JPH07505535A - カンピロバクタージュジュニ(Campylobacter jejuni)のゲノムの核酸の塩基配列と特異的にハイブリダイズするヌクレオチド配列 - Google Patents

カンピロバクタージュジュニ(Campylobacter jejuni)のゲノムの核酸の塩基配列と特異的にハイブリダイズするヌクレオチド配列

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JPH07505535A JP6516767A JP51676794A JPH07505535A JP H07505535 A JPH07505535 A JP H07505535A JP 6516767 A JP6516767 A JP 6516767A JP 51676794 A JP51676794 A JP 51676794A JP H07505535 A JPH07505535 A JP H07505535A
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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】 カンピロバクタ−シュシュ= (Campyl’obacter jejuni )のゲノムの核酸の塩基配列と特異的にハイブリダイズするヌクレオチド配列 本発明はカンピロバクタージュジュニ(以下CamρylobacterJeJ υ旧またはC,jeju旧と表記する)に特異的な核酸の塩基配列と、この塩基 配列を用いて生物サンプル中のCampylobacterjeju旧のDNA またはRNAを増幅させるためのヌクレオチドブライマーとしてのCampyl obacter jeju旧の配列またはその断片を検出するだめの特異的ヌク レオチドプローブとしての応用とに関するものである。
カンピロバクタ−感染症は世界中で人および野性動物または家畜の両方に広く拡 がっている感染症である。
現在カンピロバクタ−(Campy 1obacter)と呼ばれるこのバクテ リアは20世紀初頭には発見されていたが、同定および培養が困難であったため 長い間無視されてきた。最初に羊および牛から弔離された当時はVibrio  fetusと呼ばれ、Campy Iobacterfetusと呼ばれるよう になったのは後である。人間で最初のカンピロバクタ−症例が報告されはじめた のは1946年のことであるが、カンピロバクタ−感染症の重大さが実証され、 認識されるようになったのはカンピロバクタ−用の選択的培地が開発され始めた 1972年からである。
Campylobacter fetus型の種が命名されて以来、その他の種 および亜種が12種類の発見された。その正確な数字は命名者および分類法によ って変わる。多くの場合、全く新規な分類基準が提案される。
これらの中で人間および/または動物の病理で最も多く見られるのはCampy lobacter jejuni と、Campylobacter coli と、Campylobacter fetusとである。現在では、人間におけ る伝染性下痢の最大の原因は(:ampylobacter jeju旧である と考えられている。
1986年にフランスで設立された「カンピロバクタ−感染症監視ネットワーク  (reseau de 5urveillance nationale d esinfections acampylobacter) Jは、報告例に ついての疫学的データおよび臨床データのレジタを毎年発行している。例えば、 1988年、1989年および1990年ではこの感染症に関連があるとされた 種で最も多かったのはC,jeju旧であった(分析したケースの60〜75% )。
人間の腸でのC,jeju旧感染症の主要な症状は下痢であり、最も深刻なケー スでは重度の脱水症状となり、脱水症に対して弱い子供と幼児には特に危険であ る。しかし、多くの場合、C9jeju旧による腸炎は合併症を起こさないまま 一週間後に自然に止まる。しかし、糞便培養結果は数週間後あるいは一ケ月後で も陽性のままであり、5〜10%のケースは再発する。すなわちカンピロバクタ −は人の体内で日和見バクテリア的に挙動するので、免疫が抑制されている人お よび深刻な疾病持っ人(エイズ、肝硬変、癌、白血病等の患者)の場合には徹底 した処置と監視が必要がある。
上記以外にC,jeju旧感染結果として報告されているものには腸間膜腺炎、 胆嚢炎、泌尿器感染、髄膜炎、敗血症、結節性紅斑またはギランーバレ症候群な どであるが、これらは例外的かつ稀なケースである。
動物ではカンピロバクタ−は通常共生物として牛、羊、豚、家禽、野性の鳥、犬 および猫等の多くの種の消化管内に住んでいる。これらの動物は病気に罹ってい るか健康キャリヤーであるかに係わらず巨大な保菌宿主を構成しているので、感 染の危険は高い。牛および羊での明らかな感染ケースでC,jeju旧が「家畜 赤痢(+Jysenterie du betail)」の原因であることは1 931年の最初の報告から知られている。その結果、家畜への影響だけではなく 、微生物が動物の周囲(地面や水)に蔓延して人間に入る危険がある。無症候動 物すなわち「健康キャリヤー」の場合でも、これら動物やその排泄物に直接接触 したり、汚染された食物や水(調製時に汚染された肉や十分に調理されていない 肉や低温殺菌されていない牛乳、汚染された水等)を飲食すると、人間に入るこ とになる。
従って、病原であるC0jejuniを一日でもげ早く同定することは、適当な 方法で人と動物の両方でのコンタミネーションを防ぐために予防的側面から極め て重要である。特に、無菌状態の必要とする食品業界の場合に重要である。また 、C,jejuniに感染後した患者の治療後の正しいモニタリングや再発の完 全予防の点で人間の病理学でも重要である。
さらに、感染時に感染の進行と伝染・伝播を防ぐための適切かつ効果的な処置が 行えるようにするためには、原因となる微生物を発病後に迅速かつ正確に同定す ることが極めて重要である。
しかし、カンピロバクタ−の同定とその関連種の決定は容易ではない。すなわち 、従来法では、単離に特別な培地を必要とし、少なくとも48時間培養して濃縮 してからでないとこの微生物は検出できない。この時間は迅速な診断を必要とす る場合には長過ぎる時間である。また、現在の微生物学的診断は異種間に存在す る表現型の違いを利用する細菌学的および/または生化学的手法であり、所定の 特性に対して突然変異体が現れた場合には診断ミスとなる危険性がある。C,j eju旧とC0coliとを区別する唯一の基準は馬尿酸塩を加水分解するか否 かであり(C,jeju旧は加水分解できるが、C,Co11はできない)、区 別不可能ということも起り得る。事実、馬尿酸塩に対して陰性のC,jejun i株も存在する(llebert達、J、 CIinlMicrCllnl、。
C1jeju旧種の同定に分子ハイブリダイゼーションを用いる方法は既1こ提 案されている。しかし、公知の方法は培養後にしか同定が行えず、生物試料中で このバクテリアを検出するには感度が不十分である。そのため、放射性プローブ (Ng達、Mol。
を用いたカンピロバクタ−の同定・分離方法が提案されたが、これらの方法では 全ゲノムプローブを使用する必要があり、しかも、検出閾値が約10’バクテリ アと非常に高いために培養による濃縮が必要である(Chevr ier達、上 記)。
種を判定するためにピッケン達(Picken et、 atoMol、 Ce 1l。
jeju旧 の特異的核酸プローブを研究したが、特異性の問題は残っており、 プローブとなる可能性のある配列は決定されていない。同様に、アルカリホスフ ァターゼに結合したオリゴマーで構成された別のC,jeju旧の「特異的」プ ローブも報告されている(Jablonski et、 al、、 N、A、R ,、1986,四No、 15) (配列は公開されていない)。しかし、この 特異性はC0jeju旧由来の断片についてテストされているのみで、C,je ju旧とカンビロバフター属のその他の種のゲノム全体に対してはテストされて いない。
最近、C,Co11 VC167のflaA遺伝子から選択したオリゴヌクレオ チドを用いてPCHによってC,jeju旧を同定する方法が報告された(Oy ofo et a+、、 J、 Cl1n、帽crobio1..1992゜3 0、No、10.2613−2619)。しかし、この方法では C,Co11 とC,jejuniとを区別することができない。
本出願人らは、Campylobacter jeju旧種に特異的な検出法に 使用可能な核酸の塩基配列を単離した。
従って、本発明の対象は、Campylobacter jejuniのゲノム の核酸塩基配列と特異的にハイブリダイズするヌクレオチド配列において、ヌク レオチド配列N091と、これと相補的な配列と、この配列の少なくとも1つの 塩基の突然変異、挿入、欠失または置換に起因して変化した配列との中から選択 されることを特徴とする塩基配列にある。
本発明の他の対象は、上記のヌクレオチド配列の全部または一部を含むヌクレオ チド配列、特にヌクレオチド配列No、 2と、これと相補的な配列と、この配 列の少なくとも1つの塩基の突然変異、挿入、欠失または置換に起因して変化し た配列との中から選択されるヌクレオチド配列を有するヌクレオチド配列にある 。
「少なくとも1つの塩基の突然変異、挿入、欠失または置換に起因して変化した 配列」とは、サムプルツク、フリーシュ、およびマニアチスが定義した通常のス トリンジエンシーの条件(SAMBROOK J、、FRITSCtl B、F 、and MANIATIS T : MolecularCloning ( 1989)、A !、aboratory Manual、 Ed、Co1d、  Springliarbor Laboratory 9.47−9.62> 下で、配列No、 1 、配列NO12またはこれらと相補的な配列とハイブリ ダイズする配列を意味する。この条件は培地のストリンジエンシ一温度Tmで決 まる。
最も有利な配列は(Tm−15℃)から(Tm−20℃)の温度範囲でハイブリ ダイズする配列である。
本発明の配列は少なくとも12個のヌクレオチドを有するのが有利である。
本発明のさらに他の対象は、上記で定義の配列の増幅生成物(produits  d’ amplification)にある。
本発明のさらに他の対象は、上記定義のヌクレオチド配列を含むクローニングベ クターにある。
上記定義のヌクレオチド配列はDNA配列でもRNA配列でもよい。
配列No、 1の断片の正確なサイズは147 bpである。この配列はC0j eju旧種に対して特異的で、カンピロバクタ−属のその他8つの代表的な種と はハイブリダイズしない。
配列No、2の断片の長さは1.189 bpで、C0coliと極めて軽くハ イブリダイズするが、試験を行ったその他7つのカンピロバクタ一種とはハイブ リダイズしない。
データベースrGenebank jおよびrEMBLJを検索したが、配列N o、 1および配列N002と公知DNA配列との間には類似性は全くなかった 。
配列No、1および配列NO12は、機能的に均等な部分または変体で、Cam pylobacter jeju旧を検出および同定するための分子ハイブリダ イゼーション法で用いることができる。
機能的に均等な変体には、これらの断片の特異性に必須な特性を損わずに塩基対 が突然変異、欠失、挿入または置換された配列が含まれる。
本発明のヌクレオイド配列は医学および獣医学における診断および疫学的用途で 、特にCampylobacter jejuniの特異的な核酸プローブまた はCampylobacter jejuniの特異的配列の増幅(amorc es)用のオリゴヌクレオチドブライマーとして用いることができる。
本発明プローブは上記配列または配列の断片中に少なくとも20の連続したヌク レオチドを含んでいるのが有利である。このプローブはDNAプローブかRNA プローブである。
本発明のヌクレオチド配列は、生物試料中のCampy Iobacterje juni−G特異的かつ直接的な方法で特異的に検出するだめのプローブとして 使用することができる。このプローブはバクテリアが属する生物型とは無関係に Campylobacter jeju旧種のバクテリアを検出することができ る(C,jejuni種のバクテリアは馬尿酸塩を加水分解して112SとDN asel とを産生ずる能力に応じて工、II、 IIIおよびIv型とよばれ る4つに分類されるの“Liar biotype”が存在する)。
本発明オリゴヌクレオチドプローブは亜種であるC0jejunisubsp、  doylei も検出することができる。
本発明のオリゴヌクレオチドプローブはC,jejuniと同じ生物試ネ4中に 存在する可能性のあるその他の種類: Bacteroidesfragili s、 Enterrococcus faecalisSBnterococc us faeciumおよび5treptococcus agalactia eに属するバクテリアからのDNAを検出することはない。
ラベルしていない配列をプローブとして直接使用することができるが、通常は、 多くの用途で使用できるプローブとするために、配列を放射性元素(32P、3 SS、3H1125■)または非放射性分子−(ビオチン、アヤチルアミノフル オレン、ジゴキシゲニン、5−ブロモデオキシウリジン)でラベル化する。
後者の場合には、フランス国特許第2.422.956号および第2゜518、 755号に記載のラベル方法のいずれかを用いることができる。ハイブリダイゼ ーションは種々の方法で行うことができる(Matthews、 J、A、an d Kr1cka、 ll、J、、 Anal、 Biochem、 1988 ゜169、1−25 ) 。最も広く採用されている方法は[ampy Iob acterjeju旧の細胞かり抽出した核酸を担体にトロセルロース、ナイロ ン、ポリスチレンなど)に固定し、固定した核酸とプローブとを所定の条件下で 培養する方法である。バイブリド化させた後、過剰なプローブを除去し、形成さ れたハイブリッド分子を適当な方法で検出する(ブ【]−ブの放射能、蛍光活性 または酵素活性を測定する等)。
本発明の核酸プローブはキャプチャープローブ(sondess deCaρt ure)として使用することもできる。この場合にはプローブを担体に固定し、 C,jejuniから抽出した標的の核酸を特異的ハイブリダイゼーションによ って捕獲する。必要な場合にば、固体担体を試料から分離し、キャプチャープロ ーブと標的核酸との間に形成されたデユーブレックス(duplex)を、検出 が容易な元素でラベルした第2の検出プローブを用いて検出する。
分析試料から十分な量のCampylobacter jejuniの核酸が抽 出できる場合には上記配列を用いて分析試料からCampy 1obacter jeju旧に属する株を直接同定することができる。そうでない場合には、Ca mpylobacter jeju旧から核酸を抽出する前に液体培地中で迅速 に培養するか、試料から抽出できる少量のCampylo−bacter je juniの核酸を増幅(amplification)、例えばPCR法で増幅 する。
オリゴヌクレオチドブライマー(amorces oligonucleoti des)特にPCR法用のプライマーは、配列N011、配列N002またはこ れらの配列の断片から選択することができる。
この増幅法では増幅すべき断片の両側に付ける(encardant)オリゴヌ クレオチドペアを選択する必要がある(米国特許第4゜683、202号)。こ のオリゴテ゛オ片シリボヌクレオチドまたはオリゴリボヌクレオチドのプライマ ーの長さは18〜30、好ましくは18〜22ヌクレオチドであるのが有利であ る。2つのプライマーの中の1方は鋳型の(()鎮と相補的で、他方のプライマ ーは(−)釦と相補的である。これらのプライマーが二次構造または互いに相補 的な配列を含まないことが重要である。また、各プライマーの配列の長さはプラ イマーが原核細胞または真核細胞、特にjeju旧種に属さないカンピロバクタ −由来の核酸および試料中に入り込む可能性のある人間のDNAまたはRNAと ハイブリダイズしないような長さを選択しなければならない。
Campylobacter jejuni株の塩基配列の増幅用の特異的プラ イマーとして選択されるアンブリマーは例えばグリフェイス達の方法に従って選 択される(Griffais et al、、 Nucleic Ac1dsR es、 1991.19.3887−389]、)。
本発明者達はPCR法用に配列No、 2からのオリゴヌクレオチドを選択した 。このオリゴヌクレオチドを用いることによってCampylobacter  jeju旧が特異的に増幅され、その他のカンピロバクタ一種由来の核酸の増幅 は見られなかった。
特に最も好ましいプライマーベアは配列NO12由来の下記配列のオリゴヌクレ オチドVS]5およびVS16である:VS15 : ” GへA TGA A AT TTT AGA ATG GGG 3′VS16: ’° GAT 八T G TAT GAT TTT ATCCTGC”増幅された断片はアガロースま たはポリアクリルアミドゲル電気泳動またはキャピラリー電気泳動を行って同定 するか、クロマトグラフィー法(ゲル濾過、疎水性クロマトグラフィーまたはイ オン交換体クロマトグラフィー)を行って同定することができる。増幅特異性は プローブとしてヌクレオチド配列No、 1または配列N002、その断片、こ れらの配列またはその断片を含むプラスミド、これらの配列またはその配列の断 片と相補的なオリゴヌクレオチドまたは増幅生成物を用いた分子ハイブリダイゼ ーションによって管理することができる。これらのプローブは放射性元素または 非放射性分子でラベルされていCも、されていなくてもよい。
本発明のさらに他の対象は、下記段階を特徴とする生物試料中のCampylo bacter jejuniの存在を検出する方法にある:i)生物試料とプラ イマーと呼ばれるオリゴヌクレオチド断片のベアとを、プライマーがCampy lobacter jejuniの核酸にハイブリダイズするような条件下で接 触させ、この場合、必要に応じて、生物サンプル中に含まれるCampylob acterjeju旧の核酸を予めハイブリダイゼーションし易い状態としてお き、 ii) Campylobacter jejoniに属する核酸を増幅させ、 ji)プライマーを両側に有する断片に対応するCampy 1obacter jejuniの核酸の断片が増幅されたことを検出し、iv)特異的プローブの ハイブリダイゼーション、シーケンシングまたは制限部位分析等によって増幅さ れた断片を必要に応じて確認する。
アガロースゲルを用いた場合のPCR増幅後の検出限界は、C,jeju旧のバ クテリア懸濁液を10倍に順次希釈して増幅した時に1バクテリアである。
本発明のさらに他の対象は、下記要素を有することを特徴とする生物試料中のC ampylobacter jeju旧の存在を検出するためのキットにある: 1)上記で定義のオリゴヌクレオチド断片のペア、2) Campylobac ter jejuni株に由来する核酸を増幅させる試薬、3)必要に応じて増 幅した断片の配列を確認するもの、特に、上記定義の核酸プローブ。
このキットはラベル化されたまたはラベル化されていないプローブを含んでいる のがさらに好ましい。これらは溶液状態でも、担体に固定されていてもよい。キ ットにさらにバクテリアの溶菌および標的核酸の抽出に必要な試薬と、選択した 方法に対応したハイブリッド化溶液および洗浄液を含めることもできる。
本発明のさらに他の対象は、上記定義の核酸プローブの疫学的道具としての分子 疫学での利用にある。
実際、C,jejuniのゲノム中に特定の断片が数回存在する場合、この反復 性は同一の株の同定・分類の道具となり、その根源と感染の伝播との関連を調べ ることができる。
以下、本発明の詳細な説明する。
添付図面は配列No、2<断片VSI )の配列決定手法を示している。
パスツール研究所(1’asteur In5titute Co11ecti on)提供のC,jejuni C1f’ 70.2由来のゲノムDNAを制限 エンドヌクレアーゼflind IIIを用いて部分的に切断する。メーカーの 推奨するバッファー中で37℃で1時間、DNA断11g当たり0.06Uの酵 素を反応させる。こうして切断されたゲノノ、DNAを0.5%アガロースゲル 上で電気泳動で分離し、長さ30〜40kbの断片を電気的に溶出させ、フェノ ール/クロロホルム (1/]、)で抽出した後、エタノール中で沈澱させる。
ベクターはベーリンガー社(Boehr inger)から提供されたコスミド ref、 pflc79である。これを同様の方法で切断し、セルフリゲーショ ンを完全に避けるために脱リン酸化する。
リゲーションは、700ngのベクターと30/40kbのDNA断片1.5μ gとを混合し、この混合物に適当なバッファーに入れたT4DNAIJガーゼ1 ユニットを添加した後、14℃で18時間放置して行った。
組み換えコスミドをインビトロでカプセル化し、バクテリア(E、coli−H e 101.)の形質転換に使用する。形質転換されたバクテリアはLB培地で 37℃で1時間培養した後、25μg/mj’のアンピリジンを含む選択的アガ ー培地上に置く。アンピシリン耐性のコロニー全に対してテトラサイクリンに対 する感受性テストする(30/40kbのDNA断片はテトラサイクリン(Te t)耐性遺伝子を不活化してアンピシリン(Amp)耐性遺伝子を保存するよう にベクターに挿入される)。
アルカリ溶菌法でアンピシリン耐性(Amp ’ )且つテトラサイクリン感受 性(Tet ’ )の最初の形質転換コロニー60個から小規模にDNA調製す る。この調製物からのDNAを制限エンドヌクレアーゼtlind IIIで切 断し、0.8%アガロールゲル上で電気泳動分析し、次いでナイロンフィルター 上に移す。DNAを254nmの紫外線に3分間曝して不可逆的に固定する。
各フィルタを、10%のデキストラン硫酸、濃縮されたデンハルド5X溶液(口 enhardt’s 5olution) (I Xのデンハルド溶液は0.0 2%のFicoll、0.02%のポリビニルピロリドンおよび0.02%の牛 血清アルブミンに相当する) 、10 mMのEDTA、0.5%のSDS、1 00μg/dの変性されたサケ精子DNAおよび下記3つの種: C,jejuni CIP ?0.2、C,Co11 CIP 70.80 お よびC,fetus 5ubsp、fetus C1l’ 5396のいずれか を[マルチブライミング(多重増幅、amorcag、e multiple) 」”’Q”P テ放射性化したゲノムDNAを含む6 X(7)S SCバッフ ァー(IXのSSCは0.15Mの塩化ナトリウムおよび0.015Mのクエン 酸ナトリウムとに相当する)中で、65℃で16〜18時間培養する。
ハイブリダイゼーション後、フィルターを例えば65℃の2XSSCで10分間 づつ2回、65℃の2XSSC十0.1 %(7)SDSで30分間1回、最後 に65℃に0.1XのSCCで10分間1回洗浄する。湿ったままのフィルタを 増感板を用いて一80℃で15分から3日間オートラジオグラフィーにかける。
このハイブリダイゼーションの結果、VSIと名付けられる約1.2kbの断片 を含むコスミドのクローンが単離される。この断片をベクターpHc18 (ベ ーリンガー社から市販)でクローニングして大量調製する。得られたプラスミド をpvs 20と名付けた。
この断片の特異性は実施例2に記載の方法で確認した。
上記vS1断片をM13n+p18ファージでクローニングし、シーケンシング キット「シーケナーゼJ (登録商標5eqvenase 2.0゜米国、パイ オケミア社(Biochemia Corporation)製)を用いてサン ガー(Sanger)法で配列決定した。断片VSIの幾つかの部分は、2本の DNA鎖をアルカリ変性した後プラスミドpVs20で直接配列決定された。シ ーケンシング反応は全て353でラベル化したdATPを用いて行った。
添付の線図は断片VSIの/−ケンシングに用いた手法を示すもので、2.3. 4.5.6.7.14.16.17.18はシーケンシングで用いた各種プライ マーを示している。FPおよびRPはpUc18およびM13mp18のDNA に共通な相補的プライマーである。
断片の全体配列が配列No、 2である。
こうして決定された断片VSIの1189個のヌクレオチドをデータベースr  Genebank Jおよびr BMBLJと比較したが、現在公知の配列に類 似のものは見出せなかった。
実施例2 本発明の核酸配列をプローブとして使用したサイン法によるDNA分析 本試験で用いたバクテリアの符号リストは以下の通り:カンピロバクター: C,jejuni CIP 70.2 C,coli CIP 70.80 C,1ari CIP 102722 C1fetus 5ubsp、 fetus CIP 5395C0fetus  5ubsp、 venerealis CIP 6829C,hyointe stinalis C120C,curvus (tlopital des  Enfants、 Bordeaux)C8sputorum 5ubsp、  5putorua+ CCLIG 9728C,sputorum 5ubsp 、 bubulus CIP 53103C,concisus 18688 C,facalis CTP 12014カンピロバクタ−以外: Escherichia coli flBIol)1elicobacter  pylori CIP 101260S101260Sa1 typhimu rium CJ 53A、 cryaerophilus CCLIG 178 0カンピロバクタ−属に属さないバクテリアからのDNA」1記バクテリアと陽 性コント0−ルとして用いたC、 jej口旧1とのDNAを制限酵素flin d IIIで加水分解し、得られた断片をアガロースゲル電気泳動で分離し、ナ イロン膜11ybond−Nへと移した。各DNA断片をベーリンガー社のrR andom primedDNA Labelling Jキットの指示に従っ て、32pでラベル化されたνS1断片をプローブとして用いた分子ハイブリダ イゼーションで分UIシた。オートラジオグラフィーで検出された唯一の種はC ,jcju旧であった。カンピロバクタ−i種以外のDNAでは72時1711 暴露後でもハイブリダイゼーションは全く検出されなかった。
C,jeju旧以外のカンピロバクタ−属由来のバクテリアのDNA カンピロバクタ一種を適当な培地(5%の羊血液アガー、バイオメリュー(tl io+r+erieux)社)で培養した後、以下の方法で処理する。
各ペトリ皿からバクテリアを2mfのTE−グルコースバッフ了(25mMのp l+8トリス塩酸、10mMのEDTA、50 mMのグルコース)を用いて回 収し、5,000gで5分間遠心分離する。
ケ・−ギを再度懸濁(〜、TE−ゲルコールで洗浄し、再度遠心分離する。バク テリアを100μlのTEバッファー(10mMのpH8のトリス塩酸、1mM のE I) T A )に再懸濁し、ピッチャ−達の方法でDNAを抽出する( Pitcher et、 al、、 Lett、 Appl。
Microbiol、、 1989. 8.151−156)。抽出したDNA を酵素旧ndIl+を用いて完全に切断する。i)られた断片を0.8%のTA Bアガロースゲル上で電気泳動して分離した後、サイン法に従ってナイロン膜上 に移す。
移した断片を分子ハイブリダイゼーションで分析する。この実施例で使用したプ ローブは断片VS2 (配列No、 1の)と、断片VSIを酵素Bgl II で加水分解して得られる断片vS3とで、これら2つのプローブは33pでラベ ル化されている。
プローブνS2はC0jeju旧由来のD N’Aを特異的に検出し、その他の カンピロバクタ一種のゲノムDNAとはハイブリダイC,coliゲノム上のD NA断片とも極めて軽くハイブリダイズする。このクロスハイブリダイゼーショ ンは16時間暴露させた後にのみ検出可能である。一方、C,jeju旧由来の DNAはわずか15分の暴露後に検出された。
これらの結果から、プローグVSI (配列No、 2)はそれ以外の属のバク テリア由来のDNAの中で(:、 jejuni由来のDNAを特異的に検出し 、断片VS2 (配列No、 1>はカンピロバクタ一層内で正確に同定した場 合にC,jeju旧を特異的に認識するという結論が導かれる。
実施例3 本発明の核酸の塩基配列からのプライマーを用いたC、 jejuni由来のD NAのインビトルでの酵素増幅プライマーの選択 PCHの特異性を決定するのは基本的にオリゴヌクレオチドブライマーの3°末 端であることは分かっている(M、 Inn1s etcod、、PCRPro tocols、 Academic Press Inc、)。従って、このの 3゛領域が増幅すべき目標物に対して完全に特異的であることが重要である。
カンピロバクタ−のゲノムのグアニンおよびシトシンの比率は非常に小さいので (G十Cで28〜30%)、3゛末端がG十〇を多く含むプライマーは高い特異 性を示すと考えられた。
本発明者らは、VSI配列中にG+Cを多く含みものを探したた結果、VSI中 に一度だけ存在した。この領域からプライマーの配列を決め、長さが約20ヌク レオチドとなるように終了させた。
オリゴヌクレオチドブライマーの合成 VSI配列に由来するOligo VS15 およびOligo VS16と名 付けた」1言6の配列を有する長さがそれぞれ21および22ヌクレオチドのプ ライマーをホスホラミダイト(phosphoramidites)を基礎にし たミリボア(帽11ipore)社の自動装置「サイクロンプラス(Cyclo ne Plus)Jで合成した。合成後、オリゴヌクレオチド溶液を試験管に移 し、濃縮した水酸化アンモニウム中で55℃で16時間培養した。オリゴヌクレ オチドをエタノールで沈澱させた後、ケーキを70%のエタノールで洗浄し、乾 燥し、最後に1dの滅菌蒸留水に懸濁した。各プライマーの濃度は分光光度計で 測定した。
増幅 増幅法として、例えばサイキ達の手順に従ったインビトロ酵素増幅法(PCR) を用いた(Saiki eL a+、、 5cience、 1988゜239 、487−491)。この方法では、1μMのオリゴヌクレオチド01igo  VS15 およびOligo VS16と、異なるカンピロバクタ−株に由来す るD N A 330−1O0nと、0.5ユニツトのTaqポリメラーゼと共 に用いて、バッファー(25mMのKCI、PH8,5のトリス塩酸20mM、 塩化マグネグシウム]、5mM、デオキシリボヌクレオチドトリホスフェート2 00μMおよび牛血清アルブミン100μM/mfを含む)中で最終的な反応容 量を50μlにして行う。
PCR法の各段階でのパラメータは以下のように選択した:94℃で5分、60 ℃で1分、72℃で1分、次いで(94℃で1分、60℃で1分、72℃で1分 )を28回、そして最終サイクルを94℃で1分、60℃で1分、72℃で5分 。自動装置を用いてこれを30サイクルを行う。最終サイクル後、分析まで試料 を4℃に維持する。
増幅させた試料のアガロースゲル上での電気泳動分析港輻させた試料10μlを 、1μg/mlのエチジウム臭素を含むTBEバッファー(0,04Mのトリス 硼酸、0.001MのEDTA)中で2%7゛ガロースゲル上に添加する。増幅 させた断片をUV下で視覚化し、ポラロイド(Polaroid 667)フィ ルムを用いてゲルを撮影する。
カンピロバクタ−由来の各種DNAと、カンピロバクタ−属に属さないバクテリ ア由来の各種DNAと、プライマー011g。
VS15および旧igo VS16とを用いて得られた結果を比較した。
このプライマーベアを用いて増幅させた断片に期待される理論上の長さは358 塩基対である。
そのような断片はC,jeju旧から抽出されたDNAのみで得られる。
以下の株: C0coli、C01ari、[:、l’ejB35ubsp、  fetus。
C9fetus 5ubsp、venerealis、 C0hyointes tinalis、A。
cryaerophilus SSC95putoru 5ubsp、 5pu torun+ 、 C。
sputorum 5ubsp、bubulus 、 C1concisus  、 、c、facalis。
B、 coli 、It、 pylori、 S、 typhimurium、 C,curvusおよび人の細胞から抽出したDNAを分析したものでは、上記 の期待されるサイズの断片の増幅は見られない。
C,fetus 5ubsp、 fetusの場合、分子量の大きい断片が増幅 されたが非特異的であった。すなわち、ナイロン膜に移した後のこの断片は32 Pでラベル化したVSIプローブとハイブリダイズしない。
さらに、ホロホロチョウから単離した15のC,jeju旧株で上記PCR法で C,jeju旧の同定テストをした。株を継代培養した後にDNAを抽出し、増 幅した。株は全てC,jejuniと同定され、これは予め行った生化学試験と 一致した。
PCRテストの感度の決定 」1記オリゴヌクレオチドペアを用いてPCR法でC,jeju旧のDNAの検 出時の絶対的閾値をめるために、C,jeju旧バクテリア懸濁液の10倍に希 釈したPCRによる増幅を行った。
増幅は40勺イクル行い、各サイクルは上記条件と同じにし、希釈液を適当な溶 菌バッファーと混合した後、熱処理(65℃で15分間、続いて95″C,で1 0分間培養)i、た。溶菌バッフT−の組成は以Fの通りニドリス塩酸10mM  、 E DTA 1 mM、 pH8の0.5%Tween 20.0.5% Non 1det−P2Oおよび500Mg/rnlのプロテイナーゼに0 溶菌で使ったものと同じ各希釈液の100μ!量をカンピロバクタ−用培地を入 れたベトリ皿に広げ、48時間培養後にコロニーを数えた。これらの条件下での 検出限界は7バクテリアであった。
各希釈液10μ!を増幅するP CR法での検出限界は統計的(51バクテリア である(理論上の希釈は、3.5X10’バクテリア/100μl〜3.5バク テリア/]00μlで、それぞれ100μ!当たりのベトリ皿のバクテリアカウ ント値2.5X10’ 、10’、10’ 、1.5 xlO’ 、560.3 2.7および0に対応する)。
結論として、このプライマーベアによってC,jeju旧種を特異的に検出でき ることは重要であり、それによってC,jejuniに感染した患者や生物試料 から単離したものを同定することができ、臨床細菌学および獣医学の分野で使用 できる。
本発明によるC、 jeju旧の検出方法は上記のオリゴヌクレオチドプローブ を用いて食品(チキンスカロッピ一二、牛肉、牛乳、水)中のC,jejuni の存在を調べるのに使用することもできる。この場合にはバクテリアの溶菌前に 低速遠心分離によって粗食物組織を除去する必要がある。そうすることよってP CRテストの結果を向上させ、増幅反応の阻害に起因して誤って陰性と判断する 危険を避けることができる。
配列リスト ■ 一般情報 (1) 出願人 :バスツール研究所 (2) 発明の名称: カンピロバクタージュジュニ(Campylobacter jejuni)− のゲノムの核酸の塩基配列と特異的に/%イブIノダイズするヌクレオチド配列 (3) 配列の数 =4 ■ 配列N091に関する情報: 配列特性: タイプ : ヌクレオチド 長さ :147塩基対 鎖の数 二 一本領 形状 : 直線 分子タイプ: DNA 生物体 : Campylobacter jejuni名称 : VS2 配列: AAGCT’l’GTGA TACT’l”!’TAAG TGCTATAGA A AGTG入入入ATG AAATT’rC丁〒〒60 70 80 90  Zo。
入GCAGGCATA TATAGAGCGT ATTGTTCCAA ATT TGATTTA AAGAATGAAAllo 120 130 140 丁T’!’TAGAA’rG GGGTCTTAAA ATATTTA入AA  ACAATAATGCC丁〒AAAA■ 配列N002に関する情報: 配列特性: タイプ : ヌクレオチド 長さ : 1.189塩基対 鎖の数 : −重鎮 形状 : 直線 分子タイプ: DNA 配列: AAT貫のいTA口πAAG TαテATAGAA ACT(aL仏TGAIす ・=〒τ胃AACAATTAGA ATATCGTGGCTATGATAGTG  CGGGTATGGCAGTGATGCAAGAAGGCGAACTTAG′ rTrTTr TAAAGCTGTA α:aAAGCTI’■ 配列No、3 に関する情報: 配列特性: タイプ : ヌクレオチド 長さ :21塩基 鎖の数 二 −重鎮 形状 : 直線 分子タイプ: DNA 生物体 : Campylobacter jejuni名称 : 01igo  VS15 配列: ’゛GAA TGA AAT TTT AGA ATG GGG ’・■ 配列 No、4に関する情報: 配列特性: タイプ : ヌクレオチド 長さ :22塩基 鎖の数 二 −重鎮 形状 : 直線 分子タイプ: DNA 生物体 : Campylobacter jejuni名称 : Oligo  VS16 配列: 5・GAT ATG TAT GAT TTT ATCCTGC’−四

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.Campylobacter jejuniのゲノムの核酸塩基配列と特異 的にハイブリダイズするヌクレオチド配列において、ヌクレオチド配列No.1 と、これと相補的な配列と、この配列の少なくとも1つの塩基の突然変異、挿入 、欠失または置換に起因して変化した配列との中から選択されることを特徴とす る塩基配列。
  2. 2.請求項1に記載のヌクレオチド配列の全部または一部を含むヌクレオチド配 列。
  3. 3.ヌクレオチド配列No.2と、これと相補的な配列と、この配列の少なくと も1つの塩基の突然変異、挿入、欠失または置換に起因して変化した配列との中 から選択される請求項1に記載のヌクレオチド配列を有するヌクレオチド配列。
  4. 4.請求項1〜3のいずれか一項に記載の配列の1つの増幅生成物。
  5. 5.請求項1〜3のいずれか一項に記載のヌクレオチド配列を含むことを特徴と するクローニングベクター。
  6. 6.請求項1〜4のいずれか一項に記載のヌクレオチドより選択された少なくと も20の連続するヌクレオチドを有することを特徴とするCampylobac ter jejunjの核酸に対して特異的な核酸プローブ。
  7. 7.ヌクレオチド配列No.1と、ヌクレオチド配列No.2と、これらの相補 的な配列と、これらの配列の少なくとも1つの塩基の突然変異、挿入、欠失また は置換に起因して変化した配列との中から選択される請求項6に記載のCamp ylobacter jejuniの核酸に対して特異的な核酸プローブ。
  8. 8.担体上に固定されてキャプチャープローブとして使用される請求項6または 7に記載の核酸プローブ。
  9. 9.請求項1〜4のいずれか一項に記載の配列より選択されるヌクレオチドを1 8〜30個、好ましくは18〜22個有するオリゴヌクレオチドペアで構成され ることを特徴とするCampylobacterjejuniの核酸配列の増幅 に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーペア。
  10. 10.下記配列を有するオリゴヌクレオチドペアで構成されることを特徴とする 請求項9に記載のCampylobacter jejunjの核酸配列の増幅 に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーペア:5,【配列があります】3, 5,【配列があります】3,
  11. 11.下記段階を特徴とする生物試料中のCampylobacter jej uniの存在を検出する方法: a)生物試料と請求項9または10に記載のプライマーペアとをプライマーがC ampylobacter jejuniの核酸にハイブリダイズするような条 件下で接触させ、この場合、必要に応じて、生物サンプル中に含まれるCamp ylobacter jejuniの核酸を予めハイブリダイゼーションし易い 状態としておき、b)Campylobacter jejuniに属する核酸 を増幅させ、c)プライマーを両側に有する断片に対応するCampyloba cterjejuniの核酸の断片が増幅されたことを検出し、d)特異的プロ ーブのハイブリダイゼーション、シーケンシングまたは制限部位分析等によって 増幅された断片を必要に応じて確認する。
  12. 12.下記段階を特徴とする食物試料中のCampylobacter jej uniの存在を検出する方法: a)低速遠心分離で粗食物組織を除去し、b)食物試料と請求項9または10に 記載のプライマーペアとをプライマーがCampylobacter jeju njの核酸にハイブリダイズするような条件下で接触させ、この場合、必要に応 じて、食物サンプル中に含まれるCampylobacter jejumiの 核酸を予めハイブリダイゼーションし易い状態としておき、c)Campylo bacter jejuniに属する核酸を増幅させ、d)プライマーを両側に 有する断片に対応するCampylobacterjejuniの核酸の断片が 増幅されたことを検出する。
  13. 13.下記要素を有することを特徴とする生物試料中または食物試料中のCam pylobacter jejuniの存在を検出するためのキット:1)請求 項9または10に記載のプライマーペア、2)Campylobacter j ejumiの核酸を増幅させる試薬、3)必要に応じて増幅した断片の配列を確 認するもの、特に、請求項6〜8に記載の核酸プローブ。
  14. 14.Campylobacter jejuni株を特定のCampylob acter jejuni株として特定・分類するための疫学的手段としての請 求項6〜8のいずれか一項に記載の核酸プローブの使用。
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