配列断片やオリゴヌクレオチドは
、染色体配列に同一か相補的な配列、あるいは染色体配列の変異体に同一か相補
的な配列を持つ、天然あるいは工業的あるいは合成分子である。選択的染色体配
列の変異体に同一か相補的な配列断片やオリゴヌクレオチドは(変異体は染色体
配列と配列が異なる)、選択的染色体配列に同一か相補的な配列断片やオリゴヌ
クレオチドの相同物である。このタイプの相同物は、染色体配列に十分似たヌク
レオチド配列を持ち、希望された、選択的染色体配列に同一の断片やオリゴヌク
レオチドの持つ機能を保持している(染色体配列に同一か相補的な配列断片やオ
リゴヌクレオチドがハイブリダイズできる核酸に、同様のハイブリダイゼイショ
ン条件下で十分同様にハイブリダイズできる)。相同物はおそらく染色体配列と
異なる配列を持ち、修飾されたヌクレオチドやヌクレオチドアナログを含んでい
る(例えばフォスフォロチオエ−) (phosphorothioates)
、メチルフオスフオネイト(methilphosphonates) )。
相同物は、染色体配列に同一か相補的な配列断片やオリゴヌクレオチドがハイブ
リダイズできる核酸に、同様のハイブリダイゼインヨン条件下で同様にハイブリ
ダイズできなくてはならない。熟練者の間で、2本鎖DNA配列のどちらの1本
鎖でも相補プローブの標的として機能できるということが知られている。得られ
たプローブの相補物は、同様のハイブリダイゼイノミン条件下で十分に同様のハ
イブリダイゼイションパターンを持つと考えられる。
プローブはおそらく、DNAか[lN^、あるいは修飾されたDNAがRNAで
ある。
染色体配列、相同物、前述の物すべての相補物由来の配列を含む核酸断片やオリ
ゴヌクレオチドはプローブとして使用できるだろう。例えば、赤痢菌特異的断片
、その一部分、赤痢菌特異的断片由来のオリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼ
イションプローブとして使用できるだろう。
具体的に述べると、合成核酸プローブ(約40ヌクレオチド)の2つのプローブ
セットのどちらもがワンネ赤痢菌、フレクスナー赤痢菌、ボイド赤痢菌、志賀赤
痢菌を含む全ての臨床的に重要な血清型赤痢菌を十分同定できる。臨床的に重要
な血清型や分離物とは、ヒトに対して病原性を持つものである。加えて、これら
のプローブセットは、大腸菌の腸内侵襲性株の一部あるいは全てを認識し、エス
ケリチアフエルグソニ(Escherichia fergusonii)を除
き、試されたその他の腸内バクテリアは認識しない。
本発明はさらに、サンプル中の赤痢菌やEIECの同定方法と関連がある。例え
ば、サンプル中の細胞を溶解し、本発明の核酸プローブとサンプルをプローブが
サンプル中の赤痢菌やEIECDNAとハイブリダイズするような条件下で接触
させ、結合核酸複合体を形成させ、プローブとサンプル中のDNAで形成された
結合核酸複合体を単離し、サンプル中の赤痢菌やEIECの指標として結合核酸
複合体を同定することによりサンプル中に存在する1つ以上の赤痢菌血清型やE
IECを同定することができる。例えば、サンプル中の赤痢菌やEIECの存在
を確認するために、臨床的標本(例えば、便)、環境的標本(例えば、水)、食
物標本をそのようなテストに用いることができる。
より具体的に方法を述べると、1つ以上のプローブの組が、2重プローブ溶液ハ
イブリダイゼインヨンで用いられる捕獲プローブと同定プローブのベアーとじて
選択される。これらのプローブは、化学合成法や酵素合成法で合成される。それ
らは、おそらくもっと大きな分子の一部として合成される。例えば、酵素ターミ
ナルチオキシヌクレオチドトラシスフニラーゼ(terminal deoxy
nucleotidyltransferase)を用いて、捕獲プローブにデ
オキシアデノノン3リン酸(dATP)残基150−200の尾をつけることが
できる。同定プローブを、ビオチンーストレブトアヴイジンーアルカリフォスフ
ァターゼシステム(biotin−streptavidin−alkalin
e phosphatase system)のような増幅/同定システムに組
み込むことができる。捕獲プローブと同定プローブの両方を、サンプルからの競
合核酸のバックグランドの中で標的核酸とハイブリダイズさせることができる。
ハイブリダイズ産物は、晋ff114残基以上のデオキシチミヂン1リン酸の尾
と結合した磁気ビーズによって混合物から捕らえられる。捕らえられたハイブリ
ダイズ産物(磁気ビーズに付着したり捕らえられたもの)は、選択された増幅/
同定システムにより同定される。
赤痢菌特異的なりNA断片の単離
赤痢菌に特異的なゲノム配列は、ビオチン−ストレプトアビジン−アガロース親
和性カラムクロマトグラフィー法を用いたサブトラクトハイプリダイゼーンヨン
により単離した。ビオチンーストレブトアビンンーアガロース親和性カラムクロ
マトグラフィー法に関してはここに参考文献として挙げるLange r等(L
anger、P、R,et al、、Proc、Natl、Acad、Sci、
USA、78:6633−6637 (1981))およびWelcher等(
Welcher、A、A、et al、、Nucleic 、Ac1ds=Re
互、、14410027−10044 (1986))の記した方法に従った。
方法の概略を図1に示す。
ここでは−例として図1に記すように複合的なりNAコンペティターが混合した
ような、競合DNAの混合物を用いる。一般に複合的なコンペティターDNAの
混合物は、一種以上の腸内出血性ス腸菌、腸内毒性大腸菌、非病原性の大腸菌か
ら調製された(標的DNAに対して)過剰量のDNAである。既に回収された赤
痢菌特異的な配列や、非特異的な配列を取り除くように人為的に作製した配列を
、この混合物にさらに含有させることもできる。たとえばpH54033のよう
な赤tR11I溶国プラスミドの17kb領域を含んだプラスミドや、クラス■
反復DNA、M13mp18 RF DNAを混ぜることもできる。
ここで特に用いた複合コンパティターDNA混合物は、腸内出血性大腸菌菌株で
あるlG3040、腸内毒性大腸菌菌株であるlG3060、非病原性の大腸菌
(YMC)のそれぞれから調製したもので、質量にして(標的DNAに比べて)
6倍の過剰量のDNAである。この混合物は、さらに質量にして標的DNAと同
量の以下に挙げる諸成分を含んでいる。赤痢菌溶菌プラスミド(プラスミドpH
34033、Boileau、C,R,et al、、J、C11n、Micr
obiol、20 (5):959−961 (1984))の17kb領域ヲ
クローン化してもつ1)BR322,M13mp18 RF DNA、およびク
ラス■反復(C1ass n[R−IG900)をpBR322にクローン化し
たもの(1,3kbのクラス■反復配列と隣接する染色体DNAをpBR322
にクローン化したもの。挿入された全長は3.5kb)。この全混合物をニック
トランスレーション法を用いて、ビオチン−11−dUTPでラベルした。特異
的な配列を同定するための“標的DNA”は、単一の赤@菌種からDNAを調製
し、制限酵素5au3Aにより消化した後、末端をDNAポリメラーゼ■による
反応で平滑化する際にszpでラベルすることにより単離した。
競合するDNAが、赤痢菌DNAに比して20−40倍のモル量過剰になるよう
二種のDNA試料を混合した。混合物を変性し、溶液のまま緩い条件下で一晩ハ
イブリダイゼーションした。ハイブリダイゼーション緩衝液の組成は0.−75
M NaC+、50mM NaPO,,1mM EDTA、0.05% SDS
。
40%ホルムアミドである。この後ハイブリダイゼーションした混合物をストレ
プトアビジン−アガロースカラムに通した。赤@菌DNA配列の中でコンペティ
ターDNAに対して十分な相補性を持ち、ここで用いた条件下でハイブリッドを
形成したものは、コンペティターDNAに取りこまれたビオチンのためストレプ
トアビジン−アガロース親和性カラムに吸着される。これに対し、こうした条件
下でハイブリッドを形成できなかった配列はカラムを素通りした核酸の両分に濃
縮される。この後者の配列には赤痢菌特異的な配列が含まれることになる。 (
既に32pでラベルされた)赤痢菌特異的な配列が濃縮されたDNA溶液の少量
をプローブに用いて、赤痢菌および大腸菌の特定のDNA (それぞれ0.1n
g量のDNAを3μmとしてニトロセルロース上にスポットしである)の検索を
行った。
ハイブリダイゼーションの条件は以下に述べる実施例■のニックトランスレーシ
ョンした断片と同様である。大腸菌のコンペティターDNAとクロスハイブリダ
イゼーションが見られたことから、赤痢菌の“標的”DNAのさらなる濃縮が必
要であることがわかった。典型的な場合、クロスハイブリダイゼーションを除(
ためには、ビオチン化された大腸菌コンペティターDNAに対して競合ハイブリ
ダイゼーシヨンを4回行わなければならなかった。こうした操作の際には競合ハ
イブリダイゼーションと親和性吸着のサイクルを繰り返し、前のサイクルでカラ
ムを通過してきた赤痢菌DNAを次のサイクルの初期材料として用いた。この方
法によって、ラベルされた赤痢菌の標的DNAが、各サイクル毎に徐々に赤痢菌
特異的な配列として濃縮された。
次に赤痢菌特異的配列が濃縮された核酸をプローブに用いて、サブトラクトハイ
ブリダイゼーションの“標的DNA”として用いたのと同じ赤痢菌菌株の5au
3Aライブラリーを検索した。用いたライブラリーはpUc18をプラスミドベ
クターとして構築したものである。ポジティブなりローンから挿入(断片)をベ
クターと分離回収し、ニックトランスレーションによりHPでラベルした後、こ
のプローブに関して、実施例Iおよび■に記すように包括性または排他性をもつ
生物種の微少量サイトドツトパネルを検索した。あるプローブを用いた特定のハ
イブリダイゼーションの条件下で、ある生物種のDNAがこれとハイブリダイズ
するならば、この生物種に対するプローブの包括性が示されたことになる。一方
性の生物種のDNAと同条件下でハイブリダイズしなければ(あるいはハイブリ
ダイゼーションがかろうじて検出できるような場合には)、この生物種に対する
プローブの排他性が示されたことになる。
多(の場合、包括性のある生物種に対するハイブリダイゼーションはコンペティ
ターまたは排他性のある生物種に対するハイブリダイゼーションよりもはるかに
強い。必要な場合にはサブクローニングを行い、コンペティターとクロスハイブ
リダイゼーションする配列を除いた。除いた後でニックトランスレーションによ
り32pで断片をラベルし、これをプローブとして包括性または排他性に関して
生物種の細胞トンドパネルを完全に検索した。
包括性をもつ生物種のパネルは、赤痢菌としての既知のあらゆる血清型を示す細
菌、および赤痢菌と同様の病原性をもつ腸内浸潤性の大腸菌により構成される。
これらの生物種は表2から表6に挙げた。排他性をもつ生物種のパネルは非病原
性の大腸菌、腸内毒性大am、腸内病原性大腸菌、腸内出血性大腸菌、および他
の大腸菌種とグラム陰性の腸内細菌から構成される。排他性をもつ生物種を表6
と表78/7b1.:挙げた。
表中においては、実験に用いた条件下でシグナルがなかったものを(−)、かろ
うじて検出できたものを(+/−)または(−/+) 、弱いが再現性のあるシ
グナルおよび容易に検出できるシグナルを(÷)、適度のシグナルを(++)、
強いシグナルを(++i)、ポジティブコントロール(DNA断片の単離に用い
た生物種のDNA、または用いているプローブと同一の既知の配列)に匹敵する
ノブナルを示す。サブトラクトハイブリダイゼーションにより同定されたゲノム
(染色体)DNA断片、および以上に記載した精製の実験操作を赤痢菌特異的D
N、へ断片と呼ぶものとする。
1 赤痢菌特異的DNA断片NT19−2(SEQ ID NO:11)お、J
JJNT18 1a(SEQ ID NO:10)はフレクスナー赤痢菌(Sb
igella flexneri)(ATCC29903)ゲノムクローンライ
ブラリーから単離された。単離に際しては32pでラベルされたフレクスナー赤
痢菌(ATCC22903)の“標的”DNAから、上記のサブトラクトハイブ
リダイゼーション段階に記した“複合コンペテノターDNA混合物”を用いて同
定した赤痢菌特異的配列をプローブとして、ライブラリーを検索した。
2 赤痢菌特異的D N A断片NT6(SEQ ID NO:1を参照)、N
Tll2(SEQ ID NO:2)、NT14(SEQ II) NO:4)
、NT15 (SEQ ID NO:3)はワンネ赤痢菌(Shigella
s。
nne 1)(ATCC29930)ゲノムクローンライブラリーから単離され
た。単離に際しては、単一の非病原性大腸菌(MMC)のDNAと1agのpB
R322ベクターDNAをサブトラクトハイブリダイゼーションのコンペティタ
ーDNAとし、32Pでラベルされたワンネ赤痢菌(ATCC22930)の“
標的”DNAから同定した赤痢菌特異的な配列をプローブにして、ライブラリー
を検索した。このサブトラクトハイブリダイゼーションにおいてはストレプトア
ビジン−アガロースではなくアジピン−アガロースを親和性カラムに用いた。
包含性のある生物種および排他性のある生物種に対する、これらの赤痢菌特異的
配列のハイブリダイゼーションの結果は表2−7に記した。さらにこれまでに発
表されているデータ(G、Braun、et al、、Nucleic Aci
(ompA)の配列(SEQ ID NO:12)と大腸菌のompAの配列(
SEQ ID NO:13)の比較を行い、一連のompAプローブを開発した
。これらの二つのompA配列間でもっとも異なると思われる配列領域をテスト
プローブの開発に際して選んだ。これらの配列を合成し、以上に述べたのと同′
様のハイブリダイゼーション解析によりアッセイした。
で、包含性を持つ生物種に対してきわめて著しい特異性を示したものである。こ
れらの断片の塩基配列を決定し、吸着プローブおよび検出プローブとして有用な
オリゴヌクレオチドプローブをこの配列から設計した。ompAの配列の断片に
ついても吸着および検出用のオリゴヌクレオチドプローブを、配列の比較解析に
より設計した。オリゴヌクレオチドを合成の後、3:Pでラベルし、実施例■に
記載した細胞ドツトハイブリダイゼーション解析によりテストを行い、これらの
オリゴヌクレオチドが望みw!II′)の包含性、排他性の振る舞い、特性を示
すかどうかを確かめた。いくつかについてはこの時点で、さらに排他性のある他
の生物種のパネルを用いてテストした(表8)。このパネルは、グラム陽性、グ
ラム陰性の微生物のDNA 4μgをドツトプロットしたもので、微生物として
は大便中に見出される代表的な好気性細菌、嫌気性細菌を用いた。DNAの調製
に際しては、グラスビーズを用いて微生物の細胞壁を物理的に破壊する方法に従
った。各DNAをニトロセルロースフィルター上に3μmの溶液としてスポット
した後、DNAを変性、中和し、実施例■に記載した方法で固定し、サイトドツ
トパネルとした。
プローブおよび包含性および排他性に関するハイブリダイゼーションの振る舞い
2μm
オリゴヌクレオチドプローブは、親和性クロマトグラフィーにより同定された赤
痢菌特異的配列に由来するもの、およびompA配列に由来するものである。
各オリゴヌクレオチドプローブおよびこれらが由来する赤痢菌特異的DNA配列
は表9に記載した。各クローンおよびサブクローンに関する包含性および排他性
を検索する際のハイブリダイゼーションの振る舞い、これらの配列から設計した
オリゴヌクレオチドについては以下に記載する。
NT5断片およびプローブ1500.1501.1911NT6(SEQ ID
NO:1参照)は124塩基対の5au3A赤痢菌特異的断片である。この配
列はワンネ赤痢El(ShjgJ Ia 5onnei)(ATCC29930
)染色体DNA上で6回反復する。また他の赤痢菌菌株のプラスミド上に1〜2
コピー見られる。全断片の塩基配列を決定した(図2)。図2の最初の124塩
基対がN76由来の配列である(SEQ ID NOニー1参照)。NT−6配
列の3″末端の5au3A部位を示した。一連の図において不明確な塩基および
配列を指示する際にはIUPAC法に従った。
確定した塩基: A、c、 cr、 T (またはU)二つの可能性のある塩基
+M(AまたはC)R(AまたはG)
W(AまたはT)
S(CまたはG)
Y(CまたはT)
K(GまたはT)
三つの可能性のある塩基:B(C,GまたはT)D (A、 GまたはT)
H(A、 CまたはT)
V(A、CまたはG)
四つの可能性のある塩基:N (A、C,GまたはT)ここで塩基配列決定のゲ
ル上で弱いバンドが検出され、他にバンドが無い場合には、この塩基を不明確な
塩基を示す文字で記した。バンドの圧縮によりヌクレオチドの順序が不明瞭な領
域は丸括弧で括フた。
NT6に由来する、各35塩基対長の二種のオリゴヌクレオチド(1500゜S
EQ ID NO:14お、J、び1501.SEQ ID NO:15)を設
計し、捕獲および検出用のプローブとして用いた(表9)。第三のプローブとし
て40塩基対のもの(1911,SEQ TD NO:16)をNT6およびN
T6断片の5au3A部位に隣接する余分な配列(38塩基対;SEQ ID
NO:1参照)から設計した。この余分な配列は、124塩基対のNT6断片を
プローブとじてンンネ赤痢菌のライブラリーを検索単離したクローンから得られ
たものである。NT6の配列中のプライマーを用いて塩基配列の決定を行った後
、オリゴヌクレオチド1911を設計しテストした。1911のハイブリダイゼ
ーションの特性はNT6と同一であったことから、この配列は反復単位の一部で
あると考えられた。 ゛−
個々のオリゴヌクレオチドを用いて、包括性または排他性を持つ生物種に関して
ハイブリダイゼーションを行った。これら三種のプローブが全て同一の/%イブ
リダイゼーションの特性を示した場合には、結果を別々に記載しなかった。個々
のオリゴヌクレオチドは、それが由来する元のDNA断片と同様に、テストに用
いた全てのワンネ赤痢菌菌株に対してハイブリダイズしく+をハイブリダイゼー
シコンの最低の限界を示すものとして用いた)、古賀赤痢菌(S、dysent
riae)、ボイド赤痢菌(S、boyd i i) 、フレクスナー赤痢II
(S、flexneri)の血清型の多くとハイブリダイズした。ハイブリダイ
ズしたものの中にはフレクスナー赤痢菌のタイプ6も含まれていた(表2から5
、まとめたのが表10)。またNT6に由来する個々のオリゴヌクレオチドは、
全ての膓内浸潤性大amとハイブリダイズしたが、他のクラスの病原性大腸菌、
非病原性大腸菌、大便中に一般に見られる他の細菌とはハイブリダイズしなかっ
た(表6NTII−2(SEQ JD NO:2)は、本来3.5塩基対の長さ
の5au3A断片(NT11)のうちのサブクローン化した796塩基対のHh
aI断片である。NTll−2断片については塩基配列を決定しである(図3;
5EQID NO:2)。この断片の両末端から捕獲および検出用のプローブの
対を設計し、二組のオリゴヌクレオチドプローブとした。プローブ1682 (
SEQID N○=17)とプローブ1683(SEQ I[NO:18)は4
1ヌクレオチド長である。プローブ1708 (SEQ ID No: 19)
とプローブ1709(SEQ ID No・20)はそれぞれ35ヌクレオチド
長、36ヌクレオチド長である。捕獲/検出プローブとして用いる際には、各捕
獲プローブの3°末端に余分な3ヌクレオチド(TAT)を付けて合成し、ター
ミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼを転移酵素して作用させる際
に有効なテールとしてやることもできる。表2から5とこれをまとめた表10は
、これらの二組のオリゴヌクレオチドが異なるハイブリダイゼーションの特性を
持つことを示している。4種のプローブを同時に用いた際のハイブリダイゼーシ
ョンの累加的な特性は、元の断片NTll−2と同様であり、ワンネ赤痢菌(S
、5onnei)の全ての菌株に対してハイブリダイズし、古賀赤痢菌(S、d
ysenteriae)、ボイド赤痢菌(S、boyd i i) 、フレクス
ナー赤痢菌(S。
flexneri)の菌株の中にもハイブリダイズするものがある。しかし捕獲
/検出プローブの対として用いる際(たとえば1682と1683を組み合わせ
る、あるいは1708と1709を組み合わせる場合)には、各プローブの組の
一方が菌株(たとえば志賀赤@II(S、dysenteriae)のタイプ9
および10、ボイド赤痢菌(S、boyd i i)のタイプ17)とハイブリ
ダイズしないため、検出できない血清型が存在する。4種の腸内浸潤性大腸菌の
うち一種は1708/1709で強く検出でき、1682/1683で弱く検出
可能である。二種の病原性大腸菌菌株が1708/1709により検出できるが
、1682/1683を用いた場合これらの一方しか検出されない。これらの病
原性大腸菌菌株以外についての結果を見ると、これらのオリゴヌクレオチドは他
の非病原性の大腸菌や大便中に一般に見られる他の細菌とはクロスハイブリダイ
ズしない(表6および7a)。
NT14.NT15断片とプローブ437.1864NT14(SEQ ID
NO:4)とNT15 (SEQ ID NO:3)はそれぞれおよそ800塩
基対および600塩基対の5au3A断片である。これら二つの断片は塩基配列
が決定されており、1.3kbにわたる高頻度反復単位の一部である。ワンネ赤
痢菌(S、5onne 1)(ATCC29930)およびフレクスナー赤痢菌
(S、flexneri)(ATCC29903)のそれぞれの代表的な反復配
列一つずつと、大腸菌(IG900)の二個の反復配列をクローン化し、塩基配
列を決定した(図4+S、5onnei反復配列、SEQ fD No・3およ
びNo=4、大腸菌反復配列1.SEQ ID NO:5.大腸菌反復配列2.
SEQ ID NO:6およびNOニア;S、flexneri反復配列、SE
Q ID NO:8およびSEQ ID No:9)。反復配列は高度に保存さ
れ、転移因子の特徴をもつ。こうした反復配列は赤IR菌の染色体および溶菌プ
ラスミド中に20コピ一以上存在する。また大腸菌のコンパティター中にも1か
ら3コピー存在する場合があるが、他の細菌種には存在しない。
図4に示した大腸菌およびワンネ赤痢菌の配列にはわずかな違いしかない。そこ
で17塩基のオリゴヌクレオチドプローブ(プローブ1864 SEQ INO
: 22)を設計する際には、プローブの両末端から8塩基の位置にミスマツチ
が一つ存在するようにした(表9)。このプローブはテストに用いた赤痢菌およ
びE■ECの大部分とハイブリダイズしたが、コンペテイター細菌とはクロスハ
イブリダイゼーションしなかった(表2−8およびこれをまとめた表10)。
1864を特異的な捕獲プローブとして用いる際、対にして用いる検出プローブ
としては、1864のいずれかの一端に位置するクラス■反復配列中の配列を用
いることができる。このような−例としてプローブ437(SEQ ID N。
:21)(49塩基)の相補的な領域を用い、この配列に関する包括性、排他性
を表2から8に記した。このプローブは、赤痢菌についてはボイド赤痢菌(S。
boyd i i)の血清型13を除くすべての血清型と強くハイブリダイズす
る。
プローブ437は、非病原性もしくは病原性の大腸菌菌株の多くとハイブリダイ
ズするが、テストに用いた池の腸内細菌とはハイブリダイズしない。大腸菌のい
くつかでハイブリダイゼーションが検出されたのは、大腸菌属がクラス■反復配
列を低コピー数しか持たないのに対し、赤痢菌属が高コピー数の反復配列を持つ
ことによる。
プローブ437には、ソンネ赤痢菌の配列の塩基決定の間違いのため、二個の余
分な塩基を付は加わっている(GとT)が、この余分な塩基のおがげで、赤痢菌
菌株に比して大腸菌菌株が与えるシグナルの検出を低く抑えることができること
がわかった。プローブ437はソンネ赤痢菌またはフレクスナー赤@菌といった
ポジティブコントロールに対しても、期待されるほどにはハイブリダイズしない
ので、この二個のヌクレオチドはソンネ赤痢菌の配列中には存在しないと考えら
れる。ここで見られた結果は、大腸菌と赤痢菌属の間でのコピー数の違いに関係
しているのかもしれない。
プローブ1864(SEQ ID NO:lO)は、テストした古賀赤府菌(S
、dysentriae)菌株では血清型1 (lG826)一種を除く全てと
ハイブリダイズする。しかしこの血清型1に関しては血清学的にはよくわがって
いない。
NT18−1a断片とプローブ1712.1713NT18−1a(SEQ I
D NO:10)は元のS a u 3 、A断片であるNT18から二段階を
経てサブクローン化された。NT18 (1500塩基対)をPstI/5ac
lで二重に消化した結果、NT18−1断片(1250塩基対)が生じた。これ
をさらにHa eIffで制限酵素処理し、NT18−1a (630塩基対)
か得られた。低分子量のマルチコピープラスミドは侵入性の215kbpのプラ
スミドとは明確に区別されるが、NT18断片に類似の配列は、こうしたマルチ
コピープラスミド上に見出されることがわかった。NT18−4aの配列を図5
に示した(SEQ ID NO:23)。この配列から捕獲/検出プローブとし
て適当な、ともに37塩基対長のオリゴヌクレオチドプローブ1712(SEQ
ID No・23)と1713(SEQ ID NO:24)を設計した(図
59表9)。このオリゴヌクレオチドプローブのハイブリダイゼーションの特性
(検出される菌株)は、フレクスナー赤痢菌(S、flexneri)の一種を
除いて元の赤痢菌特異的DNA断片NT18−1aと同一であった(表2−5.
7b)ハイブリダイズしなかった菌株(lG711)はオリゴヌクレオチドプロ
ーブ1713では検出できたが、1712では検出できなかった。これら二つの
プローブを液体ハイブリダイゼーションアッセイの際の捕獲/検出プローブとし
て用いるならば、この菌種は検出できないということになる。実験に用いた条件
下ではこのプローブは、6/8のタイプlの古賀赤痢1i(S、dysenti
ae)とハイブリダイズした。またフレクスナー赤痢薗(S、flexneri
)については、3種の型の6I1株すなわち上で述べたlG711、およびlG
372、lG741、lG709を除けば全ての菌株とハイブリダイズした(表
2から5.まとめたのが表10)。このプローブは腸内浸潤性大腸菌は検出しな
かったが、病原性大腸菌一種とクロスハイブリダイズした。非病原性大腸菌およ
び大便中に一般に見られる他の細菌とはクロスハイブリダイズしなかった(俵6
NT19−2 (38g塩基対:SEQ ID NO:11)は、元の1070
塩基対長の5au3A断片のRsaI断片をサブクローン化したものである。N
T19−2の塩基配列を決定しく図6:SEQ ID NO:11)、各35塩
基長のオリゴヌクレオチドプローブ1684 (SEQ ID No: 25)
と1685(SEQ ID NO:26)を設計した(図9)。これらのプロー
ブは捕獲/検出プローブに適当である。個々のオリゴヌクレオチドプローブによ
るハイブリダイゼーションで検出される菌株の種属、範囲は、元の断片と同一で
あった。ハイブリダイゼーションが観察されたのは、ボイド赤痢m (S、bo
yd ii)の数種、ソンネ赤痢菌(S、5onnej)の数種、タイプ6を除
くフレクスナー赤痢菌(S、flexneri)全種であった0表2−5、まと
めの表10)。このプローブは腸内浸潤性大腸95Nのうち一種とノ)イブリダ
イズしたが、他の病原性大腸菌や非病原性大腸菌、大便中に一般に見られる他の
細菌とはクロスハイブリダイズしなかった(表6から8)。
0ffip^断片とプローブ1706及び1707オリゴヌクレオチド1706
(SEQ ID NO:27)及び1707 (SEQ ID No・28)
を、公表済A群赤痢菌の外膜タンパク質遺伝子(ompA)の塩基配列をもとに
デザインした。
第7図はA群赤痢菌ompA遺伝子配列の核酸にして893から1076番目ま
で(ブラウン(Braun)ら(Nucl、^cids Res、 10(7)
: 2367−2378(1982): SEQ ID NO:1Q)
の番号付けに従うを示している。この領域には、大腸菌とA群赤痢菌omp^コ
ード配列の間で意味のある相違が存在している。大腸菌amp人遺伝子の相当す
る領域の配列(SEQ ID No・13)を比較対象として、また、プローブ
1706 (SEQ ID NO:27)及び1707 (SEQ ID NO
:28)の 位置を、第7図に示しである。
オリゴヌクレオチドは両方とも35塩基の長さである(表9)。プローブ170
6はは大腸菌とA群赤痢菌の配列では7箇所の違いがある。プローブ1707を
デザインするちととなった領域は、大腸菌の場合よりも15塩基短い。この他に
も、プローブ部位には大腸菌とA群赤痢菌の間には数多くの違いがある。これら
0プローブはA群赤痢菌1型と2塁及び6群赤痢菌の多くの血清型にハイブリダ
イズする(表2−5、表10にまとめ)。プローブ1707を特異的な捕獲プロ
ーブ、1706を液体ハイブリダイゼーション中での検出プローブとして用いる
場合、腸内大腸菌、その他の病原性、非病原性大腸菌、及び便に存在するそのほ
かの細菌(例外: Escherichia fergusonii)ではハイ
ブリダイゼーションは起こらないと予測される(表6−8)。
プローブセットI
望ましい包括/排除パターンを、プローブの様々な組み合わせを用いることによ
って得ることができる。一つのありうる方法は、プローブのペアを複数集めてプ
ローブセットを作ることである。例えば、断片NT6 (SEQ ID NO:
1) 、NT19−2 (SEQ ID NO:11)及びo叩^遺伝子(SE
Q ID NO:12)からデザインした捕獲/検出オリゴヌクレオチドを、プ
ローブセットあるいは組み合わせとして、実際に臨床的に重要な赤痢菌血清型金
てを検出するために用いることが可能である。
一つのありうるプローブセットは、3種の捕獲/検出プローブベア(プローブベ
ア1684/1685.1707/1706.及びプローブ1500/1911
/1501から選んだペア)からなるものである。この十分に包括的なプローブ
セットは、A群赤痢菌10型及び0群赤痢菌13型を除(全ての赤痢菌血清型を
検出する(+1個はハイブリダイゼーションの最小限のシグナルとして用いる)
。さらに、このプローブセットは、用いた条件下では、Escherichia
fergusoniiを除く検査した競合菌のいずれにもクロスハイブリダイ
ズしなかった。
これらの条件下でプローブセットIで検出されない赤痢菌血清型2種は、疾病コ
ントロールセンター(the Center of Disease Cont
rol)の記録の示すところによるとアメリカ合衆国では希にしか朧離されない
。例えば、1976から1987年までの疾病コントロールセンターによる報告
では、赤痢菌血清型167、915件中、A群赤痢菌10型として確認されたの
は2件、0群赤痢菌13型としては3件のみであった。
捕獲/検出アッセイ方式では、捕獲/検出ベアの中でより特異的なオリゴヌクレ
オチドが捕獲プローブとして好ましい。1684/1685プローブセツトの場
合、どちらのオリゴヌクレオチドを捕獲プローブとしても同等のハイブリダイゼ
ーション結果を得ることができる。一方、1707/1706プローブセツトの
場合は、オリゴヌクレオチド1707の方が、競合菌にクロスハイブリしないと
いう理由で、捕獲プローブとしてより好ましい。(プローブ17o6は、ある種
の競合菌とでは(+/−)ハイフリダイゼーションシグナルを与え、E、 bl
attae単離菌とは強単離グナルを与える(表6.7b))。
1500/1911/1501オリゴヌクレオチドプローブの場合、1500あ
るいは1911のいずれかを捕獲プローブとして用いるのが最良である。プロー
ブ1501はある種の競合菌とでは(+/−)ハイブリダイゼーションシグナル
を持つが(表8)、検出プローブとしては難点なく用いることが可能である。
プローブセット■
もう一つの選択可能なプローブセットは、クラスエリピート(断片14及び15
;それぞれSEQ ID NO:4及びSEQ ID NO:3である)とom
pA遺伝子(SEQ ID NO:12)を組み合わせたものである。この十分
に包括的なプローブセット1707/1706及び1.864/437−相補は
0群赤痢菌13型を除く全ての赤痢菌を検出し、Escherichia fe
rgusoniiに弱くクロスハイブリダイズする。
捕獲/検出ベア1864/437−相補の場合、オリゴヌクレオチド1864を
捕獲プローブとして用いることが、ベアの中でそちらがより特異的なプローブで
あるので、最良である。1864が作り出された配列の左あるいは右方向(5゛
あるいは3゛方向の同じ側の鎖)の配列よりデザインされたオリゴヌクレオチ
ドプローブも、検出プローブとして用いることができる。プローブ437の相補
鎖はこのような例の一つであり、実質的にはプローブ437のハイブリダイゼー
ションパターンを維持していると予想される。
プローブ組み合わせ汀を用いる場合には、6種の代わりに4種のオリゴヌクレオ
チドしか必要でないが、望ましい包括性及び排除性(この場合は、十分に包括的
である)を得る。さらに、プローブ1864の標的は多コピー(20−30コピ
ー)で存在すし、このことによって増加した感度を得ることができる。しかしな
がら、プローブ1864の特異性は、繰り返し要素(クラスエリピート)を持つ
赤jFiJ菌と大腸菌を区別するためのただ1つの不一致に依存しているため、
ハイブリダイゼーション条件を注意深く制御することが、プローブセット■の排
除性を維持するために必要である。
表12は、検出のカット−オフ(除外度)を(++) /\イブリダイゼーンヨ
ンシグナルとした捕獲/検出方式を用いた場合に、ブローブセッl−I及びプロ
ーブセット■で検出されると予測される単離体の数を表示しである。プローブセ
ット■及びHに対する捕獲/検出方式での結果は、(+)シグナルを検出のカッ
ト−オフ(除外度)として用いた場合には同じであると予想される。
プローブセットあるいは組み合わせを赤痢菌特異的断片から作り出すことが可能
である。これら”赤痢菌特異的断片の配列由来”断片あるいはオリゴヌクレオチ
ド(プローブ)は赤痢菌特異的断片の配列の一部と(従って、赤痢菌染色体と)
同一または相補的である。プローブの一部しかもとの赤痢菌特異的断片の配列と
同一でないことも、場合によって有り得る。赤痢菌特異的断片の配列と同一ある
いは相補的であるプローブの部分は、プローブ中で連続していないことも有り得
る。
好ましいプローブは包括的な性質を保持し、要望があれば排除性を保持するであ
ろう。赤痢菌特異的断片由来で、選択した赤痢菌特異的断片の′包括的な性質を
十分に保持している”プローブは、もとの断片がハイブリダイズする(分類され
た)血清型の90%以上の各型最低1つの単離体に、それと同じ条件下で、ハイ
ブリダイズする。表1に示した35ある血清型の中の一つで、もとの赤痢菌特異
的断片がハイブリダイズする単離体がただ一つでもある場合には、その断片はそ
の血清型にハイブリダイズするということする。選択した赤痢菌特異的断片の”
包括的な性質を適度に保持している′プローブは、もとの断片がハイブリダイズ
する血清型の83%以上90%未満の各型最低1つの単離体に、それと同じ条件
下で、ハイブリダイズする。選択した赤痢菌特異的断片の”包括的な性質を一部
保持している”プローブは、もとの断片がハイブリダイズする血清型のt70%
以上83%未満の各型最低1つの単離体に、それと同じ条件下で、ハイブリダイ
排除性は排除生物2セツトを用いて決定した。スクリーンした排除生物は、表6
.7A及び7Bに挙げ、また本明細書で非ETECIil内細菌排除生物と定義
した152の非ETEC株を含んでいた。さらに、表8に挙げた91の株は、本
明細書で便でよ(発見される排除生物として定義した排除生物の第2番目のセッ
トから成っている。
赤痢菌特異的断片由来の、与えられた排除生物(例えば非EIEC腸内細菌)の
セットに対して″改良された″排除的な性質を持つプローブは、ドツトプロット
方式で排除生物全てをスクリーンし、そのプローブのもとの断片が検出(シグナ
ル(+)以上でハイブリダイズする)する排除生物よりも少ない数のそのセット
の排除生物を、同じハイブリダイゼーション条件下で検出するものである。赤痢
菌特異的断片由来の、与えられた排除生物のセットに対して排除的な性質を”十
分に保持しているプローブは、ドツトプロット方式で排除生物の90%以上をス
クリーンし、同じハイブリダイゼーション条件下で、十分に同等あるいは同一の
排除的な性質を持つものである。特に、由来する断片が検出しない排除生物セン
トの中の13株のみを検出すると予測され、もとの断片によって検出される排除
生物を検出するあるいは検出しないと思われるプローブを、その断片の排除的な
性質を”十分に保持している”ものと定義する。与えられた排除生物セット10
0%に対して排除性を示すが、もとの断片と同じ数あるいはそれ以上(ただしさ
らに13株以下)の排除生物の排除様を検出するものは、この後者の範躊に入る
。
さらに、生物100%の排除性を示さないと決定されたプローブが、”改良され
た”排除的性質を持つことが示される可能性がある。例えば、プローブ1684
(SEQ ID NO:25)と1685 (SEQ ID NO:26)は、
4種の非EIEC膓内細菌に対して排除性を持だなかりたが、NT19−2 (
SEQ ID〜0:11)によって検出された2株(表6)は検出しない。これ
らのプローブが検査していない株を3あるいは4株検出しなければ、その場合そ
れらは改良された排除的性質を持つことになるが、これらは今のところNT1
’lの排除性を十分に保持しているものとしで分類されている。従つて、2つの
分類法は相互に排他的なものではない。赤痢菌特異的断片出来の断片及びオリゴ
ヌクレオチドの相同体で、赤痢菌特異的断片由来の断片及びオリゴヌクレオチド
と同様の血清型に、同じハイブリダイゼーション条件下で実質的にハイブリダイ
ズするものも用いることができる。赤痢菌特異的断片白来の配列断片及びオリゴ
ヌクレオチドの相同体は赤痢菌特異的断片の配列の変異型と全長あるいは一部が
同一または相補的であると予想される。
例えば、オリゴヌクレオチドプローブは、通常約10塩基から50塩基までの長
さのもので、赤痢菌特異的断片の一部と同一の配列からなるものをデザインする
ことが可能である。しかし、オリゴヌクレオチドプローブは50塩基より長いこ
とも有り得る。全長断片の一部と同一の配列からなるより大きい断片は、例えば
、単離したクローンの制限酵素による消化、エクソヌクレアーゼ消化、選択した
プライマーを用いたポリメラーゼ鎖反応あるいは他の適当な方法を用いることに
よって調製できる。
赤痢菌特異的断片、あるいはその相補体や相同体に由来するその他のプローブは
、ドツトプロット方式(実施例中のサイト−ドツトあるいはDNAドツトプロッ
ト方式など)を用いてスクリーン可能である。これら追加の断片やオリゴヌクレ
オチドプローブは、単独、様々なプローブのベアや組み合わせ、または表9より
選んだプローブ、プローブベアや組み合わせの形で用いることができる。また、
表9に示したプローブのかわりとして用いることもできる。例えば、赤痢菌特異
的断片NTll−2(SEQ ID NO:2)をプローブ1683 (SEQ
ID NO:18)の代わりにプローブ1682 (SEQ ID NO+1
7)と共に用いることができた。捕獲/検出方式に用いるためには、プローブを
プローブ1682と同じ側の赤痢菌特異的断片の鎖に由来するように予定した。
例として、NTll−2の包括的パターンを十分に保持するプローブを選択でき
た。さらに、本発明のプローブは他のプローブと組み合わせて赤痢菌、腸内大腸
菌またはそのほかの生物(例:サルモネラ、campylobacterなど)
用に用いることができる。
推薦したプローブセットに対するシグナルが、プローブを追加することで増強す
る可能性が十分認識されると予測される。追加するプローブは、表9に表示した
プローブ、開示されている大きい赤痢菌特異的断片由来のオリゴヌクレオチド、
前述のいずれかの相同体や相補体、あるいはその他の適したプローブから選択す
ることが可能である。プローブの中l二は、排除生物とハイブリダイズするため
に、捕獲/検出プローブ方式において検出プローブとしてのほうが好まれるもの
もあるが、各プローブは捕獲/検出プローブのどちらとしても使用できる。
を得ることができる。さらに、包括及び排除の性質は、ハイブリダイゼーション
の条件及び/または カント−オフ(除外度)としてハイブリダイゼーションの
特異的なレベルをとることによって調節することができる。例えば、表10にお
いて、(+)シグナルは弱いが再現性のある、容易に検出できるシグナルである
が、それをドツトプロット方式(サイト−ドツトあるいはDNAドツト方式)の
包括性あるいは検出のカット−オフ(除外度)として設定している。
表11では、(十+)カット−オフ(除外度)を用いている。表11では、プロ
ーブNT6、NTll−2、NT18−1a、NT19−2が(十+)以上のソ
ゲナルを示してハイブリダイズした各血清型の単離数あるいはあるいは分類され
ていない単離体の単離数が示されている。さらに、1911/1500/150
1.1682/1683゜1708/1709.1712/1713.1684
/1685.あるいは1706/1707から選択したプローブベアが、(++
)以上のシグナルで、捕獲/検出方式においてハイブリダイズする、各血清型あ
るいは分類されていない単離体の予想単離数も示されている。(NDは特定の単
離体に対してハイブリダイゼーションが行われなかったことを示す。)本明細書
中では特にことわらない限り、単離体あるいは血清型“を検出する゛及び°の検
出用“プローブは、用いたハイブリダイゼーション条件下で、(+)以上のシグ
ナルで41離体や特異的血清型に属す単離体とハイブリダイズするものである。
プローブ各々(断片あるいはオリゴヌクレオチド)、プローブペアあるいはプロ
ーブセット(プローブ及び/またはプローブペアの組み合わせ)で、ドツトプロ
ット方式で用いられるハイブリダイゼーション条件下で、表1に列記された血清
型の90%以上の各型最低1つの単離体を検出する(中以上のシグナルでハイブ
リダイズする)ものを、十分に包括的なプローブ、プローブペア、あるいはプロ
ーブセクトとして定義する。同様に、プローブ、プローブペア、あるいはプロー
ブセットで、ドツトプロット方式で用いられる/1イブリダイゼーション条件下
で、表1に列記された血清型の83%以上90%未満の各型最低1つの単離体を
検出するものを、適度に包括的なプローブ、プローブペア、あるいはプローブセ
ットとして定義する。プローブ、プローブペア、あるいはプローブセットで、ド
ツトプロット方式で用いられるハイブリダイゼーション条件下で、表1に列記さ
れた血清型の50%以上83%未満の冬型最低1つの単離体を検出するものを、
部分的に包括的なプローブ、プローブペア、あるいはプローブセットとして定義
する。例えば、上記のプローブセットI及び■は十分に包括的なプローブセット
である。ドツトプロットデータ(まとめ表10参照)をもとにのっとって考える
と、これらの組合せは、それぞれ捕獲/検出方式で35種の血清型中33及び3
4種のものを少なくとも1個は検出すると予測される(94.2%及び97.1
%)。実際、これらのプローブセットは、それぞれ検出した血清型に属する検査
した単離体全てを検出すると予測される。
オリゴヌクレオチド1900.1500あるいは1501のような各々のプロー
ブは、表1に列記した血清型の60%からそれぞれ少なくとも1個を検出し、断
片nNT6は表1に列記した血清型(表10参照)のおよそ68%を検出するが
、これらは部分的に包括的なプローブと考えられる。プローブ1864は十分に
包括的なプローブである。部分的な、適度に及び十分に包括的プローブは、互い
にあるいは他のプローブを組み合わせて適当なベアあるいはセットにすることで
、望ましい包括パターンを得ることができる。
上述したように、スクリーンした排除生物は表6.7A及び7Bに列記した非E
IEC株152種を含み、これらを本明細書では非EIEC腸内細菌排除生物と
定義した。さらに、表8に列記した91株を本明細書では便でよく発見される排
除生物として定義した排除生物の第2セツトと定義した。各プローブ(断片ある
いはオリゴヌクレオチド)、プローブペア、プローブセット(プローブ及び/あ
るいはプローブペアの組み合せ)で、ドツトプロット方式で用いられる/・メブ
リダイゼーション条件下で、表6.7A及び7Bに列記された非EIEC152
株をどれも検出しない(十未満のシグナルでハイブリダイズする)ものを、非E
IEC膓内細菌排除生物に関して排除プローブ、プローブペア、あるいはプロー
ブセットとして定義する。プローブ、プローブペア、あるいはプローブセットで
、表で用いられるハイブリダイゼーション条件下で、表6.7A及びBに列記さ
れた非EIEC152株の10%以下のみ検出する(中以上のシグナルでハイブ
リダイズする)ものを、これらの大腸菌及び腸内細菌排除生物に関して十分な排
除プローブ、プローブペア、あるいはプローブセットとして、一方、表6.7A
及びBに列記された非EIEC152株の20%以下のみ検出するものを、非E
IEC腸内細菌排除生物の適度な排除プローブ、プローブペア、あるいはプロー
ブセットとして定義する。排除プローブは、適度な及び十分な排除プローブの基
準もまた満たしている。
プローブ、プローブペア、あるいはプローブセットで、ドツトプロット方式で用
いられるハイブリダイゼーション条件下において、表8に列記された便でよく発
見される排除生物91株をどれも検出しない(十未満のシグナルでハイブリダイ
ズする)ものを、便でよく発見される排除生物に関して“排除″プローブ、プロ
ーブペア、あるいはプローブセットとして定義する。プローブ、プローブペア、
あるいはプローブセントで、表で用いられるハイブリダイゼーション条件下で、
表8に列記された91株の10%以下のみ検出する(中以上のシグナルでハイブ
リダイズする)ものを、便でよく発見される排除生物の”十分な排除”プローブ
、プローブペア、あるいはプローブセットとして定義する。従って、表8の生物
の排除プローブはまた、同一の生物の十分な排除プローブでもある。
例えば、プローブ1500.1501あるいは1911は表6.7の非ErEC
同様、便でよ(発見される株である腸内細菌についても排除的である。プローブ
1684及び1685は検査した非EIECのいずれも検出しなかったが、4生
物(2,6%)については調べなかった。従って、1684及び1685は十分
に排除的であることがわかっている。これら4生物とも検出されない場合、これ
らのプローブは排除的である。プローブセットIは、捕獲/検出方式で用−いた
場合、表7からの株のうち2株(Eschericha fergusonii
)を検出すると予想される。しかし、表7の4株については調べていない(ND
)。従って、プローブセットIは、非EIEC生物を最高でも3,9%(6/1
52)Lか検出しないため、非ETEC腸内細菌排除生物1ご十分に排除的”で
ある。プローブセットIは便でよく発見される排除生物(表8に列記)について
もまた排除的である。
プローブ437は非EIEC生物の約9.9%(15)を検出する:しかし非E
rEC腸内細菌の10/152はスクリーンしなかった。従って。糖プローブの
非ErEC腸内細菌に対する排除は16.4%(適度に排除的)と9.9%(十
分に排除的)の間である。しかし、捕獲/検出方式では、プローブセラ)IIは
、437の相補鎖を用いることができるが、非EIEC腸内細菌排除生物に十分
に排除的であり、伊でよく発見される排除生物(表8に列記)については、ブ、
ローブ1864の性質のためにも排除的である。捕獲検出方式におけるEIEC
。
非ErEC腸内細菌及び便によく発見される株に関するプローブセットI及びH
のプローブペアの予測される性質は表13(検出用カット−オフ(除外度)とし
て(+)シグナルを用いている)にまとめである。(表13では、表11及び1
2と同様、プローブ1500.1501及び1911から選択したいずれのベア
も示した性質を表わしている。)
プローブ用アッセイ方式
プローブ、プローブペア及びプローブセットは、様々なハイブリダイゼーション
アッセイ方式で用いることができる。このハイブリダイゼーションアッセイは、
検出されるべき配列とプローブが溶液中で自由に動く液体ハイブリダイゼーショ
ン、あるいは、配列またはプローブが固体支持体に固定されているアッセイを含
む。赤痢菌特異的断片、その一部、その断片由来のオリゴヌクレオチドプローブ
、相補体あるいは相同体が、ドツトプロット方式あるいはその他の適当なハイブ
リダイゼーションを基本とするアッセイ方式に用いることが可能である。例えば
、大きな断片あるいはその一部を、ニックトランスレーションあるいはフィルタ
ーハイブリダイゼーションのための他の適当な方法で調製することができる(例
:米国特許第4.358,535号、コアルコ−(Falkow)ら参照)。′
−プローブは、適した捕獲検出アッセイ方式(例:D、V、モリラン−(Mor
rissey) ら、Analytical Biochemistry、 1
81:345−359(1989); W、R,ハンサカー(Hunsaker
)ら、Analytical Biochemistry、 181:360−
370(1989):H,ロメリー(Lomeli)ら、C11nical C
hemistry、 35:1826−1831(1989): ブリットチャ
ード、(Pritchard)C,G とJ、E、ステファン(stefano
)、^nn、 Biol、 clin、 48:492−297(1990)参
照)。捕獲/検出方式では、プローブペアは赤痢菌特異的断片あるいはその変異
型の同じ側の鎖(選択した鎖)の重ならない部分から好んで選ばれる。プローブ
は、選択したアッセイでの活性はその間の距離に比例している。従って、標準的
な捕獲/検出方式では、プローブは、試料調製によって望ましい検出感度が損な
われる程に相補配列が分離することのないように、十分近くなければならない。
RNAプローブもまた調製可能である。例えば、プローブ塩基配列をfal−s
t MDV cDNA構築に結合し、T7RNAポリメラーゼを用いて線上化し
たプラスミドから転写させることができる。このようにして調製した検出プロー
ブは、ひとつあるいは複数の捕獲プローブとともに用いて、Qβレブリカーゼシ
ステム(ブリッチャードとステ77)、Ann、 Biol、 C11n、 4
B: 492−497 (1990))で増幅することができる。
上述した、あるいは赤痢菌特異的断片の配列に基づくそのほかのオリゴヌクレオ
チドプローブは、ポリメラーゼ鎖反応に用いることができる。第二のオリゴヌク
レオチドは連鎖から調製することができる。
本発明は以下に続〈実施例によって以後解説するが、それらの実施例はどの様な
かたちでも制限を意図したものではない。
(実施例)
実施例1 サイト−ドツトパネル
すべてのサイト−ドツトパネルは、5μl容量中の各細菌分離物を約1×108
細胞だけニトロセルロース上にスポットすることにより調製した。この細菌を溶
菌し、ニトロセルロースフィルターを0.5M NaOHと1.5M NaC1
で濡らした3MM紙上に10分間置(ことにより、そのI)NAを変性させた。
この処理の後、ニトロセルロースフィルターを、IM トリス DH7,5と1
゜5M NaClで濡らした3MM紙上に10分間置くことにより中和した。後
者の中和過程を繰り返し、真空下で1−1.5時間、80℃でベイクすることに
よりDNAをフィルター上に固定した。
実施例2 ハイブリダイゼーション条件ニック−トランスレートされた断片すべ
てに対するハイブリダイゼーション条件は以下のようであった:プレハイブリダ
イゼーションについては、10×デンハルト(Denhardt″S) 、5X
SET、O,LM リン酸緩衝液 pH7,01% ピクリン酸ナトリウム、0
.1% SO5中で65℃で3時間であった。(注:20XSETは3M Na
Cl、0,4〜丁 トリス−塩酸 pH7,5および20mM EDTAである
。)ハイブリダイゼーションについては、2×デンハルト、5XSET、O,L
M リン酸緩衝液 pH7,0,1% ピクリン酸ナトリウム、01% SDS
およびハイブリダイゼーション溶液1mlあたりlXl0’カウントのニック−
トランスレートされたプローブ中で行った。ハイブリダイゼーションは65℃で
一晩行われた。オートラジオグラフは15時間感光させた。
リン酸化されたオリゴヌクレオチドすべてに対するハイブリダイゼーションの条
件は(17塩基(b)オリゴヌクレオチドであるプローブ1864を除き)以下
のようであった:ブレハイブリダイゼーションについては、5×デンハルト、5
xSET、0、IM リン酸緩衝液 pH7,0,1% ピクリン酸ナトリウム
、0.1% SDS中で60℃で3時間であった。ハイブリダイゼーションにつ
いては、1×デンハルト、6xSET、O,IM リン酸緩衝液 p)(7,0
゜1% ピクリン酸ナトリウム、0.1% SO8およびハイブリダイゼーショ
ン溶液1mlあたりlXl0’カウント/分のリン酸化されたオリゴヌクレオチ
ドプローブ中で行った。ハイブリダイゼーションは60℃で一晩行われた。オー
トラジオグラフは15時間または7日間感光させた。表2−8に記録されている
オートラジオグラフは7日間感光のものである。2種類の感光条件の結果はほぼ
同じであった。プローブ1864 (17b)に対するハイブリダイゼーション
条件は、プレハイブリダイゼーション、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の温
度がShigellaの分類の簡単な概要
表6A: E、coliに対するShigellaプローブの/−イブーノダイ
ゼーシジンit漫襲性E、coli
腸管毒性E、coli
+−―−−
コ160 − −
表6A:続き
腸管病原性E、coli
0157血清型
腸管病原性E、coli
表6A、続き
属/橿 菌株■D NT ”500 NT6 1501 11−2 ’J−6B
2 16831708 1709腸管病原性E、coli
非0157血清型
846 ++++ −−−−−−
非病原性E、coli
コL61 − + + + + + −表68: E、coliに対するShi
gellaプローブのハイブリダイゼーション属/HBy、5DNT 1712
1713 NT 1684 ompA CR31B−4a 19−216851
7071706 4371864腸管漫襲性E、coli
コ1コ”” −−”/−−−−−十++十コ145 − − − 4−/−−−
−+ ++++146 − − ++++ 4−+1+ −−++++3157
− − − 十/−−−+ +よ →+コ(117−−−十/−−−−++
−/十腸管毒性E、coli
コ120 − − − +/−−−−/+ −−/+3129 − − − +
/−−−−7+ ++ づ+3154 − ND ND +/−−−−−−コ1
56 − − − +/−−−−十+ −/+3158 − − − + −−
−++ NOコ160 − − − 十/−−−−十 −表6B :Ji!!き
a7g 菌株IDNT 1712171コ NT 1684 ompA CR3
18−1a 19−2 1685 1707 1706 4コア 1864腸管
病原性E、coli
O157血清型
3155− − kRr+1−− − − − −編管肩原性E、coli
非0157血清型
3o3s’−−−+/−−−−−−
コ0コ9 +十+++++十+++ 4−/ −−−−+ −コ041 − −
− + −−−十+ ND845 − − − +/−−−−+ −表6B−
続き
、73 11株ID NT 1712171コ NT 1684 ompA C
Rコ1[1−1a 19−2168517Q71706 437 m964腸管
病原性E、coli
非0157血清型
非病原性E、coli
コニ2g −−−十/ −−−−十−/+3158 − ND ND 十/−−
−−十 ND3161 − − − +/ −−−−/+ + ND特表十6−
502082 (21)
均等発明
当業者は、これ以上の繰り返し実験を用いることなく、本明細書に記載された本
発明の特定の具体例と均等である多くの発明を理解し、また確かめることができ
るであろう。このような均等物も本発明の目的の範囲内に含むことを意図するも
のである。
r配列表】
配列番号=1
配列の長さ=164塩基対
配列の型:核酸
鑓の数二二本鎖
トポロジm:[!l状
配列コ
配列番号:2
配列の長さ=796塩基対
配列の型:核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー:WL綿線
状列・
一−CCτ^ec CCCCTACTTCTT:ACA丁CCA 丁CA丁AT
TCA丁 C,kACTl^入入A TTCAGCTTAA@780
C,GkACTGMCCAGAAG 796配列番号:3
配列の長さ:587塩基対
配列の型:核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー二直線状
配列:
配列番号=4
配列の長さニア86塩基対
配列の型:核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー:直線状
配列:
配列番号=5
配列の長さ:1174塩基対
配列の型:核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー二直線状
配列:
AにT?(11;Ac′TA 丁AGCTC丁AC7GC;CAATACにG
ACACACCATT TGTTCTTrTT TTAAGbAGCA 60
配列番号:6
配列の長さ二64塩基対
配列の型:核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー:直線状
配列:
配列番号ニア
配列の長さ:1196塩基対
配列の型:核酸
鎖の数:二本鎖
トポロジー:直線状
配列:
配列番号=8
配列の長さ:64塩基対
配列の型:核酸
鎖の数:二本鎖
トポロジー:直線状
配列:
配列番号:9
配列の長さ・1188塩基対
配列の型:核酸
鎖の数:二本鎖
トポロジー・直線状
配列:
配列番号、10
配列の長さ:630塩基対
配列の型:核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー、直線状
配列:
配列番号:11
配列の長さ:388塩基対
配列の型:核酸
鎖の数二二本鎖
トポロジー:直線状
配列:
配列番号=12
配列の長さ:184塩基対
配列の型:核酸
蛸の数二二本鎖
トポロジー:[線状
配列:
配列番号:13
配列の長さ・169塩基対
配列の型・v2#
鎖の数二二本鎖
トポロジー:直線状
配列:
配列番号:14
配列の長さ:35塩基
配列の型、核酸
鎖の数、−末鎖
トポロジー二直線状
TTGCAGCGCCTCTACTACCG GATACAGCCT CCAT
T 35配列番号:15
配列の長さ=35塩基
配列の型、核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー:直線状
配列:
CCTCCTTCAG GGCGGATTCCAGCCGTTCACAnGT
35配列番号:16
配列の長さ=40塩基
配列の型:核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー二直線状
配列番号=17
配列の長さ:41塩基
配列の型:核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー:直線状
配列:
CTGGTGAACA ACGTCTTACA AAGATGG丁丁CC丁GG
ATGGAT T 41配列番号:18
配列の長さ=41塩基
配列の型:核酸
鎖の数、−末鎖
トポロジー:直線状
配列:
AGTCmCCG TGmCTCAG AAATGGGGGCAACGTGCA
AA A配列番号=19
配列の長さ=35塩基
配列の型:核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー二直線状
配列:
CCACCGTrGA AGCGTAAACCGTTTGACCGA TGGA
T配列番号:20
配列の長さ:36塩基
配列の型:核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー二直線状
配列・
GCTGGGGTCT ACAGGTGCAA TAACCACTTA GAC
GGT配列番号:21
配列の長さ:48塩基
配列の型:核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー二直線状
配列:
41 CGATGATGCCATTCTCTGCCAGCTCCGTCT GG
GAGCCGCCGGGTTrCC4配列番号=22
配列の長さ;17塩基
配列の型、核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー:直線状
配列:
35 GGAGCAGTCT GGTCTG^ 1配列番号:23
配列の長さ:37塩基
配列の型:核酸
鎖の数ニー末鎖
トポロジー:直線状
配列:
36 CCTGTGGCTCTCGGTTCTGA TGGTATAGCA A
CTAAAT 3配列番号=30
配列の長さ:41塩基
配列の型:核酸
鎖の数 −末鎖
トポロジー、@線状
配列:
TTTTGCACGT 丁GCCCCCATT TCTGAG^^^CACGG
AAAGACTC二CυR三ノ
変性およびハイブリダイゼーション
↓
↓
選択されたクローンの分析
−N −へ −へ −へ Fllへ
41 4+ 4J41 4J 匍 萄
z 2 上 上 電 z z
手続補正書
Claims (44)
- 1.フレクスナー赤痢菌(S,.flexneri)を“標的”DNAとして、 複合DNAコンペティター混合物をコンペティターDNAとして用いたサブスト ラクトハイブリダイゼーションにより同定される、赤痢菌染色体に排他的に特異 的な断片。
- 2.ソンネ赤痢菌(S.Sonnei)を“標的”DNAとして、非病原性大腸 菌YMCのDNAとpBR322ベクターのDNAの混合物をコンペティターD NAとして用いたサブストラクトハイブリダイゼーションにより同定される、赤 痢菌特異的な断片。
- 3.NT−6(SEQ ID NO:1のヌクレオチド1−124)、NT11 −2(SEQ ID NO:2)、NT14(SEQ ID NO:4)および NT15(SEQ ID NO:3)からなるグループから選択される赤痢菌特 異的な断片である、ソンネ赤痢菌の染色体配列に由来する赤痢菌特異的な断片。
- 4.NT18−1a(SEQ ID NO:10)、およびNT19−2(SE Q ID NO:11)からなるグループから選択される赤痢菌特異的な断片で ある、フレクスナー赤痢菌の染色体配列に由来する赤痢菌特異的な断片。
- 5.a)(SEQ ID NO:1);b)SEQ ID NO:1から派生し たプローブ;c)NT11−2(SEQ ID NO:2);d)NT11−2 から派生したプローブ;およびe)(a)から(d)のホモログ からなるグループから選択され、少なくとも一つの分類されていない分離物、ま たは赤痢菌属の4つの種の各々の血清型のうち少なくとも一つの分離物を検出し うる、赤痢菌属の細菌の検出用プローブ。
- 6.a)1500(SEQ ID NO:14)【配列があります】; b)1501(SEQ ID NO:15)【配列があります】; c)1911(SEQ ID NO:16)【配列があります】; d)1682(SEQ ID NO:17)【配列があります】; e)1683(SEQ ID NO:18)【配列があります】; f)1708(SEQ ID NO:19)【配列があります】;および g)(a)から(f)の相補鎖 からなるグループから選択され、少なくとも一つの分類されていない分離物、ま たは赤痢菌属の4つの種の各々の血清型のうち少なくとも一つの分離物を検出し うる、請求項5に記載の赤痢菌属の細菌の検出用プローブ。
- 7.a)NT18−1a(SEQ ID NO:10);b)NT18−1aか ら派生したプローブ;c)(a)と(b)のホモログ; d)NT19−2(SEQ ID NO:11);e)NT19−2から派生し たプローブ;およびe)(d)と(e)のホモログ からなるグループから選択され、フレクスナー赤痢菌の血清型1−5の各々のう ち少なくとも一つの分離物を検出しうるプローブ。
- 8.a)1712(SEQ ID NO:23)【配列があります】; b)1713(SEQ ID NO:24)【配列があります】;および c)(a)と(b)の相補鎖 からなるグループから選択され、フレクスナー赤痢菌の血清型1−5の各々のう ち少なくとも一つの分離物を検出しうる、請求項7に記載のプローブ。
- 9.ボイド赤痢菌(S.boydii)血清型5、ボイド赤痢菌血清型7、ボイ ド赤痢菌血清型9、ボイド赤痢菌血清型11、ボイド赤痢菌血清型16、ボイド 赤痢菌血清型17、およびボイド赤痢菌血清型1からなるグループから選択され る赤痢菌属の細菌を更に検出する、請求項7(d)から(f)に記載のプローブ 。
- 10.a)1684(SEQ ID NO:25)【配列があります】; b)1685(SEQ ID NO:26)【配列があります】;および c)(a)と(b)の相補鎖 からなるグループから選択される、請求項9に記載のプローブ。
- 11.a)1707(SEQ ID NO:28)【配列があります】; b)1706(SEQ ID NO:27)【配列があります】; c)(a)と(b)の相補鎖、および d)(a)から(c)のホモログ からなるグループから選択される配列を含むオリゴヌクレオチドプローブであり 、志賀赤痢菌(S.dysenteriae)血清型1と2、およびボイド赤痢 菌血清型5、7、9、11、12、15、16および17からなるグループから 選択される赤痢菌のうち、少なくとも一つの赤痢菌の分離物を検出するためのオ リゴヌクレオチドプローブ。
- 12.a)437(SEQ ID NO:21)【配列があります】; b)1864(SEQ ID NO:22)【配列があります】; c)(a)と(b)の相補鎖;および d)(a)と(b)のホモログ からなるグループから選択される配列を含む、赤痢菌属の細菌を検出するための 、実質的に包括的なオリゴヌクレオチドプローブ。
- 13.捕獲プローブが a)1864(SEQ ID NO:22);およびb)1864の相補鎖 からなるグループから選択され、検出プローブが断片NT14(SEQ IDN O:4)とNT15(SEQ ID NO:3)を捕獲プローブとして含むソン ネ赤痢菌配列の同じ鎖から派生したオリゴヌクレオチド配列を有する、実質的に 包括的な捕獲プローブと検出プローブを含む、赤痢菌属の細菌を検出するための 実質的に包括的な捕獲/検出プローブペア。
- 14.さらに、プローブベアが大便に一般的に見出だされる排他性微生物に排他 的であり、かつ、非EIEC腸内細菌科に実質的に排他的である、請求項13に 記載の実質的に包括的な捕獲/検出プローブペア。
- 15.捕獲プローブが1864(SEQ ID NO:22)であり、検出プロ ーブが437の相補鎖である、請求項13に記載の捕獲/検出プローブペア。
- 16.捕獲プローブが1864の相補鎖であり、検出プローブがプローブ437 (SEQ ID NO:21)である、請求項13に記載の捕獲/検出プローブ ペア。
- 17.さらにEIECを検出し、少なくとも3つの捕獲/検出プローブペア(第 1のプローブペアはSEQ ID NO:1とそのホモログの選択された鎖から 派生した配列を有するオリゴヌクレオチドからなるグループから選択され、第2 のプローブペアは断片NT19−2(SEQ ID NO:11)とそのホモロ グの選択された鎖から派生した配列を有するオリゴヌクレオチドからなるグルー プから選択され、そして第3のプローブペアはヌクレオチド番号893から10 76に渡る志賀赤痢菌ompA配列(SEQ ID NO:12)とそのホモロ グの選択された鎖から派生した配列を有するオリゴヌクレオチドからなるグルー プから選択される)を含む、赤痢菌属の細菌を検出するための実質的に包括的な プローブセット。
- 18.少なくとも3つの捕獲/検出プローブペア(第1のプローブペアはSEQ ID NO:1の選択された鎖から派生したオリゴヌクレオチド配列を有し、第 2のプローブペアは断片NT19−2(SEQ ID NO:11)の選択され た鎖から派生したオリゴヌクレオチド配列を有し、そして第3のプローブベアは ヌクレオチド番号893から1076に渡る志賀赤痢菌ompA配列(SEQI D NO:12)の選択された鎖から派生したオリゴヌクレオチド配列を有する )を含む、請求項17に記載の実質的に包括的なプローブセット。
- 19.さらに、プローブペアが大便に一般的に見出だされる排他性微生物に排他 的であり、かつ、非EIEC腸内細菌科に実質的に排他的である、請求項18に 記載の実質的に包括的なプローブセット。
- 20.第1のプローブペアが、プローブ1911(SEQ ID NO:16) 、1500(SEQ ID NO:14)および1501(SEQ ID NO :15)からなるグループから選択され、第2のプローブペアが、プローブ16 84(SEQ ID NO:25)、および1685(SEQ ID NO:2 6)からなり、そして第3のプローブペアが、プローブ1706(SEQ ID NO:27)、および1707(SEQ ID NO:28)からなる、請求 項19に記載の実質的に包括的なプローブセット。
- 21.さらにEIECを検出し、少なくとも3つの捕獲/検出プローブペア(第 1のプローブペアは: a)1911(SEQ ID NO:16);b)1500(SEQ ID N O:14);およびc)1501(SEQ ID NO:15)からなるグルー プから選択され、第2のプローブペアは;a)1684(SEQ ID NO: 25);およびb)1685(SEQ ID NO:26)からなるグループか ら選択され、第3のプローブペアは;a)1706(SEQ ID NO:27 );およびb)1707(SEQ ID NO:28)からなるグループから選 択される)を含む、赤痢菌属の細菌を検出するための実質的に包括的なプローブ セット。
- 22.さらにEIECを検出し、少なくとも2つの捕獲/検出プローブペア(第 1のプローブペアはソンネ赤痢菌の断片NT14(SEQ ID NO:4)と NT15(SEQ ID NO:3)およびそのホモログを含む配列の選択され た鎖から派生した配列を持つオリゴヌクレオチドからなるグループから選択され 、そして第2のプローブペアはヌクレオチド番号893から1076に渡る志賀 赤痢菌ompA配列(SEQ ID NO:12)とそのホモログの選択された 鎖から派生した配列を持つオリゴヌクレオチドからなるグループから選択される )を含む、赤痢菌属の細菌を検出するための実質的に包括的なプローブセット。
- 23.少なくとも2つの捕獲/検出プローブペア(第1のプローブペアはソンネ 赤痢菌の断片NT14(SEQ ID NO:4)とNT15(SEQ IDN O:3)を含む配列の選択された鎖から派生したオリゴヌクレオチド配列を有し 、そして第2のプローブペアはヌクレオチド番号893から1076に渡る志賀 赤痢菌ompA配列(SEQ ID NO:12)の選択された鎖から派生した オリゴヌクレオチド配列を有する)を含む、請求項22に記載の実質的に包括的 なプローブセット。
- 24.さらに、プローブセットが大便に一般的に見出だされる排他性微生物に排 他的であり、非EIEC腸内細菌科に実質的に排他的である、請求項23に記載 の実質的に包括的なプローブセット。
- 25.第1のプローブペアが、プローブ1864(SEQ ID NO:22) と437の相補鎖からなり、そして第2のプローブペアが、プローブ1706( SEQ ID NO:27)と1707(SEQ ID NO:28)からなる 、請求項24に記載の実質的に包括的なプローブセット。
- 26.さらにEIECを検出し、少なくとも2つの捕獲/検出プローブペア(第 1のプローブペアは1864(SEQ ID NO:22)と437の相補鎖で あり、そして第2のプローブペアは1706(SEQ ID NO:27)と1 707(SEQ ID NO:28)である)を含む、赤痢菌属の細菌を検出す るための実質的に包括的なプローブセット。
- 27.赤痢菌特異的な断片NT−6(SEQ ID NO:1のヌクレオチド1 −124)から派生したオリゴヌクレオチドプローブであって、NT−6の包括 性の性質を実質的に保持したプローブ。
- 28.非EIEC腸内細菌科に対する改善された排他性の性質を有し、大便に一 般的に見出だされるような排他性微生物に排他的な、請求項27に記載のオリゴ ヌクレオチドプローブ。
- 29.a)1911(SEQ ID NO:16)【配列があります】; b)1500(SEQ ID NO:14)【配列があります】: c)1501(SEQ ID NO:15)【配列があります】; d)(a)から(c)の相補鎖;およびe)(a)から(d)のホモログ からなるグループから選択される配列を含む、請求項28に記載のオリゴヌクレ オチドプローブ。
- 30.赤痢菌特異的な断片NT11−2(SEQ ID NO:2)から派生し たオリドヌクレオチドプローブであって、NT11−2の包括性の性質を実質的 に保持したプローブ。
- 31.NT11−2(SEQ ID NO:2)の非EIEC−腸内細菌科に対 する排他性の性質を実質的に保持した請求項30に記載のオリゴヌクレオチドプ ローブ。
- 32.a)1682(SEQ ID NO:17)【配列があります】; b)1682の相補鎖(SEQ ID NO:29)【配列があります】;およ び c)(a)と(b)のホモログ からなるグループから選択される配列を含む、請求項31に記載のオリゴヌクレ オチドプローブ。
- 33.赤痢菌特異的な断片NT11−2(SEQ ID NO:2)から派生し たオリドヌクレオチドプローブであって、NT11−2の包括性の性質を適度に 保持したプローブ。
- 34.NT11−2(SEQ ID NO:2)の非EIEC−腸内細菌科に対 する排他性の性質を実質的に保持した請求項33に記載のオリゴヌクレオチドプ ローブ。
- 35.a)1683(SEQ ID NO:18)【配列があります】; b)1683の相補鎖(SEQ ID NO:30)【配列があります】;およ び c)(a)と(b)のホモログ からなるグループから選択される配列を含む、請求項34に記載のオリゴヌクレ オチドプローブ。
- 36.赤痢菌特異的な断片NT11−2(SEQ ID NO:2)から派生し たオリドヌクレオチドプローブであって、NT11−2の包括性の性質を部分的 に保持したプローブ。
- 37.NT11−2(SEQ ID NO:2)の非EIEC−腸内細菌科に対 する排他性の性質を実質的に保持した請求項36に記載のオリゴヌクレオチドプ ローブ。
- 38.a)1708(SEQ ID NO:19)【配列があります】; b)1709(SEQ ID NO:20)【配列があります】; c)(a)と(b)の相補鎖;および d)(a)から(c)のホモログ からなるグループから選択される配列を含む、請求項37に記載のオリゴヌクレ オチドプローブ。
- 39.赤痢菌特異的な断片NT18−1a(SEQ ID NO:10)から派 生したオリドヌクレオチドプローブであって、NT18−1aの包括性の性質を 実質的に保持したプローブ。
- 40.NT18−1a(SEQ ID NO:10)の非EIEC−腸内細菌科 に対する排他性の性質を実質的に保持した請求項39に記載のオリゴヌクレオチ ドプローブ。
- 41.a)1712(SEQ ID NO:23)【配列があります】; b)1713(SEQ ID NO:24)【配列があります】; c)(a)と(b)の相補鎖;および d)(a)から(c)のホモログ からなるグループから選択される配列を含む、請求項40に記載のオリゴヌクレ オチドプローブ。
- 42.赤痢菌特異的な断片NT19−2(SEQ ID NO:11)から派生 したオリドヌクレオチドプローブであって、NT19−2の包括性の性質を実質 的に保持したプローブ。
- 43.NT19−2(SEQ ID NO:11)の非EIEC−腸内細菌科に 対する排他性の性質を実質的に保持した請求項42に記載のオリゴヌクレオチド プローブ。
- 44.a)1684(SEQ ID NO:25)【配列があります】; b)1685(SEQ ID NO:26)【配列があります】; c)(a)と(b)の相補鎖;および d)(a)から(c)のホモログ からなるグループから選択される配列を含む、請求項43に記載のオリゴヌクレ オチドプローブ。
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