JPH07246100A - 核酸の検出方法 - Google Patents

核酸の検出方法

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JPH07246100A
JPH07246100A JP6228365A JP22836594A JPH07246100A JP H07246100 A JPH07246100 A JP H07246100A JP 6228365 A JP6228365 A JP 6228365A JP 22836594 A JP22836594 A JP 22836594A JP H07246100 A JPH07246100 A JP H07246100A
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dna
probe
nucleic acid
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JP6228365A
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Paul Tchen
ポール・チアン
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Institut Pasteur
Original Assignee
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Institut Pasteur
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    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 所望の核酸の相補的配列を含み、且つその塩
基の少なくとも1つに共有結合で固定された7−ヨード
−N−2−アセチルアミノフルオレン基を少なくとも1
つ有するプローブを使用してDNA又はRNAの特異的
核酸配列を検出し、その特徴を明らかにする方法。 【効果】 所望の核酸を高感度で検出することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、修飾核酸を含み且つ特異抗体に
よって認識し得る高感度プローブを使用してDNA又は
RNAの特異的核酸配列を検出しその特徴を明らかにす
る方法に係る。
【0002】遺伝子又は遺伝子断片の如き特異的核酸配
列をこのような配列を含み得る組成物中で検出するため
の標識されたプローブは既に知られている。この種のプ
ローブは所望の核酸配列又は遺伝子とハイブリッドを形
成し得る相補的核酸からなるDNA配列を含む。有利に
はマーカーをプローブに担持する修飾基で構成し、この
修飾基(又はこのようにして修飾されたDNA)が特異
的抗体によって認識され得るようにする。例えば、プロ
ーブをN−アセトキシ−N−2−アセチルアミノフルオ
レン(以後AAFという)で修飾する。このようなプロ
ーブを以後「DNA−AAFプローブ」と称する。この
種のプローブは仏国特許出願第8124131号に記載
されており、その塩基の少なくとも1つに共有結合で固
定されたN−2−アセチルアミノフルオレン基を少なく
とも1つ含んでいる。このプローブはN−2−(グアノ
シン−8−イル)−アセチルアミノフルオレン又はアセ
チルアミノフルオレン残基をもつプローブ自体に対して
予め形成しておいた抗体により認識できる。このような
抗体を以後「抗AAF抗体」と称する。
【0003】所与の組成物中に任意に含まれ得る核酸の
配列又は所定断片を検出するための前記仏国特許出願に
記載の方法は、前記組成物と適切な相補的配列を含むD
NA−AAFプローブとを該プローブと所望の核酸配列
又は遺伝子配列との間にハイブリダイゼーションが生起
するような条件下で接触させ、次いで前記核酸配列又は
遺伝子配列を顕現せしめることからなる。
【0004】また、AAFのヨウ素含有誘導体即ち7−
ヨード−N−アセトキシ−N−2−アセチルアミノフル
オレン(以後AAIFと称する)をDNAに固定して固
定の結果得られる分子モデルを調べる試みも行なわれた
(Fuchs他、Biochemistry 第15
巻、1976年、p.3347〜3351)。しかしな
がらこの技術を適切な抗体によって認識され得る修飾さ
れたDNAプローブ の製造に転用することは現在に至
るまで想到され得なかった。実際、N−2−(グアノシ
ン−8−イル)−アセチルアミノフルオレンのヨウ素含
有誘導体は、少なくとも本発明者等の知る限りにおいて
該誘導体の形成が可能な条件下では不溶性であるため、
ウサギの如き実験動物の免疫化によってこの分子に対す
る抗体を産生することは想到され得なかった。更に、ヨ
ウ素原子は分子レベルでの大きさが大きいことから、所
望のハイブリッド形成能力を低下させるおそれがあると
して、この種の基をプローブの標識に使用するのは不可
能ではないかとも考えられていた。
【0005】これら種々の確認事項は当業界でAAIF
を前述タイプの検出プローブを製造するためのマーカー
として注目せしめるような性質のものではなかった。こ
の種のマーカーに対して抱き得る先入観がなかったとし
ても、これを容易に認識せしめることのできるような方
法は未だ発見されていなかった。しかるに本発明は、A
AF又はDNA−AAF対して予め形成した抗体が同一
DNAをAAIFで修飾したものも認識し得るという発
見のみならず、AAF以外の抗体によるこのDNA−A
AFIの検出の感度がこれらの抗体によるDNA−AA
F検出の感度より約10倍高いという発見に基礎をお
く。更に注目すべきことは、「大きい分子」をDNAに
固定しても予備変性後のこれらDNAが別のDNAの相
補的配列と共にハイブリッドを形成する能力には何の変
化もないことである。抗AAF抗体による標識DNA検
出感度はマーカーがこの抗体と直接相同するAAFから
なる場合よりもAAIFからなる場合の方が大きいが、
このことは濃度が極めて低い状態、さらには高希釈度状
態をも考慮に入れると極めて重要な意味を持つものであ
る。実際、試料中に検出すべき特定核酸配列はこの検査
すべき試料中に極微量しか存在しないことが多く且つ検
出自体は通常高希釈度状態で行なわれるため、通常は前
述の如き状態で操作せざるを得ない。例えば、所望の特
定DNA配列が3000のオーダーの塩基対を含み且つ
この配列が3×10-9のオーダーの塩基対をもつハプロ
イド細胞の全遺伝子に属する場合には検査すべき生物試
料中に含まれるDNAでの所望特定配列の相対濃度は1
-6のオーダーになる。このような極めて低い濃度に加
えて、特に検査される全DNAの予備分別テストでは所
望配列の高希釈効果の問題もある。それはこの分別処理
が、使用するDNAの種々の分子種を例えばポリアクリ
ルアミドアガロースゲル中で夫々の分子量に応じて差動
的に移動させることにより分別する電気泳動タイプ又は
これと類似の操作からなる場合である。このようにして
分別し得る生物試料の量が必然的に限定されることを考
えれば10倍の検出感度は極めて重要な意味をもつこと
になる。実際、AAFで標識したプローブが10ピコグ
ラムのオーダーの特定配列量を検出するのに対し、同じ
プローブをAAIFで標識した場合には1ピコグラムの
オーダーの量が検出される。
【0006】これら種々の好ましい性質を有しているた
めAAIFは前述の如き核酸プローブの極めて優れたマ
ーカーを構成する。
【0007】本発明はこのようにして形成される全ての
プローブに係り、より特定的にはベクター特に遺伝子工
学分野で従来の技術によるクローニングの実現を可能に
してきたプラスミド又はファージの核酸の全体又は一部
分に挿入された所望の特異的配列の相補的特定核酸配列
を含むクローン化された全てのプローブに係る。
【0008】特にクローニングに使用されてきたベクタ
ーの核酸は前記所定核酸配列に対して非相同であった。
換言すれば、前記所定核酸配列とは異なる起源、即ち異
なる微生物から得られる核酸である。
【0009】本発明はまた、所定生物試料、より一般的
にはin vitroで形成される全ての標本、例えば
適当なデオキシリボヌクレオチドと逆転写酵素との存在
下でRNAの逆転写により得られるcDNAの所定ヌク
レオチド配列を系統的に検出するために使用されるキッ
トにも係る。
【0010】所定核酸の配列又は断片を含み得る組成物
中でこれら配列又は断片を検出し且つその特徴を明らか
にするための本発明のキットは、 − 所望核酸の相補的配列を含み、その塩基の少なくと
も1つと共有結合したAAIF基を少なくとも一つ有す
るプローブと − 抗AAF抗体 とからなる。
【0011】勿論本発明のキットはその使用に必要な他
の全ての要素、特に緩衝溶液を調製するための試薬、必
要に応じ細胞媒質から検査すべきDNAを抽出するため
の試薬、そして前述の抗AAF抗体が該抗体を直接視覚
化せしめるべく修飾されていない場合にはこれら抗AA
F抗体と反応し得且つそれ自体容易に視覚化され得るマ
ーカーをもつ他の異なる抗体又はポリペプチドをも含み
得る。前記視覚化は任意の方法で実施し得るが、好まし
くは前記第2抗体または対応ポリペプチドを螢光分子又
は酵素で修飾する。この酵素は次の如き基質、即ちそれ
が酵素で修飾される場合には1種以上の所定螢光放射線
の該基質による吸光度の比色又は分光測光によって修飾
が検出され得るような基質と対応するものの中から選択
するのが好ましい。
【0012】本発明の方法の特徴は核酸の配列又は所定
断片を含むと思われる組成物に、所望の核酸配列又は遺
伝子との間でハイブリッドを形成し得る相補的核酸を含
むと共にその塩基の少なくとも1つに共有結合したAA
IF基を少なくとも1つ有するプローブをハイブリッド
形成が生起するような条件下で接触させ、必要に応じ非
ハイブリッド化プローブを分離した後でハイブリッド化
したプローブを抗AAF抗体との接触により顕現させる
ことにある。
【0013】本発明のプローブは細胞もしくはウイルス
のDNA或いはRNAの特定断片又はcDNAの特定断
片を含み得る。
【0014】該プローブはまた、特に本発明の方法及び
キットを使用する場合には、より大きなDNA断片、例
えば微生物特にバクテリア又はウイルスのゲノムの断片
或いは完全体をAAIFで標識したもので構成し得る。
従ってこれ等のプローブは前記微生物をこれらを含むと
思われるあらゆる媒質中で追跡又は検出するのに使用し
得る。
【0015】本発明のプローブとして使用されるDNA
−AAIFは相補的配列を対にせしめる条件下で検査す
べきDNAと接触させるが、そのためには相互間でハイ
ブリッド形成を行なうDNAを公知の条件下で予め変性
しておく必要が当然考えられる。
【0016】有利にはこれに次いで所定量の反応生成物
を当業者公知の条件下でセルロースフィルタ又は類似サ
ポート上に配置し且つ固定させる。
【0017】変形例として、ハイブリッド形成を行なう
前に検査すべきDNAを含む組成物を所定量だけ前述の
如きサポート上に配置し固定させてもよい。この場合は
ハイブリッド形成を直接サポート上で行なう。ハイブリ
ッド形成操作後、特異的にハイブリッド化されなかった
DNA−AAIFを洗浄によって除去し、その後で形成
されたハイブリッドの検出を特に抗AAF抗体との接触
によって行なう。これら抗体は所望のDNA配列が使用
組成物中に存在すれば、修飾され且つ前記DNA配列と
共にハイブリッド化されたプローブに固定され得る。
【0018】過剰分の抗体を洗浄により除去した後、固
定した抗体を沈降又は顕現させ得る。
【0019】顕現操作は抗AAF抗体と反応し得る別の
抗体を用いて行なうのが好ましい。これら別の抗体は特
定基質に対する活性が検出または測定され得るような酵
素で標識する。有利には対応基質レベルで呈色反応を生
起し得る酵素を使用する。
【0020】この呈色反応を生じる酵素を用いれば顕現
操作の時間が大幅に短縮される。
【0021】この方法は、例えば産前診断の場合の如
く、その場でのハイブリッド形成後に遺伝子を染色体上
に集中させるべく増幅系統(酵素に対応する抗体の連
珠、枝又球)を使用すると感度が極めて高くなる。
【0022】この方法では呈色の強さを測定することに
より定量も行ない得る。
【0023】また、前述の別の抗体に代えて例えば標識
したイムノグロブリン又はスタフィロコッカスアウレウ
ス(Staphylococcus aureus)のプロテインAなどを使
用してもよい。これらは当業者に公知の類似の条件下で
使用し得る。
【0024】本発明の別の特徴は本発明の方法の実施例
の一例を示す以下の説明で明らかにされよう。
【0025】下記の材料および方法を使用する。
【0026】Biolabs Inc.(英国Nell
e)のλファージDNA。
【0027】ウシ肝臓から得たリボソームRNA及びS
igma社のアルカリホスファターゼ実験用試薬(RR
ファーストブルー塩、ナフトールAS−MXホスフェー
ト)。
【0028】Schleicher & Schull
のBA−85型ニトロセルロースフィルタ。Bethe
sda Research Laboratories
のホルマリンで固定されたStaph.A細胞(Imm
unoprecipitineの名称で市販)Amer
shamの“nick−translation”キッ
ト(ref.N−5000)及び放射性標識ヌクレオチ
ドα−32P−dCTP,800Ci/mmole。
【0029】AAF及びAAIFはBiochemis
try,15,3347〜3351(FUCHS他)及
びBiochemistry 17,2561〜256
7(LEFEVRE他)に記載の方法に従って合成し、
窒素下−20℃でアルミニウム箔被覆した管に保存す
る。
【0030】抗DNA−AAF抗体及び抗Guo−AA
F抗体はFebs Lett. 92,207〜210
(LENG他),Biochemistry 18,1
328〜1332(SAGE他)及びNucleic
Acids Res., 6,733〜744(GUI
GUES他)に記載の方法で得る。
【0031】Miles Laboratories及
びInstitut Pasteurのパーオキシダー
ゼ及びアルカリホスファターゼに結合する抗体。
【0032】仏国Creteil, Henri Mo
ndorホスピタル,ユニテ INSERM U91及
びYale医大(米国New Haven)医学部から
入手したプラスミド及びヒトゼータグロビン細胞DNA
挿入クローンM13。4p7−7はpBR322のPs
tI位置に挿入したゼータグロビンの464対の塩基を
もつ細胞DNAの断片を有する。これと同じ断片をM1
3に挿入する(DNA1, 355〜363,COHE
N−SOLAL他)。
【0033】一重鎖(monocatenaire)M
13DNAをNucleic Acids Res.,
9, 309−321に記載のMessing他の方
法により製造する。
【0034】仏国Toulouse,Centre d
e Recherches deBiochimie
et de Genetique Cellulair
edu CNRSからのクローンpWE6。このクロー
ンはpBR322のEcoRI位置に挿入された6.6
キロベースのマウスリボソームDNA45Sを含む(M
ICHOT他、Nucleic Acids Re
s.,10,5273〜5283及びMICHOT他、
Nucleic Acids Res.,11,337
5〜3391)。
【0035】プローブの調製 1. 二重鎖(bicatenaires)核酸の使用 修飾すべき核酸を超音波処理によって約1000対の塩
基(pb)をもつ断片に細分し、クエン酸ナトリウム緩
衝液(2mM,pH7)に約500μg/mlの濃度で
溶解する。加熱(100℃,5分間)により変性処理し
氷中で急冷した後該溶液に1/10量のAAIFエタノ
ール溶液を加える。添加するAAIFの合計量は修飾す
べき核酸の重量の約3倍に等しくなければならない。こ
の混合物を暗所37℃で3時間インキュベートする。イ
ンキュベーション後過剰AAIFを低温エチルエーテル
で3回抽出することにより除去し、得られた調合物を1
00℃のホウ酸塩緩衝液(50mM,pH9)で3分間
処理する。これは生起したかもしれない鎖間結合を除去
するためである。トリスにHCl緩衝液(100mM,
pH7)で中性化すれば該調合物はハイブリッド形成に
即使用し得る。この調合物は+4℃又は好ましくは−2
0℃で数年間保存できる。
【0036】放射性DNAを使用する場合は“nick
−translate”DNAを前記クエン酸塩緩衝液
中の残留エタノールで沈降させ且つ熱によって変性させ
る。アリコートを音波処理ステップを除いて前述の如く
処理する。非操作DNAを純粋エタノールで処理する。
処理後EDTAを最終モル濃度が2mMになるまで加
え、修飾された核酸を暗所に4℃で保存する。
【0037】2. 一重鎖核酸の使用 音波処理ステップを除いて上記1の如く操作する。
【0038】修飾された塩基の割合の測定 修飾された塩基の割合はFUCHS他、Biochem
istry, 11,2659〜2666及びFUCH
S他、Febs Lett., 34,295〜298
に記載の方法で310nm〜260nmの吸光度を測定
することにより求める。試料が小さすぎてこの測光法を
使用できない場合はニトロセルロースフィルタ上に種々
の希釈度のテストすべき試料及び測定済試料を配置す
る。免疫化学的に着色した後斑点の色の強さを比較す
る。
【0039】ハイブリッド形成操作 ニトロセルロースフィルタに吸収されたDNAのテスト
を一般的方法によって行なった(Bethesda R
esearch Laboratoriesにより市販
の“Hybridot”タイプの装置を用いる濾過、又
はJ.Mol.Biol.,98,p.503,197
5年に記載のSouthernの方法に従う毛管現象に
よるトランスファー。但し、例えばPALL市販の“B
iodyne”タイプのナイロンフィルタ、DBM(ジ
アゾベンジルオキシメチル)ペーパーの如き他のサポー
トも使用し得る(Noyes及びStark, Cel
l第5巻 p301,1975年、Alwine他、1
977年、PNAS,1974年、p.5350、Ke
mp Coll.))。
【0040】これらフィルタは下記の成分を含む溶液中
65℃で2時間前ハイブリッド形成にかける。
【0041】 −NaCl 300mM −クエン酸ナトリウム,pH7 30mM −Pharmacia Fine Chemicals社から Ficoll 400の名称で市販されている試薬 0.1% −ポリビニルピロリドン350 0.1% −グリシン 0.1% 修飾されたプローブ(DNA−AAIF又はRNA−A
AIF)とのハイブリッド形成は下記の如き溶液中で6
5℃で所望時間行なう。
【0042】 −NaCl 300mM −クエン酸ナトリウム,pH7 30mM −Ficoll 400 0.02% −ポリビニルピロリドン350 0.02% −グリシン 0.02% −KH2 PO4 ,pH7 25mM −EDTA,pH7 2mM −ドデシル硫酸ナトリウム(SDS) 0.5% ハイブリッド形成操作の所要時間はプローブの濃度と所
望の配列の複雑さとに依存する。この時間は公知の方法
で計算し得る。核酸の再結合を促進する物質(例えば硫
酸デキストラン)又はハイブリッド形成温度を低下させ
る物質(例えばホルムアミド)の使用も可能である。
【0043】ハイブリッド形成後は文献に開示されてい
る一般的プロトコールに従い過剰プローブを除去すべく
フィルタを洗浄する。
【0044】プローブの検出 ハイブリッド化されたフィルタを次の処理にかける。
【0045】−下記の成分を含む溶液中で室温で1時間
インキュベートすることによりタンパク質を飽和させ
る。
【0046】 −子ウシ血清 20% −NaCl 300nM −クエン酸Na,pH7 30nM −NP40 1% (飽和用溶液) −第1抗体(修飾AAIFを認識する抗体)の存在下に
室温で1時間おく。この抗体は前記飽和用溶液で希釈す
る。希釈率は使用する抗体によって異なる。
【0047】−下記の成分を含む溶液で洗浄する。
【0048】 −NaCl 300mM −クエン酸ナトリウム,pH7 30mM −NP40 1% (洗浄用溶液) −第1抗体を認識する第2抗体と共に室温で1時間イン
キュベートする(第1抗体がウサギ抗体の場合は第2抗
体として例えばアルカリホスファターゼと結合する抗ウ
サギIgG抗体などを使用し得る)。第2抗体は前記飽
和用溶液で希釈するがその希釈率は使用する抗体によっ
て異なる。
【0049】−前述の洗浄用溶液と同一の溶液で洗浄す
る。
【0050】−公知技術(例えばアルカリホスファター
ゼの呈色酵素反応)により第2抗体を顕現させる。
【0051】測定の感度 ターゲットとしてウイルス(λファージ)DNA又はヒ
ト遺伝子(胎児ゼータグロビン,460pb)もしくは
マウス遺伝子(リボソームDNA,6.6kb)をバク
テリアプラスミド(pBR322)中でクローン化した
ものを用い、プローブとして二重鎖DNA(λファージ
DNA又はプラスミドpBR322DNA)、一重鎖D
NA(ヒトゼータグロビンの464pbが挿入されたM
13ファージDNA)又はRNA(ウシリボソームRN
A)を用いてテストを行なった。
【0052】プローブを検出すべく、第1抗体として希
釈度1/200の抗グアノシン−AAFウサギ抗体(未
処理血清)を用い、第2抗体としてアルカリホスファタ
ーゼと結合する抗ウサギIgG抗体を希釈度1/400
で使用した。
【0053】この条件下で得られた感度は次の通りであ
るる −500ng/ml(500×10-9g/ml)以上の
濃度で使用した二重鎖DNAからなるプローブの場合:
2pg(2×10-12 g)のターゲットDNAを上回る
感度。
【0054】−100ng/ml以上の濃度で使用した
一重鎖DNAからなるプローブの場合:2pgのターゲ
ットDNAを上回る感度 −濃度200ng/mlのリボソームRNAからなるプ
ローブの場合:約200pgの感度 尚、2pgのターゲットDNAという感度は7μgのヒ
ト全DNA中で1000pbの遺伝子が検出されたこと
を意味する。この感度は鎌状赤血球貧血の産前診断に必
要な感度と同程度のものである。
【0055】DNA−AAFプローブ及びDNA−AA
IFプローブの感度の比較 リボ核酸又はデオキシリボ核酸は中性pHでAAF及び
AAIFと容易にinvitro反応する。その誘導体
は前述の条件下で共有結合により原則としてグアニン残
基の炭素8と結合する。ウサギをDNA−AAFプロー
ブ及びGuo−AAFで免疫化して得た抗体はAAFで
修飾したDNAを特異的に認識し、AAIFで修飾した
DNA及びRNAも認識する。表Iにまとめた結果から
明らかなように、DNAをAAIFで修飾するとより多
量のDNAが沈物中に検出される。
【0056】抗DNA−AAF抗体は少量の正常DNA
を沈降させる。修飾DNAを非修飾DNAから区別すべ
く、好ましくは抗Gou−AAF抗体を用いる。このよ
うにするとより良い結果が得られる。即ち、精製抗Gu
o−AAF抗体を用いると非修飾DNAは無視し得る量
しか沈降せず、そのためこの種のプローブを用いて特定
遺伝子配列を複合混合物から分離することが可能にな
る。
【0057】核化学(nucleochimique)
技術により修飾された核酸の検出を下記の如く行なう。
【0058】修飾DNAをニトロセルロースフィルタに
固定し、これらフィルタを前述の処理にかける。調べる
パラメータの数が極めて多いため、この実験では操作し
易いという理由から直径25mmの円形小フィルタを用
いる。AAIFで修飾したDNA(5%の修飾塩基)を
用いると、感度の限界は第2抗体がアルカリ性ホスファ
ターゼに結合する場合は1pgより小さく、パーオキシ
ダーゼに結合する場合は約8pgである。
【0059】DNAの溶解温度はAAは及びAAIFで
修飾した塩基が1%の場合には夫々約1.1℃及び0.
4℃低下する(FUCHS他、Biochemistr
y,15,3347〜3351;FUCHS他、Feb
s Lett.,34,295〜298;KRIEK
他、Biochemistry,6,177〜182;
KAPULER他、Biochem.Biophys.
Acta,232,436〜450)。
【0060】二重鎖DNAプローブに対するAAF及び
AAIFでの修飾の効果を評価すべく斑点毎にハイブリ
ッド形成操作を行なった。3つのpBR322DNA斑
点(422pg,2ng,20ng)と1つのDNA斑
点(1ng)とをもつニトロセルロースフィルタを非修
飾の又はAAFもしくはAAIFで修飾した塩基5%を
もつ放射性DNAプローブとのハイブリッド形成にかけ
る。ハイブリッド形成後所定フィルタアセンブリを適当
な洗浄力をもって洗浄し、乾燥させ且つ18時間オート
ラジオグラフィにかける。非特異的ハイブリッド形成は
皆無であった。洗浄力を弱めても(NaCl/クエン酸
ナトリウム、室温で15分)結果は同じであった。
【0061】DNA斑点(10pg,100pg,1n
g,10ng)をもつフィルタのハイブリッドの安定性
をテストする。これら斑点は先ず放射性修飾DNAプロ
ーブ又は対照プローブとのハイブリッド形成にかけ、そ
の後種々の洗浄力で洗浄する。
【0062】各洗浄力毎にフィルタアセンブリを乾燥さ
せオートラジオグラフィにかける。3つのプローブ間に
は何らの差異も認められなかった。非操作DNAとのハ
イブリッド形成にかけたフィルタは洗浄力に係りなく斑
点が全く見られない。AAFで修飾したプローブとのハ
イブリッド形成にかけたフィルタでは10ngに該当す
る斑点がかすかに見られる。AAIFで修飾したプロー
ブとのハイブリッド形成にかけたフィルタでは1ngに
該当する斑点も見える。
【0063】前述のいずれの実験でも、プローブ濃度は
2ng/ml、比活性は5×107 cpm/μg,オー
トラジオグラフィは18時間である。この条件下では夫
々AAF及びAAIFで修飾したプローブを用いて得ら
れる検出感度はオートラジオグラフィによって得られる
感度に比べて約1/100及び1/10である。
【0064】如何なるタイプの核酸もAAF又はAAI
Fで修飾し得るため、一重鎖M13DNAプローブと免
疫核RNA(immunonucleique RN
A)プローブとをハイブリッド形成テストで使用する可
能性を調べた。一重鎖M13DNAを用いるハイブリッ
ド形成では各フィルタにλファージDNAの非操作斑点
1つと種々の量のプラスミド4p7−7DNA斑点とを
与える。ゼータグロビンの464の塩基対が同様に挿入
されたM13組換え体ファージの一重鎖DNAをAAF
又はAAIFで修飾する(5%の修飾塩基対)。プロー
ブ濃度を125〜1500ng/mlまで様々に変えて
テストする。ハイブリッド形成及び洗浄は65℃で行な
う。この場合、プローブのハイブリッド形成可能配列の
濃度は約33ng/ml、斑点上のターゲット配列は6
60〜5ngである。陰性非操作斑点以外は全ての斑点
が着色される。これら斑点の着色度はAAIFで修飾し
たプローブを用いた時の方が強い。
【0065】AAIFで修飾したRNAプローブを用い
て同様のテストを行なう。
【0066】ウシ肝臓リボソームRNA(Sigma、
Ref.R5502)をクエン酸塩緩衝液(2mM,p
H6.7)中に溶解し、短時間音波処理して約1000
塩基の断片に細分し、AAIFで修飾する。pBR32
2DNA(100ng)を用いて陰性対照斑点を形成
し、6.6kbのマウス45SリボソームDNAが挿入
された組換え体プラスミドpWE6のDNAを用いて種
々の量の斑点を形成する。これら斑点上のハイブリッド
形成可能配列の量は約30ng〜230pgである。プ
ローブ濃度は200〜2300ng/mlまで様々に変
える。これ以上高い濃度にしても着色度は殆ど変わらな
い。高濃度免疫核プローブを使用するとフィルタのバッ
クグラウンド放射活性が極めて低い状態に保持される。
高いプローブ濃度を使用し得るとハイブリッド形成操作
を短時間で行ないたい時に有利である。
【0067】これらの結果全体から判断するとAAIF
で修飾した核酸は特定配列の検出に適した性質を有する
と考えられる。
【0068】AAFに代えてヨウ素含有誘導体AAIF
を用いると感度は10倍になる。
【0069】また、使用する第2抗体がアルカリホスフ
ァターゼに結合する場合は感度がピコグラムの範囲にな
る。
【0070】本発明は勿論以上説明してきた非限定的実
施例には限定されず、その範囲内で種々の変形が可能で
ある。
【0071】本発明のプローブと共に形成したハイブリ
ッドを検出するために使用し得る別の方法として、例え
ば抗体に固定されるヨウ素125もしくは131又放射
性プロテインAで放射能を保持させた抗DNA−AAF
抗体を使用することなどにより、形成されたハイブリッ
ドの(放射能による)顕現行なってもよい。
【0072】また、本発明のプローブは別の使用例とと
して、出発組成物に含まれる相補的DNAの精製に用い
ることもできる。その場合は主に、 −固体サポート(例えばアガロース球で構成したもの)
に結合したプロテインA, −固体サポート(アガロース球、ラテックス球等)に固
定された又は固定されていない沈降作用抗体 を用いて形成されたハイブリッドの選択的沈降を生起せ
しめる。
【0073】このように本発明は次式
【0074】
【化1】
【0075】で示されるN−2−アセチルアミノ−7−
ヨードフルオレン基と等価の修飾基によって標識した全
てのプローブをその範囲内に包含する。
【0076】これらマーカー基の等価物としては、7位
のヨウ素原子がヨウ素と同様にフルオレン核の挿入を不
可能にする別の単一原子又は複数の原子からなる置換基
で置換された全ての基が挙げられる。この場合フルオレ
ン核は2つの塩基対間で前記置換原子又は置換基と結合
する。このような置換基はたとえばアルキル基、特にメ
チル基又は好ましくは3級ブチル基で構成される。ペプ
チド基を用いてもよい。また、フルオレン核上の置換を
例えば9位など別の部位で任意に行なってもよい。例え
ば9位の二重メチル化がこれに当たる。
【0077】フルオレン基に他の置換基を導入するか又
は本質的免疫特性を変化させない置換基でフルオレン基
を修飾しても、このように修飾されたDNAプローブが
N−2−(グアノシン−8−イル)−アセチルアミノフ
ルオレン又は該基の修飾の結果得られる分子に対して予
め形成した抗体により必ず認識される以上は、等価物し
か構成されれ得ない。但しこれらの修飾は前記タイプの
分子に対する抗体の産生に必要な範囲の水溶液への可溶
性を損なうものであってはならない。周知の如くこの免
疫化は問題の分子をその免疫性の強化に役立つ担体分
子、例えば血清アルブミンと結合させた後で行なうのが
普通である。前記可溶性を損なうことのない別の就職法
として、N−2−(グアノシン−8−イル)−2−アセ
チルアミノフルオレンにおけるN−2−アセチル基をN
−2−ホルミル基又はN−2−プロピオニル基で置換す
る方法も挙げられる。
【0078】
【表1】
【0079】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 15/09

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定核酸の配列又は断片をこれを含み得
    る組成物中で検出し且つ特徴を明らかにするための方法
    であって、前記組成物の核酸を、ハイブリッド形成が生
    起し得るような条件下で、所望の核酸の相補的配列を含
    み、且つその塩基の少なくとも1つに共有結合で固定さ
    れた7−ヨード−N−2−アセチルアミノフルオレン基
    (AAIF基)を少なくとも1つ有するプローブと接触
    させ、次いでこのプローブと前記組成物中に当初から含
    まれている核酸との間で形成され得るハイブリッドを視
    覚化することを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項2】 視覚化を、N−2−(グアノシン−8−
    イル)−アセチルアミノフルオレンと反応し得る抗体か
    又はN−2−アセチルアミノフルオレン基で修飾された
    核酸配列に対し予め形成された抗体(AAF抗体)を用
    いて行なうことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 視覚化を、抗AAF抗体と反応し得且つ
    酵素もしくは螢光分子の如きマーカーを担持している別
    の抗体又は別のポリペプチドをさらに用いて行なうこと
    を特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 プローブが、前記相補的配列である特定
    核酸配列を含むクローン化されたプローブであって、こ
    の特定配列が異種であるベクター又はその断片に挿入さ
    れており且つAAIF基で修飾されているプローブであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1〜3項のいずれ
    か一項に記載の方法。
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