JPH10165183A - メトトレキセート結合性dna - Google Patents

メトトレキセート結合性dna

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Publication number
JPH10165183A
JPH10165183A JP8335432A JP33543296A JPH10165183A JP H10165183 A JPH10165183 A JP H10165183A JP 8335432 A JP8335432 A JP 8335432A JP 33543296 A JP33543296 A JP 33543296A JP H10165183 A JPH10165183 A JP H10165183A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna
methotrexate
seq
sequence
present
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8335432A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Imanishi
幸男 今西
Yoshihiro Ito
伊藤  嘉浩
Yoji Takahashi
洋二 高橋
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】メトトレキセートの検出、または不活性化に用
いることができる新規なDNAの提供。 【解決手段】下記のいずれか1つの塩基配列を有するメ
トトレキセート結合性DNA。 TAATACGACTCAACTATAGGGAATTCGTCGACGGATCCAGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTA AGGTGGTCCGCTGAGGGGGCTGCAGGTCGACGCATGCGCCG TAGGGAATTCGTCGACGGATCCAGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAGGTGGTCCGCTGAGG GGGCTGCAGGTCGACGCATGCGCCG AGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAGGTGGTCCGCTGAGGGGG

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はメトトレキセートの
検出、または不活性化に用いることができる新規なDN
Aに関する。
【0002】
【従来の技術】下記式(1)で表されるメトトレキセー
トは、テトラヒドロ葉酸デヒドロゲナーゼの強力な阻害
剤で、急性白血病、悪性絨毛上皮腫、乳癌等に対する制
ガン剤、抗ガン剤、または免疫抑制剤として用いられて
いる。
【化1】
【0003】しかし、メトトレキセートは巨赤芽球性骨
髄、細胞減少低形成、粘膜潰瘍、および皮膚炎等の副作
用も併せ持っている。したがって患者にメトトレキセー
トを投与する際には、メトトレキセートの血中濃度を慎
重に観察することが必要である。また、副作用が重篤な
場合には患者の体内のメトトレキセートを速やかに不活
性化させる必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、メト
トレキセートの検出、または不活性化、副作用の軽減化
に用いることができる新規なDNAを提供しようとす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の
末、メトトレキセートに特異的に結合するDNAを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
下記の配列番号1に相当する塩基配列を有するメトトレ
キセート結合性DNA、 TAATACGACTCAACTATAGGGAATTCGTCGACGGATCCAGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAG GTGGTCCGCTGAGGGGGCTGCAGGTCGACGCATGCGCCG 配列番号1の配列からT7プロモーターを除いた、下記
の配列番号2に相当する塩基配列を有するメトトレキセ
ート結合性DNA、 TAGGGAATTCGTCGACGGATCCAGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAGGTGGTCCGCTGAGGGG GCTGCAGGTCGACGCATGCGCCG および、配列番号2の配列から更に制限酵素サイトを除
いた下記の配列番号3に相当する塩基配列を有するメト
トレキセート結合性DNAを提供する。 AGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAGGTGGTCCGCTGAGGGGG
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に係る新規なDNAは配列
番号1〜3で表されるものである。本発明に係るDNA
はこのような1本鎖のDNA配列をとることにより、分
子内の相補的な配列間でアニーリングをおこしてメトト
レキセートに特異的に結合する。
【0007】その他、以下の配列を有するDNAも分子
内アニーリングを起こして、本発明に係るDNAと同じ
立体構造をとり得る。本発明に係るDNAの配列番号3
の部分の配列中、AとTを置き換えたもの、CとG
を置き換えたもの、AとT、およびCとGを置き換え
たもの、AとG、およびTとCを置き換えたもの、
AとC、およびTとGを置き換えたもの。その他本願D
NAの活性が損なわれない範囲、または、立体構造が壊
れない範囲で、塩基の置換、削除、挿入、付加、欠失な
どをしてもよい。
【0008】本発明に係る新規なDNAは適当な条件下
で分子内アニーリングをすることにより、メトトレキセ
ートと特異的に結合する立体構造を採ることができ、メ
トトレキセートに対する認識能を取得する。
【0009】例えば結合バッファー(0.5M LiC
l,1mM MgCl2 ,10mMTris−HCl,
pH7.6)中で94℃で5分間保温したのち、室温に
放置することによりメトトレキセートと特異的に結合す
る立体構造を採ることができる。
【0010】メトトレキセートはテトラヒドロ葉酸デヒ
ドロゲナーゼの強力な阻害剤で、急性白血病、悪性絨毛
上皮腫、乳癌等に対する制ガン剤、抗ガン剤、または免
疫抑制剤として用いられる一方で、同時に巨赤芽球性骨
髄、細胞減少低形成、粘膜潰瘍、および皮膚炎等の副作
用も併せ持っている。そのためその投与に際しては、体
液中、例えば血中のメトトレキセート濃度の経時的な観
察が必要である。
【0011】本発明に係る新規なDNAは、メトトレキ
セートと特異的に結合することより、メトトレキセート
を認識することが出来る。例えば本発明の新規なDNA
を蛍光物質、発色物質、放射性同位体等でラベルし、蛍
光測定法等によりメトトレキセートを投与した患者から
採取した体液中、例えば血中のメトトレキセートの検出
および濃度測定に使用することができる。またメトトレ
キセートに対する抗体、蛍光・発光基質や発色基質を結
合させた本発明のDNA、蛍光酵素、発光酵素、発色酵
素などを組み合わせて、メトトレキセートの検出および
濃度測定が行えるキットを提供することも可能である。
【0012】本発明のDNAによるメトトレキセートの
検出、濃度測定に供される対象としては、尿、血清、血
漿、全血、唾液、涙液、または髄液等のヒトおよび他の
動物由来の体液が例示される。しかし、本発明のDNA
がメトトレキセートの検出、濃度測定の測定のために用
いられる限り、測定対象は特に限定されない。またメト
トレキセートの投与により重篤な副作用が引き起された
場合は、すみやかに血中メトトレキセートの有効濃度を
低下させる必要がある。そのような場合に、患者に本発
明に係るDNAを投与することにより、当該DNAが体
内に存在するメトトレキセートと結合し、メトトレキセ
ートを不活性化することにより、副作用の鎮静、若しく
は低減を図ることが可能である。
【0013】本発明の新規なDNAはランダムな塩基配
列を有するDNAの集団からメトトレキセートに特異的
に結合する配列を有するDNAを選びだしてくることに
よって作製することができる。すなわち、化学合成に
よるランダム塩基配列DNAライブラリー作成、PC
Rによる増幅、メトトレキセートを担持させた担体を
用いたカラムクロマトグラフィーによる選抜の工程によ
って作製することができる。
【0014】まず、合成時の収率や、ベクターへの組み
込みやすさなどを考慮して、配列番号4のような塩基配
列を設計し、全長で約100塩基のうち、5’、3’末
端のそれぞれ約20塩基をプライマー結合部位とし、残
りの60塩基をランダム配列とし、固相法によりランダ
ムに合成する。この合成により理論的には460種類の配
列を有するDNAライブラリーを作製することが出来
る。
【0015】得られたランダム塩基配列DNAライブラ
リーに対して、まずプライマー1(配列番号5)とプラ
イマー2(配列番号6)を用いて通常のPCRを行い、
主に配列番号4で表される塩基配列にT7プライマーに
相当する配列が付いたDNAと、それに対して相補的な
配列を有するDNAを得る。次いでプライマー1(配列
番号5)のみを使用して非対称なPCRを行い、目的と
する配列番号4にT7プライマーが付いた塩基配列で表
される1本鎖DNAのみを増幅させる。
【0016】PCRを用いた増幅によりカラムクロマト
グラフィーを行うのに十分なDNA量が確保できたら、
メトトレキセートを担持させた担体によりカラムクロマ
トグラフィーを行い、メトトレキセートに特異的に結合
するDNAを選抜する。カラムクロマトグラフィーを行
う前にDNAには分子内アニーリングを起こさせ、立体
的な構造をとるようにさせる必要がある。カラムクロマ
トグラフィーによるメトトレキセートに選択的に結合す
るDNAの選別と、選ばれたDNAのPCRによる増幅
を交互に行うことにより、メトトレキセート結合性DN
Aの、量的な確保と、DNAの集団の中での相対的な占
拠率を向上させることができる。
【0017】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
【0018】1.ランダム塩基配列DNAのPCRによ
る増幅 配列番号4に記載した配列を有するDNAのランダム
塩基配列DNAライブラリー、および、配列番号5、6
に記載のプライマー1、2を固相法で合成した((株)
サワディーテクノロジーに製造委託)。得られたライブ
ラリーをPCR法により増幅した。PCRの反応条件は
以下のとおりであった。;滅菌蒸留水73.5μl、1
0倍濃縮PCR緩衝液原液(パーキンエルマー社製)1
0μl、dNTD混合液(ファルマシア社製)1μl、
5μMプライマー1(配列番号5)5μl、5μMプラ
イマー2(配列番号6)5μl、AmpliタッグDN
Aポリメラーゼ(パーキンエルマー社製)0.5μl、
およびテンプレートDNA(配列番号4)5μl(約1
6 分子包含)を混合し反応液100μlを調製した。
パーキンエルマー社製のサーマルサイクラー(Gene
AmpPCRSystem2400)を用いて、調製し
た反応液を始め94℃で1分間反応させ、続いて1サイ
クルを94.0℃30秒、55.0℃30秒、72.0
℃30秒とし、30サイクルの反応を行った。最後に7
2℃で7分間反応を行い、PCRを終了させた。 PCRにより増幅させたDNAに対して3%NuSe
iveアガロースゲル電気泳動を行い、複製されたDN
Aに相当するバンドを切り出し、QIAGENIIキッ
ト(QIAGEN社製)によりゲル中からDNAを回収
した。 回収したDNAの非対称PCRを以下の条件で行っ
た。;滅菌蒸留水63.5μl、10倍濃縮PCR緩衝
液原液(パーキンエルマー社製)10μl、dNTD混
合液(ファルマシア社製)1μl、10μMプライマー
1(配列番号5)5μl、AmpliタッグDNAポリ
メラーゼ(パーキンエルマー社製)0.5μl、および
テンプレートDNA(配列番号4)20μlを混合し反
応液100μlを調製した。調製した反応液を、パーキ
ンエルマー社製のサーマルサイクラー(GeneAmp
PCRSystem2400)を用いて、始め94℃で
1分間反応させ、続いて1サイクルを94.0℃30
秒、55.0℃30秒、72.0℃30秒とし、45サ
イクルの反応を行った。最後に72℃で7分間反応を行
い、PCRを終了させた。 と同様に、電気泳動、および、回収を行い、一本鎖
オリゴDNA(主として配列番号4にT7プライマーの
付いた配列を有するもの)ライブラリーを得た。
【0019】2.メトトレキセート固定化担体によるカ
ラムクロマトグラフィー 回収したDNAを結合バッファー(0.5M LiC
l,1mM MgCl2,10mM Tris−HC
l,pH7.6)300μlに溶解し、95℃で5分間
インキュベートした。その後、ゆっくりと室温に戻し、
DNAに分子内アニーリングを起こさせた。 アガロース担体にメトトレキセートを固定化させ、ベ
ッド体積が約1mlになるようにカラムに充填し、上記
結合バッファーでカラムの平衡化を行った。平衡化した
カラムに、300μlの結合バッファーに溶解させたD
NAを該カラムにかけ、約6mlの結合バッファーで該
カラムを洗浄し、非吸着DNAを除去した。次いで、蒸
留水を約3ml流して、カラムに吸着したDNAを溶出
させて回収することにより、メトトレキセートに結合す
るDNAの選抜を行った。回収されたDNAに対しては
再度PCRを行った。メトトレキセート固定化アガロー
スでのカラムクロマトグラフィーによる選抜と回収した
DNAへのPCRを6回繰り返した。このうち2回目の
選抜では蒸留水の代わりにメトトレキセート飽和溶液で
溶出を行い、非特異的にアガロース担体に吸着している
DNAを溶出させることなく、特異的にメトトレキセー
トに結合しているDNAのみの溶出を行った。また5回
目の選抜を行う前にはメトトレキセートのアナログであ
る葉酸をアガロース担体に固定したプレカラムを通過さ
せて、葉酸やアガロース担体に結合するDNAを除去し
た。以上の工程によりメトトレキセートに特異的に結合
するDNAを得るとができた。
【0020】3.評価 得られたメトトレキセート結合性DNAの塩基配列を決
定し、このうち、配列番号2の塩基配列を有するDNA
を新たに固相法で合成し、得られた8μgのDNAを結
合バッファー500μlに溶解し、94℃で5分間加熱
した後、室温に放置した。室温放置後、約500μlの
DNA含有結合バッファーのうち300μlを結合バッ
ファーで平衡化したメトトレキセート固定化カラムに添
加した。添加後30分間放置し、その後、結合バッファ
ー約300μlで6回カラムの洗浄を行うことにより、
非吸着DNAを除去した。その後蒸留水でメトトレキセ
ートに結合したDNAを溶出させ、260nmの吸収に
より結合したDNAの量を測定し、カラムへの結合率を
計算したところ約50%であった。この結合率の値は、
配列番号2の塩基配列を有するDNAが体液中等のメト
トレキセートの検出等に十分使用できることを示してい
る。
【0021】
【発明の効果】本発明のDNAはメトトレキセートと特
異的に結合するため、体液中等に存在するメトトレキセ
ートの検出、濃度測定に用いることができ、またメトト
レキセートに起因する副作用を鎮静、または低減する薬
剤として使用することができる。
【0022】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:111 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状配列の種類:他の核酸 合成DNA TAATACGACT CAACTATAGG GAATTCGTCG ACGGATCCAG CGAGCAGCGT GTGGCGAGGT CCTGTGCTTA AGGTGGTCCG CTGAGGGGGC TGCAGGTCGA CGCATGCGCC G
【0023】配列番号:2 配列の長さ:95 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状配列の種類:他の核酸 合成DNA TAGGGAATTC GTCGACGGAT CCAGCGAGCA GCGTGTGGCG AGGTCCTGTG CTTAAGGTGG TCCGCTGAGG GGGCTGCAGG TCGACGCATG CGCCG
【0024】配列番号:3 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状配列の種類:他の核酸 合成DNA AGCGAGCAGC GTGTGGCGAG GTCCTGTGCT TAAGGTGGTC CGCTGAGGGG G
【0025】配列番号:4 配列の長さ:104 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状配列の種類:他の核酸 合成DNA TAGGGAATTC GTCGACGGAT CCNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNNNNNNNNN NNCTGCAGGT CGACGCATGC GCCG
【0026】配列番号:5 配列の長さ:36 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA TAATACGACT CAACTATAGG GAATTCGTCG ACGGAT
【0027】配列番号:6 配列の長さ:19 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA CGGCGCATGC GTCGACCTG

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記(配列表の配列番号1)の塩基配列を
    有するメトトレキセート結合性DNA。 TAATACGACTCAACTATAGGGAATTCGTCGACGGATCCAGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAG GTGGTCCGCTGAGGGGGCTGCAGGTCGACGCATGCGCCG
  2. 【請求項2】下記(配列表の配列番号2)の塩基配列を
    有するメトトレキセート結合性DNA。 TAGGGAATTCGTCGACGGATCCAGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAGGTGGTCCGCTGAGGGG GCTGCAGGTCGACGCATGCGCCG
  3. 【請求項3】下記(配列表の配列番号3)の塩基配列を
    有するメトトレキセート結合性DNA。 AGCGAGCAGCGTGTGGCGAGGTCCTGTGCTTAAGGTGGTCCGCTGAGGGGG
JP8335432A 1996-12-16 1996-12-16 メトトレキセート結合性dna Withdrawn JPH10165183A (ja)

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Effective date: 20040302