明細害
R e c A 夕 ン ノ、。ク質を用い る ィ ン シ チ ュ ノ、イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン法およ び該方法に使用する標識ま たは リ ガ ン ドを有す る R e c A タ ンパク 質 技術分野
本発明は、 細胞または細胞構造体に存在する 2 本鎖標的核 酸配列を検出す る のに有用な RecAタ ンパク質を利用する ィ ソ シチ ュ ハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン法、 該方法の実施に使用する キ ッ ト、 および、 標識ま たは リ ガン ドを有する RecAタ ンパク 質に関する。 背景技術
ィ ン シチ ュ ハ イ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン法は、 細胞内に存在す る DNAや RNAな どの標的核酸配列に直接核酸プロー ブをハイ ブ リ ダィ ズさせ る方法であ る。 こ の方法は、 透過性を高めた、 固定 した細胞ま たは細胞構造体 (核ゃ ミ ト コ ン ド リ ア等の器 官、 細菌や ウ ィ ル ス等の寄生体な ど) 、 または固定された染 色体標本な どの生物材料に適用され、 それら に含まれる核酸 配列を標的にする。 そ の結果、 標的核酸配列の存在を、 そ の 存在する場所で、 即ち、 イ ン シチ ュ に測定 し得、 標的核酸配 列の局在についての情報が得 られる こ とか ら、 発生生物学、 細胞生物学、 遺伝学 ( と り わけ遺伝子マ ッ ピ ン グ) 、 病理学、
遺伝子診断等の生体臨床医学の広い分野に適用可能であ る。 イ ン シチ ュ ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン法は、 一般に、 2 本鎖 - の核酸、 代表的には、 病原体や ウ ィ ル ス の特定の配列、 およ び、 染色体 DNAの特定遺伝子を標的にする。 従来のイ ン シ チ ュ ハイ ブ リ ダィ ゼー シ.ヨ ン法では、 1 本鎖の標識された核酸プ ロ ーブを使用 し、 こ のプローブを透過性を高めた細胞に添加 し、 2 本鎖の標的核酸配列が変性する の に十分な温度に加熱 した後、 所定の条件下で こ のプローブと変性 した標的核酸配 列 と をハイ ブ リ ダィ ズさせる。 その後、 標的核酸配列と結合 しなか っ た未反応のプローブを除去 し、 細胞中の標的核酸配 列に結合 したプロー ブの標識を検出する。
イ ン シチ ュ ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン法は、 染色体 DNA上の特 定の遺伝子配列の位置や既知の遺伝子と の距離のマ ツ ビ ン グ (Fan. Y. S. ら、 Proc. Natl . Acad. Sc i . USA、 87、 6223、 1990他) 、 サテ ラ イ ト DNAやその他の反復配列の染色体上での配置の研究
(杉本憲治ら、 臨床分子医学、 1、 348、 1993他) 、 染色体異 常の解析 ( Hopman, A. H. N. ら、 Histochemistry、 89、 307、 88他) 、 DNA損傷部位の解析 (Baan, R. A. ら、 Prog. CI i n. B i ol . Res. , 340A、 101、 1990他) やフ ローサ イ ト メ一タ ーを用いた 染色体量の解析 (Trask. B. ら、 Hum. Genet.、 78、 251、 1988他) 、 遗伝子のコ ピー数の解析 (Kallioniemi, 0. P. ら、 Proc. Natl. Acad, Sci. USA.、 89、 5321、 1992や、 K a 11 i on i em i , A. ら、 Sci ence、 258、 818、 1992他) 等の染色体 DNA研究に広 く 利用 さ れ て い る。 また、 宿主染色体に組み込ま れたウ ィ ル ス核酸配列
の局在に関する研究に利用されて い る ( Lawrence, J. B. ら、 P roc. Natl. Acad, Sci. USA.、 87、 5420、 1990他) 。 さ ら に、 断 - 面化した核を 3次元的に再構成する こ と によ る染色体の位置 研究に も使用されている。
イ ン シチ ュ ハイ ブ.リ ダィ ゼー シ ヨ ン法のその他の一般的な 応用例と しては、 診断手段と し て の宿主細胞中の ウ ィ ル ス の 検出がある (Han, Κ· H. ら、 J. Virol · Methods、 37、 89、 1992他) 。 感染細胞中の ウ ィ ル ス粒子の数が非常に少ない場合は、 イ ン シ チ ュ ポ リ メ ラ ー ゼチ ェ イ ン リ ア ク シ ョ ン (ィ ン シ チ ュ PCR)法 によ ってあ らか じめ ウ イ ノレ ス配列を増幅する ( Hasse, A. T. ら、
Proc. Natl. Acad. Sci. USA、 87、 4971、 1990) 。
しか しながら、 従来のイ ン シ チ ュ ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン 法には種々 の制約がある。 例えば、 2本鑌標的核酸配列を変 性させる必要がある。 こ の変性は、 通常、 標的核酸配列また は該核酸配列を含む試料を、 特定の薬剤存在下ま たは非存在 下で加熱処理する こ と に よ り行われる。 こ の加熱処理は、 し ば しば、 試料中の核酸に予期できない-変化を-生.じ させる。 こ の変化は、 DNAの構造的変化、 反復配列を介 した核酸間の ラ ン ダムな再結合な どを含む。 さ ら に、 変性操作は余分の時間や 労力を必要とする。
あ るいは、 標的核酸配列の コ ピー数が極めて少ない場合に は、 長いハイ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン時間が必要で、 プロ ー ブ と 標的核酸配列と のハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ンが効率良く 起こ ら ない。 こ の よ う な場合、 あ らか じめ標的核酸配列をイ ン シ チ
ュ P C R法で増幅する こ と によ り あ る程度解消 し得る。 しか し、 イ ン シ チ ュ P C R法は繁雑であ り、 染色体 DNA配列の局在 の解析に関する研究には不適切であ る。
上記の制約を解決 して、 標的核酸配列を変性せずに、 少な いコ ピー数の標的配.列を高精度で検出でき る方法と して、 Za rl ing, D. A. らに よ る WO 93/05177に記載 さ れた、 RecA夕 ンパ ク 質を用いる ィ ン シチ ュハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン法が開発され た。 こ の方法は、 標的核酸配列に相補的な配列を有する、 標 識または リ ガ ン ドを有する 1 本鎮核酸プロー ブと、 EecA夕 ン パク質とが安定に結合 したプローブ ' RecA複合体を使用 し、 標的核酸配列が変性 しない条件下で、 こ の複合体と標的核酸 配列をハイ ブ リ ダイ ス させ、 標的核酸配列と結合 した、 標識 ま たは リ ガ ン ドを有す る プロ ー ブを検出する こ と によ っ て、 該標的配列を検出する。 こ の方法では、 使用される核酸プ ロ ーブが、 蛍光剤、 化学発光剤、 酵素標識、 放射性標識等の検 出可能な標識、 ま た は、 ピオ チ ンゃ ジ ゴ牛 シゲニ ンな どそれ ら に特異.的な リ ポー タ ー分子と結合 し得る よ う な リ ガ ン- ドを 有する。
化学発光剤、 酵素標識な どの標識、 お よ び ピオ チ ンゃ ジ ゴ キ シゲニ ン な どの リ ガ ン ドを有する プローブを使用する場合 は、 RecAタ ンパク質が結合 した該ブローブを、 標的核酸配列 が変性しない条件下で、 2 本鑌の標的核酸配列と結合させ、 未反応のブ ロ ー ブを除去 した後に、 化学発光工程、 酵素反応 工程、 ま た は、 標識付ア ビ ジ ン、 ス ト レ プ ト ア ビ ジ ン ま た は
抗ジゴキ シゲ二 ン抗体な どの リ ポータ ー分子と の反応な どを 含む 2 次反応によ り標的核酸配列を検出する。 蛍光剤を使用 · する場合は、 共焦点レーザー顕微鏡な どきわめて高感度の検 出機器を用いて標的核酸配列を検出する。 Z a r l i n gらの方法で は、 標識または リ ガン ドを有 しないプロ ーブは使用でき ない。 標識または リ ガ ン ドを有する プロ ーブを調製するためには、 ニ ッ ク ト ラ ン ス レー シ ョ ン法ゃ ラ ン ダム プ ラ イ ミ ン グ法な ど 公知の方法が用いられる。 しか し、 こ れ ら方法によ り、 プロ ーブに取り込み得る標識または リ ガ ン ドの数は、 数 1 0〜数 1 0 0塩基に約 1 つであ り、 プロ ーブに取り込み得る標識または リ ガ ン ド量には限界があ った。 従って、 得られる シ グナ ルの強 さ は必ずし も十分ではな く、 例えば、 通常の蛍光顕微鏡を使 用 して検出する場合、 プロ ビジゥ ム ィ ォダイ ドな どでカ ウ ン タ ー染色を施した場合、 単一コ ピーの遺伝子はほ とん ど検出 でき ない。 また、 プローブに取り込ま れた標識ま たは リ ガ ン ドによ り、 プロ ーブと標的核酸配列と のハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応が阻害される場合は、 検出感度が.さ ら に低下する。 さ らに、 複数の異なる標的核酸配列を同時に検出する場合は、 あ らか じめそれぞれの標的核酸配列に相補的な各プローブに、 異なる タ イ プの標識も し く は リ ガ ン ドを結合させる必要があ つ た。 発明の開示
本発明は、 上記従来の課題を解決する も のであ り、 そ の 目
的とする と こ ろは、 RecA夕 ンパク質が安定に結合 したブロ ー ブ · RecA複合体を用い、 2 本鑌標的核酸配列と結合 したプロ 一ブ · RecA複合体に含まれる RecAタ ンパク質を検出する こ と に よ り該標的核酸配列の存在を検出する こ と を特徴とする、 高感度で簡便なイ ン シチ ュ ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン法を提供
9 る にある。
本発明者 らは、 上記の Zar l ingらの方法に従っ て得られた、 標的核酸配列と結合 したプローブ ■ RecA複合体中に、 RecA夕 ンパク質が安定に保持されている こ とを見いだ した。 RecA夕 ンパク質がプロ ーブに結合 した状態では、 例えば、 標的核酸 配列を、 プロ ーブに結合 した ビォ チ ンゃ ジゴキ シゲニ ン等そ れら に特異的な リ ポータ ー分子と結合 し得る よ う な リ ガ ン ド で検出する場合、 前記 リ ポー タ ー分子と リ ガ ン ドの反応効率 が低下 し、 蛍光顕微鏡な ど通常の検出手段では検出感度が低 下する と考え られる。 本発明者 らは、 こ のよ う な観点から、 夕 ン パ ク質分解酵酵素や界面活性剤な ど種々 の洗浄液を用い て、 2 本鑌標的核酸配列と結合 したプローブ , EecA複合-体中 の RecAタ ンパク質を除去 しよ う と試みた。 し力 し、 該複合体 中の BecAタ ンパク質を標的核酸配列および上記複合体に影響 を及ぼすこ と な く RecAタ ンパク質を除去 し得なか った。 そ こ で、 プローブ ' BecA複合体に含まれる標識ま たは リ ガ ン ドを 有する プロ ーブを検出するかわ り に上記複合体に含まれる Re cAタ ンパク 質を検出する こ とを考えた。
そ して次に発明者らは、 蛍光剤、 化学発光剤、 酵素標識、
放射性標識な どの検出可能な標識、 ま た は ビォ チ ンゃ ジ ゴ丰 シゲニ ン等それらに特異的な リ ポ―タ —分子と結合 し得る よ う な リ ガ ン ドを有する RecA夕 ンパク質を調製 した。 こ の よ う な標識または リ ガ ン ドを有する RecAタ ンパク質を用いた場合 で も、 標的とな る 2本鎮核酸配列と結合 したプロ ーブ · RecA 複合体 ( 2 本鑌標的核酸配列 · プローブ ' RecA複合体) を効 率よ く 形成させ る こ とができ、 かつ該複合体に含まれる標識 ま たは リ ガ ン ドを有する RecA夕 ンパク質を検出する こ と によ り、 よ り高感度にかつ簡便に特異性高 く 該標的核酸配列の存 在を検出でき る こ と を見いだ した。
また、 標的となる 2 本鎖核酸配列と結合したプローブ · Re cA複合体 ( 2 本鎖標的核酸配列 · プローブ . RecA複合体) に、 抗 RecA抗体を反応させて、 標的とな る 2 本鎮核酸配列と結合 したプローブ . RecA複合体 ( 2 本鎮標的核酸配列 . プローブ · RecA複合体) に含まれる RecAタ ンパク質を検出する こ と に よ り、 該標的核酸配列の存在を検出する こ と も可能であ る こ とを見いだ して、 本発明を完成する に至った。
本発明は、 固定された.細胞ま たは細胞構造体に含ま れる 2 本鑌標的核酸配列の存在を検出する方法に関 し、 該方法は以 下の工程を包含する : 細胞ま たは細胞構造体を、 核酸プロ 一 ブが侵入し得る よ う に固定し、 固定された細胞ま たは細胞構 造体を得る工程、 こ こ で、 該細胞ま たは細胞構造体は、 該紬 胞または細胞構造体に含まれる その構成成分および核酸構造 と と に もに、 本来の形態学的な関係を保持している ; 1 本鑌
プローブと RecAタ ンパク 質が安定に結合 したプロ ーブ · RecA 複合体を形成する工程、 こ こ で、 該 1 本鑌プロ ーブは該 2 本 鑌標的核酸配列に栢捕的な配列を有する ; 該プロ ーブ · RecA 複合体を、 該固定された細胞または細胞構造体に、 該 2 本鎖 標的核酸配列と接触 .し得る条件下で添加する工程 ;.該 2 本鑌 標的核酸配列が変性 しない条件下で、 該プロ ーブ - RecA複合' 体と該 2本鎮標的核酸配列とを反応さ せて結合す る工程 ; 該 2 本鎮標的核酸配列と結合 しなかっ たプローブ . EecA複合体 を除去する工程 ; およ び該 2 本鎮標的核酸配列と結合 したプ ローブ · RecA複合体に含まれる RecAタ ンパク 質を検出 し、 そ れに よ っ て該 2 本鎖標的核酸配列の存在を検出する工程。 発明を実施するため の最良の形態
本明細書で使用する用語 「細胞」 は、 動物細胞、 植物細胞 な どの真核細胞、 細菌な どの原核細胞な どを包含 し、 ま た、 例えば、 動物細胞にお いて、 精子、 卵子などの生殖細胞、 体 細胞な ど、 形態学的およ び構造的に異なる任意の種 の細胞 を包含する。 さ らに、 こ れ ら細胞を含む動植物組織サ ン プル を も包含する。
本明細書で使用する用語 「細胞構造体」 は、 前記細胞内に 存在する、 細菌、 ウ ィ ル ス、 または核や ミ ト コ ン ド リ アな ど の器官、 染色体、 あ る いは、 ウ ィ ル ス、 細菌な どの血液サ ン プルな どの生体由来の試料に存在する寄生体を包含する。
前記細胞または細胞構造体に含まれる、 標的と なる 2 本鎮
核酸配列は、 代表的には、 染色体 D NA、 ウ ィ ル ス、 およ び、 前 記寄生体の中で病原体と なる ま たは病原に関連する 2 本鎖核' 酸であ る。
前記の細胞または細胞構造体は、 例えば、 培養細胞、 動植 物組織、 生物体液な.どの生物材料か ら得られ得る。.
前記固定された細胞ま たは細胞構造体を得る工程は、 従来 のィ ン シチ ュ ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン法において用い られて いる方法と同様の方法で実施され得る。 簡単に言えば、 細胞 ま たは細胞構造体は、 該細胞または細胞構造体に含まれる そ の構成成分および核酸構造と と もに、 本来の形態学的な関係 を保持 しながら有機溶媒、 酸または架橋剤な どによ り 固定さ れ、 該細胞または細胞構造体の、 標的配列に相補的な配列を 有する プロ ーブに対する透過性が増加する。 一般的な固定剤 と し ては、 酢酸、 各種塩類、 メ タ ノ ー ル、 ホ ルマ リ ン、 パ ラ ホ ル ム ア ルデ ヒ ド、 グル タ ル ァ ルデ ヒ ドな どが使用され得る。 前記の細胞または細胞構造体は、 一般的には、 1 種ま たは 複数の薬剤の存在下または非存在下で処理され、 タ ンパ ク 質 およびノま たは脂質を除去し得る。 該薬剤は、 酸、 ア ル コ ー ル、 界面活性剤、 およびこれ ら の組み合せを包含 し、 該処理 は、 プロテアーゼ、 リ パーゼな どによ る酵素処理、 熱処理、 洗浄処理、 および、 これらの処理の組み合わせを包含する。 代表的な処理方法と しては、 メ タ ノ ー ル : 酢酸で 1 回ま たは 数回洗浄する こ とが知られてい る。
前記細胞が動物組織の場合は、 該動物組織は、 ホ ル マ リ ン、
グルタ ルアルデ ヒ ドな どの従来の固定法によ り 固定された後 に、 ろ う に埋め込み、 ま たは、 凍結 した後、 切片に し、 透過 - 性を増すために、 ス ラ イ ドガラ ス等の固体支持体上でメ 夕 ノ ー ル : 酢酸な どで処理され固定され得る。
前記細胞構造体は、 標的遺伝子配列の細胞内局在を決定 し た り、 細胞内の ウ ィ ルス、 細菌や寄生体等の感染生物の存在 及び/または局在を検出する の に使用 され得る。 核ゃ ミ ト コ ン ド リ ァな どの細胞構造体は、 等密度遠心法のよ う な一般的 な分画法によ っ て濃縮され、 そ して十分に精製 した状態で調 製さ れ得る。 その後濃縮された調製物を前記のよ う に固定 し て透過性を増すよ う な処理を して、 溶液中で、 ま たは ス ラ イ ドガラ ス等の固体支持体上に固着され、 乾燥させて使用 し得 る 0
核な どの細胞構造体は、 細胞を 7 5 mMの K C 1溶液で前処理 した 後、 メ タ ノ ー ル : 酢酸処理によ って細胞質を取り除いて調製 され得る。 すなわち、 細胞を低速で遠心分離する こ と によ り 集めた後、 7 5 πΜの K C 1溶液に懸濁 し、 核が適度に膨張する まで 5分〜 20分間放置 してか ら氷冷したメ タ ノ ー ル : 酢酸を加 えて遠心する。 氷冷 した メ タ ノ ー ル : 酢酸を加えて細胞をゆ るやかに攪拌 して遠心する操作を緣り返 して、 核から細胞質 を除去 し得る。 こ の よ う に して単離された核は メ タ ノ ー ル : 酢酸に再懸濁 し、 その内の約 Ι Ο μ Ιを ス ラ イ ド ガ ラ ス な どの固 体支持体の上に滴下 して乾燥 し固着され得る。 固定された核 は、 室温 8 0 °Cで保存 し得る。 あ る いは、 上記集めた細胞
は、 リ ン酸緩衝溶液(PBS)を用いて洗浄後、 100% メ タ ノ ー ル ま たは 70%エ タ ノ ー ルで処理する こ と に よ り 固定 し得、 固定 - された細胞は— 20でで保存し得る。 こ の保存された固定細胞 は、 細胞懸濁液の状態で、 溶液中でのハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応に使用され得る。
染色体な どの細胞構造体は、 Trask. B. J. ら、 Methods in C ell Biology、 35、 16、 1991に記載の通常の方法で、 例えば、 リ ン パ球の中期細胞か ら得られ、 こ の染色体は、 通常メ タ ノ ー ル : 酢酸で処理された後にス ラ イ ドガラ ス等の上に滴下さ れ、 乾燥して固着され得る。
ミ ト コ ン ド リ ア、 ウ ィ ル ス粒子な ど、 細胞およ び血液サ ン プルか ら単離された細胞構造体もま た、 常法によ り、 前記同 様に固定され得る。
本発明の方法に用い られる前記核酸プローブは、 1 本鎖の 核酸であ り、 通常は、 1 本鑌の DNAであ る。 標的核酸配列の一 方または両方の鎮に栢補的な 2 本鎮プロ ーブを変性する こ と によ っても調製 し得る。 市販されている種々 のサテ ラ イ ト DN A配列など、 多 く の 1 本鎮ま たは 2 本鑌プローブを本発明に使 用 し得る。 ある いは、 当該技術分野で公知のプローブ調製法 に よ り、 例えば、 ウ ィ ル ス、 特異的な配列を有する ブ ラ ス ミ ドゃコ ス ミ ドまたはその他のベク タ ーか ら直接調製され得る。 必要に応じて、 ベク タ ーから ブローブ DNA部分を制限酵素で切 り 出 し、 電気泳動によ っ て特異的な制限酵素断片を単離する こ と によ り調製され得る。 こ のよ う に して得 られたプロ ーブ
は通常 2本鎮の状態であるが、 必要に応じて M 13フ ァ ー ジべ ク 夕 一のよ う な 1 本鎖ベク タ ーにサ ブク ロー ニ ン グされ得る。 あ る いは、 オ リ ゴヌ ク レ オチ ド合成法によ っ て 1 本鎖プロ一 ブを調製 し得る。 長いプローブを調製する場合は、 プローブ のサ ブフ ラ グメ ン ト を合成 した後、 それ ら のサ ブ フ ラ グメ ン ト をつなぎ合わせて調製され得る。
前記核酸プローブは、 標的核酸配列と プロ ー ブとの間の配 列特異的なハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応を確実に実施する た めに、 好適には、 標的核酸配列と少な く と も 90〜 95% の ホ 乇 口 ジーを持つ核酸配列を有する。 こ の 1 本鑌プ ロ ー ブの長さ は、 通常、 約 100〜: L, 500塩基であ り得、 よ り短い、 ま たよ り 長いポ リ ヌ ク レオチ ドプローブも使用され得る。
本発明に使用される前記核酸プローブは、 標準的な条件で は 300n g以下で使用され、 好ま し く は 5〜: LOOngの量で使用され 得る。
前記核酸プローブは、 標識ま たは リ ガ ン ドを有する必要は ないが、 必要に応 じて、 ¾光剤、 化学発光剤、 酵素標識、 放 射性標識な どの検出可能な標識や、 ピオ チ ンや ジ ゴキ シゲニ ンな ど、 それら に特異的な リ ポータ ー分子と結合 し得る リ ガ ン ドを有し得る。 こ の標識または リ ガ ン ドを有する プローブ を、 検出可能な標識ま たは リ ガ ン ドを有する、 RecAタ ンパク 質、 抗 RecA抗体、 ま たは抗 RecA抗体に結合し得る 2 次抗体と 組み合わせて用いる こ と によ り標識または リ ガン ドの シグナ ルを増幅し得る。
本明細書で使用する用語 「RecAタ ンパク質」 は、 大腸菌 Re cAタ ン パ ク 質の機能のすべてを、 ま たはそ の機能の大部分を 有する、 大腸菌 RecAタ ンパク質と実質的に同等の RecA様組換 えタ ンパク質の一群を指 し、 例えば、 大腸菌 RecAタ ンパク質 ( Shibata, T. ら、 Met.hods in Enzymology、 100、 197、 1983 ) 、 その類似夕 ンパク質であ る T 4 フ ァ ー ジ由来の uvsXタ ンパク 質 ( Yonesaki, T. ら、 Eur. J. Biochem.、 148、 127、 1985) 、 枯 草菌 (Bacillus subti 1 is) 由来の Rec夕 ン ノ、 'ク質 (Lovett, C. M. ら、 J. Biol. Chem.、 260、 3305、 1985 ) 、 黒穂菌 (Ustilag o) 由来の Beclタ ン ノ、'ク質 ( Kmiec. E. B. ら、 Cell、 29、 367、 1982) 、 酵母、 マ ウ ス、 ヒ ト 由来の RecA様タ ン パ ク質 ( Shin ohara. A. ら、 ature Genetics^ 4、 239、 1993) 、 Thermus a quaticus(Angov, E. ら、 J. Bacteriol.、 176、 1405、 1994)や T hermus thermophi lus (Kato, R. ら、 J, Biochem.、 114、 926、 1 993 )等の高温菌由来の耐熱性 RecA様タ ンパク質な どを包含す る。 これらの内で、 最も よ く 機能が研究されている のは大腸 菌由来の Rec-Aク ン.パク質であ る。 大腸菌由来の RecAタ ンパク 質と しては、 そ の野生型のみな らず多 く の変異型 (例えば Re cA803 : Madiraju, M. ら、 Proc. NaU . Acad. Sc i . USA.、 85、 659 2、 1988や RecA441 : Kawashima, H. ら、 Mol. Gen. Genet.、 193、 288、 1984 ) も使用 し得る。
RecAタ ン パ ク 質は、 常法 (例えば、 Shibata. T. ら、 Method s in Enzyinology, 100、 197、 1983 ) によ り大腸菌から精製 し て使用 し得る。 または、 市販の RecAタ ンパク質 (例えばフ ァ
ル マ シァ社製) を使用 し得る。
前記 RecAタ ンパク質は、 蛍光剤、 化学発光剤、 酵素標識、 · 放射性標識、 ビ ォ チ ン、 ジ ゴキ シ ゲ ニ ン な ど の検出可能な標 識ま たは リ ガ ン ドを有 し得る。 蛍光剤と して、 フ ルォ レ セ ィ ン イ ソ チ オ シ ァ ネ ー .卜、 カ ノレボ キ シ メ チ ノレイ ン ド シ ァ ニ ン サ ク シ 二 ミ ジ ル エ ス テ ル (Cy3TM、 Cy5™¾: ど)、 ロ ーダ ミ ン、 テ キ サ ス レ ツ ド ( ス ル フ ォ ロ ーダ ミ ン) 、 テ ト ラ メ チ ルロ ーダ ミ ン イ ソ チ オ シ ァ ネ ー ト、 7-ァ ミ ノ - 4-メ チ ル ク マ リ ン -3-酢 酸な どを使用 し得る。 酵素標識と し て は、 ア ル カ リ ホ ス フ ァ タ ーゼ、 ペ ルォキ シダーゼ、 yS —ガラ ク ト シダーゼな どを使 用 し得る。
前記標識または リ ガン ドを有する RecAタ ンパク質の調製は、 抗体な どのタ ンパク質に標識あ るいは リ ガ ン ドを結合させる 方法に準 じて実施し得る。 例えば、 フ ル ォ レ セ イ ン イ ソ チ ォ シ ァ ネ ー ト (FITC)ゃ テ ト ラ メ チ ル ロ ー ダ ミ ン イ ソ チ オ シ ァ ネ ー ト (TRITC)な どの蛍光剤 (蛍光色素) は、 松橋ら、 生物化学 実験法 15 「免疫学実験入門」 、 137ペー ジ (学会出版セ ン タ ー) の方法に準 じて前記 RecAタ ンパク質に結合され得る。 ま た、 C 3™^ Cy5™^の カ ルボ キ シ メ チ ル イ ン ド シ ァ ニ ンサ ク シ ニ ミ ジ ル エ ス テ ル類 の蛍光剤は、 例えば、 Southwickら の方法 ( Southwick, P. L. ら、 Cytometry、 11、 418、 1990 ) に準 じ て RecAタ ンパク質に結合され得る。 あ る いは、 FluoroLink- AbT MCy3™ Labeling i t F 1 uoroL i nk-Ab™ Cy5™ Labeling Ki t ( BIOLOGICAL DETECTION SYSTEMS, I NC.製) な どの市販の牛
ッ ト を用いて結合され得る。 前記 RecA夕 ンパク質に結合する 前記蛍光剤の量は、 RecAタ ンパク質モノ マーあた り 1~ 10分子、- 好ま し く は:!〜 6分子であ る。
ア タ リ ジニ ゥ ム エ ス テ ル等の化学発光剤は、 例えば、 Simp son, J. S. A. らの方法 ·( Simpson, J. S. A. b、 Bioluiinescence and Chemi luminescence. Basic Chemistry and Analytical Applications. New York : Academic Press 1981、 673ペ ー ジ) に準 じて前記 RecAに結合され得る。
ァ ノレ カ リ ホ ス フ ァ タ ー ゼ、 ペ ルォ キ シ ダ一 ゼ, 9一ガ ラ ク ト シダ一ゼな どの酵素標識は、 例えば、 松橋ら、 生物化学実 験法 15 「免疫学実験入門」 、 151ペー ジ (学会出版セ ン タ 一) の方法に準 じて前記 RecAタ ンパク質に結合され得る。 RecAタ ンパク質に結合する酵素標識の数量は、 RecA夕 ンパク質モ ノ マーあた り 1〜 3分子、 好ま し く は 1〜 2分子である。
1 28 I や 121 I 等の放射性標識は、 例えば、 松橋らの生物化 学実験法 15 「免疫学実験入門」 、 143ペー ジ (学会出版セ ン 夕 ― ) の方法に準 じて前記 RecAタ ンパ ク 質に結合され得る。 あ る いは、 種々 の放射性標識を有する ア ミ ノ酸存在下で培養 し た大腸菌か ら精製する こ と によ り、 放射性標識を有する RecA タ ンパク質を調製 し得る。
ピ オ チ ン化 RecAタ ンパク 質は、 例えば、 生化学実験法 11 「ェ ン ザィ ム ィ ム ノ ア ッ サ セィ 」 、 24ペー ジ (東京化学同人) の方法に準 じて調製され得る。 前記 RecAタ ンパク 質に結合す る ビォ チ ンの量は、 RecAタ ンパ ク質モ ノ マーあた り 1〜: 10分子、
好ま し く は 1〜 6分子であ る。
ジ ゴキ シゲニ ン化 RecAタ ンパク質は、 ジ ゴキ シ ゲニ ン - 3-0 -サ ク シニ ル - £ -ァ ミ ノ 力 プロ ン酸- N-ヒ ド ロ キ シ -サ ク シ ィ ミ ドエ ス テル (DiG-NHS)等を用いて定法(ベー リ ン ガ一マ ンハイ ム社製のキ ッ ト )によ.つ て調製され得る。 前記 RecAタ ンパク質 (こ結合する ジ ゴ牛 シゲニ ンの量は、 RecAタ ンパ ク質モ ノ マー あた り 1 〜; 10分子、 好ま し く は 1〜6分子であ る。
前記の標識ま たは リ ガ ン ドを有する RecA夕 ンパク質は、 標 識ま たは リ ガ ン ドを有 しない通常の RecA夕 ンパク質と混合 し て使用され得る。
前記プロ ーブ · BecA複合体を形成する工程は、 Zarl ingらに よ る W093/05177、 および 93/05178の記載に準 じて実施され 得る。 好ま し く は、 ATP 7 S GTP 7 S. rATP、 ΓΑΤΡ再生系 (ベ 一リ ン ガー マ ン ハ イ ム社製) 存在下の rATP、 dATPs ATP 7 Sと rATPと の混合物、 ΑΤΡ 7 Sと ADPと の混合物、 GTP y Sと ADPと の 混合物、 GTP 7 Sと GDPと の混合物などの コ フ ァ ク タ 一の存在下 で実施され得る。 好ま し いコ フ ァ ク タ .一は、 ATP 7 S、,.rATPま たは GTP y Sであ る。 前記コ フ ァ ク タ 一は、 約 0.12〜 12.0mM、 好ま し く は 0.24〜 7. OmMの濃度範囲で使用され得る。
前記プローブ ' RecA複合体の調製に用いる プローブは、 1 本鑌ま たは 2 本鎮いずれの形態でも使用され得、 代表的には、 約 95〜10(TCの温度範囲で約 5 分間熱変性 し、 約 20秒か ら 1分 間氷冷 した後、 前記 RecA夕 ンパク質との結合反応に使用され 得る。 必要に応 じて、 RecAタ ンパク 質 と の結合反応前に約 20
秒間 0〜 4°Cで遠心される。 変性されたプロー ブは一 20 °Cの フ リ ーザ一で保存し得るが、 好ま し く は、 氷水中で直ち に前記 コ フ ァ ク タ ーを含む標準的な RecA反応溶液 (Ferrin. L. J. ら、 Sciences 254、 149" 1991や Sen a, E- P . ら、 Nature Genet icss 3、 365、 1993等) お.よ び前記 RecAタ ン パク 質 と混合する。 こ の混合液を 3 Cで 10〜 15分間保温する こ と に よ っ て、 1 本鎮' プロ一ブに RecAタ ンパク質を安定に結合させる。 こ の反応で 1 本鑌プローブの約 3塩基に対 し、 RecAタ ンパク質が 1分子の 割合で結合 し、 1 本鎖プローブが RecAタ ンパク質でコ ー ト さ れな 0
前記プロ ー ブと反応させる RecAタ ンパク質の濃度は、 プロ ーブの大き さや量によ って変化 し得、 好ま し く は約 0.5〜 100 Mの範囲であ る。 RecAタ ンパ ク 質 ( モ ノ マー) と プロ ー ブ中 の塩基との混合比率は、 約 5 :1〜1: 3の範囲で、 好ま し く は、 3 :1〜1 :2. 5の範囲で結合反応を実施 し得る。 前記プローブ -
RecA複合体形成反応は、 必要に応じて、 single-strand bind ing protein (SSB) ノ、'ク テ リ オ フ マ ー ジ T 4 遺伝子 32タ ンパ ク 質(T4 gene 32 pro t e i n)な どの タ ンパ ク 質の共存下で実施 し 得、 それによ つ て反応を促進 し得る。
プローブに結合しなかった遊離の RecAタ ンパク質の影響を 除去するために、 例えば、 サケ精子 DNA、 酵母ま たは大腸菌由 来の t RNAな どのキ ヤ リ ァー DNAま た は ENAを プ ロ ー ブ ' RecA複 合体形成後に加えて、 プロー ブに結合 しなかっ た遊離の RecA タ ンパク質を こ のキ ヤ リ ァ一に結合させ、 固定された上記細
胞ま たは細胞構造体に含まれる標的核酸配列以外の核酸等へ の RecAタ ンパク 質の非特異的な結合を防ぎ得る。 こ の処理は 蛍光顕微鏡観察な どのバ ッ ク グ ラ ウ ン ドの ノ ィ ズ シ グナ ル '减 少に有用である。 あ るいは、 通常のカ ラ ム ク ロ マ ト で遊離の RecAタ ンパク質と前記プローブ · RecA複合体を分離して遊離 の RecAタ ンパ ク 質を除去 し得る。 検出可能な標識または リ ガ ン ドを有する RecAタ ンパク質を使用 してプロ ーブ ' RecA複合 体を調製する場合は、 前記のキ ャ リ ア ー DNAま たは RNAを用い る後処理が有効であ る。
ま た、 プローブ · RecA複合体の調製に用いる プローブと Re cAタ ンパク質の比率を調節する こ と によ り こ の工程を省略す る こ と も可能であ る。
あ る いは、 前記の検出可能な標識ま たは リ ガ ン ドを有する プローブ ' RecA複合体は、 標識または リ ガン ドを有さない Re cAタ ンパク質を、 1 本鎖プローブに安定に結合 した後、 前記 の方法に従って、 検出可能な標識または リ ガ ン ドを、 プロ一 ブ · RecA複合体中の RecAタ ンパク質に結合-する こ と によ り調 製 し得る。
前記プローブ · RecA複合体を、 固定された細胞または細胞 構造体に、 前記 2本鑌標的核酸配列と接触し得る条件下で添 加する工程、 および、 前記プ π—ブ · RecA複合体と 2 本鑌標 的核酸配列とを反応させて結合する工程は、 前記 Zarl ingらの 記載に準 じて実施し得る。 すなわち、 該標的核酸配列が変性 しない条件、 例えば、 2 本鑌 DNAの変性がお こ る温度以下で、
前記ブローブ . RecA複合体を標的核酸配列を含む細胞ま たは 細胞構造体に添加 し、 2 本鎖の標的核酸配列と、 プローブ - RecA複合体とを塩基配列特異的なハイ ブ リ ダィ ゼ一 シ ョ ン反 応によ り結台させる。
前記ハ イ ブ リ ダィ ゼ一 シ ヨ ン反応は、 該プロ ーブ ' RecA複 合体と標的核酸配列との相同部位で結合がお こ る まで、 約 1〜 24時間、 好ま し く は 2〜 18時間、 37°C に保持する こ と に よ り 実 施され得る。 前記ハ イ ブ リ ダィ ゼ一 シ ヨ ン反応は、 必要に応 じて、 single-strand binding protein (SSB)、 ト ポ イ ソ メ ラ ーゼ Iや ト ポィ ソ メ ラ ーゼ Hな どの夕 ンパク 質の共存下で実施 し得、 それによ つて反応を促進 し得る。 標的核酸配列に結合 しなかったプローブ ' RecA複合体は、 公知の洗浄方法によ り 除去 し得る。 但し、 例えば、 タ ンパク 質分解酵素や、 RecA夕 ンパク質を可溶化する界面活性剤を高濃度に含む洗浄液の使 用は望ま し く ない。
前記のハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応を行う前に、 必要に応 じて、 前記固定された細胞ま たは細胞構造体は、 前記プロ一 ブ · RecA複合体を添加する工程に先だ って、 lOtnMの ト リ ス酢 酸緩衝液(pH 7.5)中で、 4〜 60°Cで処理 した り、 ペ プ シ ンや p roteinaseK等のタ ンパク質分解酵素で処理する こ と によ り、 ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応の反応効率を高め得る。 また、 標的核酸配列を含む細胞または細胞構造体を RNA分解酵素、 n ickase(DNaseI等)や リ ガーゼによ り処理 しておいて も よい。
あ る いは、 必要に応じて、 ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン反応を
行 う前に、 前記固定された細胞ま たは細胞構造体を、 カ ゼィ ン、 ス キム ミ ル ク、 および、 牛血清ア ルブ ミ ン、 キャ リ アー
DNA. およ び、 キ ャ リ アー RNAか らな る群から選ばれる少な く と も一種を含む、 前処理用ブロ ッ キ ン グ液で処理 し得る。 前 処理用ブロ ッ キ ング液に含まれる これ ら の物質は、 RecAタ ン パク質に結合 している標識ま たは リ ガ ン ド、 およ び/ま たは RecA夕 ンパク質それ自身が、 固定 した細胞ま たは細胞構造体、 および/ま たは固体支持体に非特異的に結合する のを防止す る。 ま た、 FIT TRITCや Cy3TK、 Cy 5 τκな どの カ ルボ牛 シ メ チ ルイ ン ド シァ ニ ンサ ク シュ ミ ジルエ ス テ ル類な どの蛍光剤を 有する RecA夕 ンパク質を使用する場合には、 標識または リ ガ ン ドを有しない通常の RecAタ ンパク質を前処理用プロ ッ キ ン グ液に添加 しておいて も よい。 こ の処理は、 代表的には、 前 記前処理用ブ ロ ッ キ ン グ液を前記固定された細胞ま たは細胞 構造体に添加する こ と によ り実施され得る。
前記固定された細胞ま たは細胞構造体は、 懸蘅液の状態で、 前記ブ ロ ーブ · RecA複合体とハ イ ブリ ダイ.ゼ シ ョ ン反応さ せ得る。 すなわち、 プローブ · RecA複合体を含むハイ ブ リ ダ ィ ゼー シ ョ ン反応溶液に、 固定された細胞ま たは細胞構造体 を懸闺させて 1〜 24時間、 好ま し く は 2〜 18時間、 例えば、 37 °Cに保持する こ と によ り実施し得る。 反応後、 洗浄液に細胞 を懸蘅させ、 洗净 して未反応のプローブ · RecA複合体を除去 する。
ス ラ イ ドガラ ス等の固体支持体上に固着された細胞ま たは
細胞構造体と前記プローブ · RecA複合体とを反応する場合は、 通常、 約 10〜20 lのプローブ . RecA複合体を含む反応溶液を、 ス ラ イ ドガラ ス上の固着させた前記細胞または細胞構造体に 添加 して実施し得る。 得 られた反応溶液にカ バーガラ ス を被 せ、 湿気を含んだ密 容器に入れて、 例えば、 37°Cで約 1〜 2
4時間、 好ま し く は 2〜 18時間ハ イ ブ リ ダィ ズさ せる。 反応後、 数回洗浄して未反応のプロー ブ ■ RecA複合体を取り除 く。
前記のハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン に用いる反応溶液は、 代表 的には、 反応溶液中の各構成成分の最終濃度が、 以下の範囲 にな る よ う に調製 し得る ; 1 〜 100 mMト リ ス酢酸緩衝液、 2 ~ 20mM酢酸マ グ ネ シ ゥ ム、 0 〜 lOOmM酢酸ナ ト リ ウ ム、 0.4〜 1 mMジ チ オ ス レ ィ ト ー ル、 0〜 100mM EGTA、 0〜 50mMス ぺ ノレ ミ ジ ン、 0〜: 10%グ リ セ ロ ー ル、 0.24〜 7. OmM ATP 7 S、 rATPま た は GTP r S、 0.5〜 M RecAタ ン バ ク 質 (標識ま た は リ ガ ン ド を有する RecA夕 ンパク質のみ、 標識ま たは リ ガ ン ドを有する RecA夕 ンパク質および通常の RecAタ ンパク質と の混合物、 あ る いは標識ま たは リ ガ ン ドを有 しない通常の RecAタ ンパク 質 のみ〉 、 1 反応あた り 5〜: LOOngのプロ ー ブ、 1 反応あ た り 0〜 10 gキ ャ リ ア ー DNAも し く は R A) 。
前 Ϊ己 2 本鑌標的配列の存在を検出する工程は、 例えば、 F1
TC、 TRITCや Cy3TM、 C 5™^の カ ル ボ キ シ メ チ ル イ ン ド シ ァ ニ ン サ ク シ ニ ミ ジ ルエ ス テ ル類等の蛍光剤を有する RecAタ ン バ ク質を検出する場合は、 標的 と なる 2 本鎮核酸配列と結合 し たプローブ · RecA複合体に含ま れる これら蛍光標識を有する
RecAタ ンパ ク 質由来の蛍光シ グナ ルを、 蛍光顕微鏡、 共焦点 レーザー顕微鏡やフ ロ ーサイ ト メ 一夕 一 ( FACS = f luorescenc e activated cell sor t er)で検出する こ と に よ り 実施 し得る。
ア ルカ リ ホ ス フ ァ タ ー ゼ、 ペルォ キ シ ダー ゼま たは >9 — ガ ラ ク ト シダ一ゼなどの酵素標識を有する RecA夕 ンパク 質を検 出する場合は、 公知の方法、 例えば、 特公表平 4- 505556号に 記載の方法によ り、 二 ト ルブル一 テ ト ラ ゾ リ ゥ ム ゃ 5 -ブ ロ モ -4 -ク 口 口 - 3 -ィ ン ド リ ル ホ ス フ エ ー ト な どの不溶性色素を生 産する発色性の基質、 AMPPD(TROP! (社製)な どの化学発光性の 基質を用いて実施し得る。
放射性標識.を有する RecAタ ンパク 質を検出する場合は、 公 知の方法、 例えば、 吉田廸弘、 蛋白質核酸酵素、 38、 558、 1 993に記載の、 ォー ト ラ ジオ グ ラ フ ィ ーを行 う こ と によ り 実施 し ¼る。
ピ オ チ ンゃ ジ ゴキ シゲニ ンな どの リ ガ ン ドを有する B e c Aタ ンパク質を検出する には、 F I TC-ア ビ ジ ンな どの よ う な、 検出 可能な標識を有する ア ビジ ンノス ト レブ ト ア ビジ ン、 および、 抗ジゴキ シゲニ ン抗体と結合する こ と によ り実施 し得る。
あ る いは、 前記 2 本鎮標的核酸配列の存在を検出する工程 は、 プローブ ' RecA複合体に、 標識ま たは リ カ ン ドを有する、 ま たは、 有 しない抗 RecA抗体を反応させて検出 し得る。 標識 ま たは リ ガ ン ドを有する抗 BecA抗体を使用する場合は、 標的 核酸配列と結合したプローブ · RecA複合体に含ま れる RecAタ ン パ ク質と、 検出可能な標識ま たは リ ガ ン ドを有する抗 RecA
抗体を反応させた後、 未反応の抗 RecA抗体を除去 してか ら、 前記の標識ま たは リ ガ ン ドの検出方法に準 じて、 RecA夕 ンパ ク質に結合 した標識または リ ガ ン ドを有する抗 RecA抗体を検 出する こ と に よ り、 該標的配列を検出 し得る。
抗 RecAポ リ ク ローナ ル抗体は、 例えば、 松橋らの生物化学 実験法 15 「免疫学実験入門」 な ど、 常法によ り、 容易に調製 し得る。 そ して、 抗 RecAモ ノ ク ロ ー ナ ル抗体は、 例えば、 牧 野らの方法 (Makinoら、 J. Biol. Chem.、 260、 15402、 1985 ) によ り調製 し得る。 検出可能な標識ま たは リ ガ ン ドを有する 抗 RecA抗体の調製は、 前記の検出可能な標識ま たは リ ガ ン ド を有する EecAタ ンパク質の調製法と同様の方法で調製 し得る。
ある いは、 前記 2 本鎮標的核酸配列の存在を検出する工程 は、 抗 RecA抗体および抗 RecA抗体と結合 し得る 2 次抗体を用 いて行われ得る。 該 2 次抗体は、 検出可能な標識または リ ガ ン ドを有 し得,る。 抗 RecA抗体を認識 して結合でき る 2 次抗体 と しては、 例えば、 抗 EecA抗体がマ ウ ス 由来であ る場合は、 抗マ ウ ス I g.G抗体を使用 し得、 抗 RecA抗体がゥ サ ギ由来であ る 場合は、 抗ゥ サ ギ IgG抗体を使用 し得、 抗 RecA抗体がャ ギ由来 であ る場合は、 抗ャギ IgG抗体な どを使用 し得、 通常は、 市販 の標識抗血清 (例えば、 FITC標識抗マ ウ ス IgG抗体や FITC標識 抗ゥ サギ IgG抗体等) を使用 し得る。 こ れら の抗 RecA抗体を認 識して抗 RecA抗体に結合 し得る、 検出可能な標識または リ ガ ン ドを有する 2 次抗体の調製は、 前記の検出可能な標識ま た は リ ガ ン ドを有する RecAタ ンパク質の調製法と同様の方法で
調製 し得る。
ま た、 上記の検出方法を組み合せ、 標識または リ ガ ン ドを - 有する EecAタ ンパク質、 標識ま たは リ ガ ン ドを有する抗 RecA 抗体、 および、 抗 RecA抗体と結合可能な標識ま たは リ ガ ン ド を有する 2 次抗体を組み合わせて使用する こ と によ り、 シ グ ナルを従来法よ り も はるかに強 く 増幅する こ とが可能であ る。 本発明は、 また、 別の局面で、 前記方法を実施する ため の、 検出可能な標識または リ ガ ン ドを有する RecA抗体を含むキ ッ ト を提供する。
本 明はまた、 前記方法を実施するための、 プローブと検 出可能な標識ま たは リ ガ ン ドを有する RecAタ ンパク質とが安 定に結合したプローブ · RecA複合体を含むキ ッ ト を提供する。
本発明は ま た、 前記方法を実施する た めの、 RecAタ ンパ ク 質および検出可能な標識または リ ガ ン ドを有する抗 RecA抗体 を含むキ ッ ト を提供する。
本発明はまた、 前記方法を実施するための、 プローブと Re cA夕 ンパク質とが安定に結合 したプローブ ' RecA複合体、 お よび検出可能な標識ま たは リ ガ ン ドを有する抗 EecA抗体を含 むキ ッ ト を提供する。
本発明によ る キ ッ ト は、 以下の試薬を包含 し得る : (1)例え ば、 75inM KC1、 酢酸な どを含む 70〜 100%の ア ル コ ール溶液か ら な る、 細胞ま たは細胞構造体固定用試薬 ; (2〉例えば、 0〜 0. % TritonX-100, 0. 1〜: 10 % ス キ ム ミ ル ク、 カ ゼイ ン、 牛血 清アルブ ミ ン、 0〜 5mg/ml牛 ャ リ ア一 DMおよび Zまたは RNA、
0〜 lOmg/mlの標識ま たは リ ガ ン ドを有 しない通常の RecAタ ン パク質な どを含む 10〜 ΙΟΟπιΜト リ ス酢酸緩衝液 ( pH7.5) か ら な る前処理用ブ ロ ッ キ ン グ液 ; ( 3〉例えば、 0 ~ 15mM酢酸マ グ ネ シ ゥ ム、 0〜 50mM酢酸ナ ト リ ウ ム、 0〜: ImMジ チ オ ス レ イ ト一 ル、 0〜: lOOmM EGTA [.エ チ レ ン グ リ コ ー ル一 ビ ス ( 9 — ァ ミ ノ ェ チ ル エ ー テ ル) N, IT , N' -4酢酸] 、 0〜 50mMス ぺル ミ ジ ン な どを含む 10〜 ΙΟΟπιΜ卜 リ ス酢酸緩衝液(pH7.5)か らな る、 細 胞処理液 ; )例えば、 使用時に以下のよ う な組成の反応溶液 を調製するために希釈されるべき濃厚な保存反応溶液 ; 2~ 2 OmM 酢酸マ グ ネ シ ウ ム、 0〜 lOOmM 酢酸ナ ト リ ウ ム、 0.4〜 1 mMジ チ オ ス レ ィ ト ー ル、 0〜 lOOmM EGTA、 0〜: L0%グ リ セ ロ ー ル、 0〜 50πιΜ ス ペル ミ ジ ン、 0.24〜 7. OmM ATPァ Sも し く は GT P y Sを含む、 10〜 lOOmMト リ ス酢酸緩衝液(ρΗ7· 5)。 ; (5)例え ば、 0.1〜 40 g/ 1の RecAタ ンパク 質溶液。 こ こ で、 RecA夕 ンパ ク 質は、 標識ま たは リ ガ ン ドを有 し ま た は有 さ ず、 あ る いは、 標識ま たは リ ガ ン ドを有する RecAタ ンパク質と有さな い EecAタ ンパク質と の混合物である ; (6)例えば、 5〜1.00ng/ μ 1の濃度の 1 本鎖または 2 本鎮のプローブを含むプローブ溶 液。 プ ロ ー ブの例と して各染色体特有の α サ テ ラ イ ト DNA配列 由来、 ガ ン遺伝子配列由来、 ガ ン抑制遗伝子配列由来や ウ イ ル ス遺伝子配列由来のプローブな どが考え られる ; ( 7 )例えば、 約 0.01〜 5ing/inl濃度のサ ケ精子 DNAおよ び/ま たは大腸菌ゃ酵 母由来の tRNAを含む、 キ ヤ リ ァ 一 DNAま たは RNA溶液 ; (8)例え ば、 以下の組成を有する プローブ . RecA複合体溶液 ; 0.5〜 5
OQng/ μ 1の 1 本鑌プローブ、 0· 01〜 200 g/ 1の標識ま たは リ ガ ン ドを有する RecA夕 ンパク 質およ び ま たは通常の RecA タ ン パ ク 質、 2〜 75mM酢酸マ グネ シ ウ ム、 0〜 1. 0M酢酸ナ ト リ ゥ ム、 0· 4〜 5mMジチ オ ス レ ィ ト ー ル、 0〜 1.0M EGTA、 0〜 500 mMス ぺ ノレ ミ ジ ン、 0〜.50% グ リ セ ロ ー ル、 0.24〜 70m.M ATP 7 S ま たは GTP 7 Sを含む 0.01〜 1M ト リ ス酢酸緩衝液(pH7. 5)0 こ の 液は、 あ ら力 じめ 1 本鑌 DNAに、 標識ま たは リ ガ ン ドを有する RecAタ ンパク質および/または通常の RecAタ ンパク質を安定 に結合 したプロー ブ · RecA複合体を含む溶液で、 前記 (4) (5) (6)および必要に応 じて(7)を混合して調製する ; (9)例えば、
10〜 1000 g/mlの濃度の、 檩識または リ ガ ン ドを有する抗 Be cA抗体を含む、 抗 RecA抗体溶液 ; (10)例えば、 0〜 1000 // g/m 1の濃度の、 標識または リ ガ ン ドを有 し、 そ して抗 RecA抗体と 結合 し得る 2 次抗体を含む 2 次抗体溶液 ; (11)希釈 して使用 される濃厚な保存洗浄液 ; (12)例えば、 0.1〜 10% ス キ ム ミ ル ク、 カ ゼイ ン、 牛血清ア ル ブ ミ ン、 4 X SSC ( 20 X SSC: 3M塩ィ匕 ナ ト リ ウ ム、 0. 3Mク ェ ン酸ナ ト リ ウ ム、 ρΗ7· 5を希釈した液) 、 0〜 0. 5%TritonX-100な どを含む, 抗体反応の前処理用ブロ ッ キ ン グ液 ; (13)BecAタ ンパク質または抗 RecA抗体に結合 した リ ガ ン ドゃ酵素等と反応する、 検出可能な リ ボーター シ ス テ ム ; (14)例えば、 lOOmgの P-フ ェ ニ レ ン ジ ア ミ ン ジ ヒ ド ロ ク ロ リ ドを 10mlの PBSに溶解 した後、 pH9の 0. 5M carbonate-bi car bonate bufferで pH8に調製し、 90m 1の グ リ セ ロ ー ルを加えて か ら の フ ィ ル ターで濾過 して得た、 蛍光剤の退色を防
ぐ抗退色試薬溶液。 必要に応 じてプロ ピディ ウ ム ィ ォ ダイ ド
(PI)や 4' , 6-ジ ア ミ デ ィ ノ - 2-フ エ ニ ノレ イ ン ド ー ノレ (DAPI)な ど の力 ゥ ンタ ー染色剤を含有 し得る。
本発明は、 ま た、 別の局面で、 前記の方法に使用 し得る、 標識ま たは リ ガン ドを有する RecAタ ンパク質を提供する。 該
RecAタ ン ノ、' ク質は、 好ま し く は、 フ ル ォ レ セ イ ン イ ソ チ オ シ ァ ネ ー ト、 Cy3T"、 Cy5™¾どのカ ノレ ポ キ シ メ チ ノレ イ ン ド シ ァ ニ ン サ ク シ 二 ミ ジ ル エ ス テ ル、 ローダ ミ ン、 テ キ サ ス レ ッ ド ( ス ル フ ォ ロ ーダ ミ ン) 、 テ ト ラ メ チ ルロー ダ ミ ン イ ソ チ ォ シ ァ ネ ー ト、 および、 7-ァ ミ ノ - 4-メ チ ル ク マ リ ン -3—酢酸カ らな る群から選択される蛍光剤を、 EecAタ ンパク質モ ノ マ ー あた り 1〜 6分子を含み、 または、 ア ル カ リ ホ ス フ ァ タ ーゼ、 ペ ルォキ シダ一ゼまたは 9 — ガラ ク ト シダーゼか らな る群か ら選択される酵素標識を、 RecAタ ンパク質モ ノ マ 一あた り 1〜 3分子含み、 または、 ピオチ ン、 ジゴキ シゲニ ン の群か ら選択 される リ ガ ン ドを、 RecA夕 ンパク質モ ノ マ ーあた り 1〜 6分子 含む。
本発明によ り、 染色体中の、 特定の遺伝子やその調節領域 の位置や、 ゥ ィ ル ス由来の核酸配列の存在を シ グナ ル増幅な しで高感度にかつ簡便に測定ま たは視覚化 し得る、 診断上重 要な方法が提供される。
本発明によ り、 p53のよ う なガ ン抑制遗伝子等の単一コ ピー 遺伝子を、 高感度で簡便に検出でき る。 さ ら に、 本発明の方 法は、 Kal 1 ioniemi. A. ら に よ っ て開発された CGH法 ( compara
tive genomichybridization 法) ( a 1 I i on i era i , A. ら、 Scien ce、 258、 818、 1992 ) に も適用 し得る。
本発明の方法は、 以下の遺伝子および配列を標的と し得る : (1)特定の有用な遺伝子産物を コー ドする遺伝子 ; (2)例え ば、 リ ボゾー ム遺伝子、 ガ ン遺伝子、 ガ ン抑制遺伝子な ど、 重要な細胞制御機能を果た している遺伝子 ; (3)反復配列 およびそれに関連する配列 ; (4)活性遺伝子産物の発現を阻害 する遺伝子の欠陥 ; (5〉既知の遺伝子マ ッ プ位置にある マーカ 一プロ ーブ領域と関連する遠伝子ま たは配列 ; (6) B型肝炎ゥ ィ ルス な どの、 ク ロ マチ ン に組み込ま れたウ ィ ルス遺伝子配 列およびゥ ィ ルス粒子中のゥ ィ ルス遺伝子 §2列。
さ らに、 本発明の方法は、 染色体の倍数性の変化や欠失、 挿入、 転座、 逆位、 重複や増幅等の多様な染色体異常の検出 に使用 し得る。 例えば、 特定の領域に相補的なプローブと FI TC標識を有する RecAタ ンパク 質とを安定に結合させたプロ一 ブ · RecA複合体、 および、 別の領域に栢補的なブロ ーブと TR ITC標識と を有する RecA夕 ンパク質を安定に結合 したプローブ • RecA複合体を用いて、 同時にハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応 を行う こ と によ り、 それぞれの領域を蛍光顕微鏡を用いて適 切な励起波長で検出 し得る。 即ち、 2 種類の識別可能な蛍光 シ グナ ルの位置から、 染色体中の 2 つの異な る遺伝子領域の 相対的な方向と距離を判定する こ と に よ っ て遗伝子異常を検 出 し得る。
あ る いは、 本発明の方法は、 倍数性の変化や多様な遺伝子
異常、 または生物、 器官、 組織および細胞中の ウ ィ ル ス、 細 菌および寄生性病原体を高感度に検出 し得、 種々 の診断に利 用 し得る。 感染 した ウ ィ ルス等の核酸の局在は、 蛍光顕微鏡 で検出 し得、 あ るいは、 FACS (f luorescence activated cell sorter)な どによ り短時間で感染細胞を測定し得、 感染の レ ベルや検体細胞中に占める感染細胞の割台な どを検出 し得る。 従っ て、 例えば本方法を用いて感染細胞の減少を測定する こ と によ り、 抗ウ ィ ルス剤療法の経過を評価し得る。
本発明によ れば、 検出可能な標識ま たは リ ガ ン ドを含ま な いプロ ーブを用いて、 標的核酸配列が変性しない条件で、 ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ンを行う ので、 標識または リ ガン ドによ る前記ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン反応の妨害がな く、 ま た、 1分 子あた り、 1〜 6分子の標識または リ ガ ン ドを有する RecA夕 ン パク質が、 最大約 3塩基に 1分子程度の割合でプロ ーブに結合 し得る ので、 プローブそのものに直接標識ま たは リ ガン ドを 導入する場合よ り も数倍〜数 100倍の標識ま たは リ ガ ン ドをプ ローブに付加でき る こ と にな り、 標的核酸配列あた り、 従来 法よ り もはるかに強い シ グナ ルが得 られる。 ま た、 こ の RecA タ ンパ ク 質を検出するので、 コ ピー数の少ない標的配列を極 めて高感度に特異性高 く 検出でき る。
(以下余白)
実施例
本発明を説明するために以下に実施例を示す。 こ れ ら の実 施例は、 本発明の例示であ り、 本発明を限定する ものではな い。
' 実施例 1
蛍光剤を有する RecA夕 ンパク質の調製 RecAタ ンパク質と して、 市販されている大腸菌由来の Rec A タ ンパ ク 質 ( フ ア ルマ シア社製) 、 ま たは、 通常の大腸菌か ら Zarlingらの方法 (W0 93/05177) によ り精製 した RecAタ ン パク質を使用 した。 使用された RecAタ ンパク 質の分子量、 1 本鎮 DNA依存 ATPase活性、 DNase活性、 strand transfer能ゃダ ブル D ループ形成能は、 すべて公知の方法 (W0 93/05177 ;Se na, E. P. ら、 Nature Genetics^ 3、 365、 19S3: Shibata. T. ら、 Methods in Enzyraology、 100、 197、 1983等) であ ら;^ じめ ij 定 した。
Cy3TKも し く は Cy5T>tは、 それぞれ B I OL0G I CAL DETECTION S YSTEMS. INC.社製の Fluorolink-AbTK Cy3™ Labeling Kitま た は Fluorol ink-AbTM Cy5™ Label ing Kitを用いて RecAタ ン ノ■« ク質に結合させた。
即ち、 まず、 100 1カ ッ プ リ ングバッ フ ァ ー (1M sodium c arbonate buffer. pH 9.3)の人っ た '、'ィ ァノレ (こ、 1 ml ® pH7. Z に調整 した リ ン酸緩衝溶液(PBS)に溶解 した RecA夕 ンパク 質 1 mgを加えて混台 した。 こ の混合液を、 Cy3T "ま たは Cy5TMの入
つ たバイ ア ル (lmgタ ンパク質反応用色素、 1バイ ア ル)に移 し て混合 し、 室温で 30分間反応させた。 得 られた反応液をキ ッ 卜 に含まれているゲル濾過カ ラ ムにアプラ イ し、 キ ッ 卜 に付 属の溶出バッ フ ァ ー (PBS、 pH7. 2)を用いて溶出する こ と に よ り、 RecAと結合 しなか っ た遊離の Cy3TMも し く は Cy5T "と、 Cy
3TMま たは Cy5TMと結合 した RecAタ ンパク質を含む画分と を分 離 した。
こ のよ う に して得 られた Cy3TMまたは Cy5TMと結合した RecA タ ンパク質を含む溶液の、 波長 280nm、 552 nmま たは 652 n にお け る吸光度値 A 280、 A 552 ( Cy3TMの場合) 、 ま たは A 652 (Cy 5 TMの場合)から計算した結果、 得られた Cy3TMまたは Cy5TMを 有する RecA夕 ン ノ、'ク質には、 RecA夕 ン ノ、 'ク質モ ノ マ 一あた り、 それぞれ Cy3TMまた Cy5TMが 1〜 2分子結合している こ とが判 明 した(反応に用いる RecAタ ンパク質の量を、 lmgタ ンパク質 反応用色素 1 バイ アルあた り、 0. 3〜 2. Omgに変化させる こ と によ り、 RecAタ ンパク質モ ノ マ ーあた り Cy3TMま たは Cy5T "が 1〜 6分子結合 したものを、 必要に応じて随時調製する こ とが でき る)。
F ITCは以下のよ う に して RecAタ ンパク質に結合させた。 即 ち、 RecAタ ンノ、。ク質 1 mgを含む 1 mlの pH7. 2に調整 した PBSを、
100 1の力 ッ プ リ ン グノ、' ッ フ ァ 一の入ったバイ ア ルに加えて 混合 した。 こ の混台液を 20 gの FITC(RecAタ ンパ ク質重量の 1/50) の入っ たバイ ア ルに移 して混合 し、 室温で 20分間反応 さ せた。 得られた反応液をセ フ ア デ ッ ク ス G- 25カ ラ ム ( フ ァ
ルマ シ ア製) にアブラ イ し、 溶出パ ッ フ ァ ー (PBS、 pH7.2)を 用いて溶出する こ と によ り、 RecA夕 ンパク質と結合 し なか つ た遊離の FITCと、 FITCが結合 した RecAタ ンパク 質を含む画分 と に分離 した。 得られた F【TCが結合 した RecAタ ンパク 質を含 む溶液の、 波長 280nmおよび 495nmにおける吸光度値 A 280と A
4S5か ら計算 して、 得られた FITCを有する RecAタ ンパク質は、 BecA夕 ンパク質モ ノ マ ーあた り FITCが 1~ 2分子結合 している こ とが判明 した(反応に用いる FITCの量を、 RecAタ ンパク 質 1 mgあた り、 10〜 80 gに変化させ る こ と によ り、 BecAタ ンパク 質モ ノ マ ーあた り FITCが 1〜6分子結合 した も のを、 必要に応 じて随時調製する こ とができ る)。
TRITCは上記の FITCと同様の方法で RecA夕 ンパク質に結合さ せた。 即ち、 lingの RecAタ ンパク質を、 40 gの TR I TCと反応さ せて TRITCを有する RecAタ ンパク 質を得た。 上記同様 TRITCが 結合 した RecA夕 ン パク質を含む溶液の吸光度値を測定 した と こ ろ、 得 られた TRITCを有する RecAタ ンパク質には、 RecAタ ン パク質モ ノ マ ーあた り TRITCが 1〜 2分子結合 してい る こ とが判 明した(反応に用いる TRITCの量を、 RecAタ ンパク質 lmgあた り、 20〜 200 gに変ィ匕させる こ と によ り、 RecA夕 ン ノ ク質モ ノ マ —あた り TRITCが 1 〜 6分子結合 した ものを、 必要に応 じて随 時調製する こ とができ る)。 実施例 2
蛍光剤を有する抗 RecA抗体の調製
抗 RecA抗体は、 公知の方法、 例えば、 生物化学実験法 15 免 疫学実験入門、 学会出版セ ン タ ーに記載の方法で調製 した。 即ち、 まず、 RecAタ ンパク質を腹腔内に反復注射 したマ ウ ス ( 1 回につ き 100〜 200 / g RecA/ 1 匹)か ら抗 RecA抗体を含む抗 血清を得た。 得られ 抗血清を pH7.2の 0.01M PBSに対 して一 晚透析 した。 透析した抗血清を DEAE-セ ル ロ ー ス カ ラ ム にアブ ラ イ し、 pH7.2の 0.01M PBSで溶出 して抗 RecA抗体(IgG分画)を 含む溶液を得た。 得られた抗 RecA抗体を含む溶液を濃縮 して 約 1 mg/mlの抗 RecA抗体を含む液を得た。 こ の濃縮液に、 1/1 0容量のカ ッ プ リ ン グバッ フ ァ ーを加えた。 得 られた溶液に、 夕 ン ノ、。ク 質の 1/100重量の、 FITCをカ ッ プ リ ン グバ ッ フ ァ ー に 溶解して添加 し、 7〜 Cで 6時間反応させた。 得られた反応液 を、 セ フ ア デッ ク ス G-25カ ラ ム ( フ ァ ノレ マ シ ア社製) にァプ ラ イ し、 溶出バ ッ フ ァ 一 (0.01M PBS、 pH7.2) を用いて溶出 する こ と によ り、 抗 RecA抗体と結合 しなかっ た遊離の FITCと、 FITCと結合 した抗 RecA抗体を含む画分と を分離 した。
得られた FITCが結合 した抗 RecA抗体を含む溶液の、 波長 28 0 nmおよび 495 nmにおける吸光度値 A 280および A 495か ら計算 して、 FITCを有する抗 RecA抗体は、 RecAタ ンパ ク 質モ ノ マー あた り 丁(:が3〜4分子結合し ている こ と が判明 し た。
上記と同様に、 抗 RecA抗体量の 1/40重量の TRITCを用いて得 た、 TRITCを有する抗 RecA抗体は、 R e c Aタ ンパ ク 質モ ノ マ 一あ た り、 2〜 3分子の TRITCが結合 している こ とが判明 した。
また、 実施例 1 と同様の方法で、 BIOLOGICAL DETECTION S
YSTEMS. IN 社製の Fluoronnk-AbTK Cy3™ Labeling Kitま た は Fluorol ink-AbTM Cy5™ Labeling Kitを用いて、 Cy3TKも し く は Cy5TMを抗 RecA抗体に結合 した。 上 Ϊ己のよ う に 1 mg/mlに 調製 した抗 RecA抗体溶液の 1 mlを使用 して、 得 られた Cy3TMま たは Cy5TMを有する抗 RecA抗体は、 BecAタ ンパク 質モ ノ マーあ た り、 Cy3T "ま たは Cy'5T "がそれぞれ 4~ 5分子結合 している こ とが判明 した。 実施例 3
Cy3TMが結合 した BecAタ ンパク質を用いたィ ン シチ ュ ノ、イ ブ リ ダイ ゼー シ ョ ン法によ る 1 番染色体サテ ラ イ ト I I I配列の検出 (1)ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ s ン反応溶液の調製
ヒ ト の 1 番染色体サ テ ラ イ ト III配列を含むブラ ス ミ ド pUC 1.77 ( Cooke, Η· J. ら、 Nucleic Acids Res.、 6、 3177、 1979 ) を、 Μο-14-dATP (Gibco-B R L 社製〉 存在下で、 BRL社製の ニ ッ ク ト ラ ン ス レー シ ョ ンキ ッ ト を使用 して ピオ チ ン ラ ベル する こ と によ り、 1 番染色体サ テ ラ イ ト 11 I配列を含む ビォ チ ン化 DNAブローブを調製 した。 得 られた ビォ チ ン化 DNAプロ一 ブ溶液に 1/10量の 3 M酢酸ナ ト リ ウ ムを加えた後、 2 倍量の冷 エ タ ノ ールを加えて ピオ チ ン化 DNAプローブを沈殿させて回収 した後、 ト リ ス塩酸 EDTA緩衝液 ( 0. lniM EDTAを含む PH7.5の 1 OmMト リ ス塩酸〉 に懸濁 した。
得 られた懸濁液を、 滅菌水ま たは ト リ ス塩酸 EDTA緩衝液で 希釈 し、 0.6nl容量のマ イ ク 口遠心チ ュ ーブに入れて沸腾水中
で 5 分間加熱処理する こ と に よ り、 ビォ チ ン化 DNAプロ ー ブを 変性 した。 チ ュ ーブを氷水中に移 して急冷 した後、 1 / 1の 1 0 X RecA反応溶液 ( 20mM酢酸マ グネ シ ゥ ム、 500 mM酢酸ナ ト リ ゥ ム、 lOmMジチ オ ス レ ィ ト ール、 ImM EGTA (エ チ レ ン グ リ コ —ル一 ビス ( ー ア ミ ノ エチ ルェ一テル) Ν,Ν,Ν' , Ν· -4酢酸) 、 および 50%グ リ セ 口 」 ルを含む ρΗ7.5の lOOraMト リ ス酢酸緩衝 液) 、 1〃 1の ATPブ S溶液または GTPァ S溶液 (各 48.6mM濃度) 、 4 ; gの RecAタ ンパク 質、 およ び、 2 gの実施例 1 で得 ら れた Cy3TMを有する RecAタ ンパク質か らな る溶液を含む、 0.6ral容 量のマイ ク ロ遠心チ ュ ーブに、 上 己のよ う に して得た 5Qngの 変性ビォ チ ン化 DNAプローブを含む溶液を加え、 全量が 10 1 になる よ う に弒菌水で希釈 し、 37°Cで 15分間反応させた。 その後、 ピ才 チ ン化 DNAプロ ーブと同様に変性 して得た 40 g/mlのサケ精子 DNA溶液の 1/z 1を加え、 さ らに 37 °Cで 10分間反 応させた。 得られた反応液に、 1 Iの lOOraM酢酸マ グネ シ ウ ム 溶液を加えてよ く 混合 し、 ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応溶液 を得た。
(2)HEp-2細胞核の調製
ヒ ト喉頭ガ ン由来の HEp-2細胞 (ATCC CCL23) を、 常法によ り、 10%牛胎児血清、 ピル ビ ン酸ナ ト リ ウ ム、 および抗生物質 (ペ ニ シ リ ン、 ス ト レ プ ト マ イ シ ン)を添加した MEM培地 (Gibe o-BRL社製)で培養した。 得られた HEp- 2細胞を ト リ プシ ン- ED TA処理 し、 処理された細胞を低速遠心分離で集めて、 37°Cの 温浴中で 75mMの KC1溶液に徐々 に懸濁 し、 経時的に顕微鏡で確
認 しながら、 5〜20分間保温 し、 適度に核を膨張させた。 そ の 後、 氷冷したメ タ ノ ール : 酢酸(3 : 1)混合液を加えて、 0〜 4°C で遠心分離 した。 上清を除去 してか ら、 さ ら に氷冷したメ タ ノ 一 ル : 酢酸(3: 1)混合液を加えてゆる やかに混合 した後遠心 分離 した。 こ の操作を約 8回繰 り返す こ と に よ り細 質を除去 して核を固定 した。
得られた核を、 氷冷 したメ タ ノ ー ル : 酢酸(3 : 1)混合液に再 懸濁 し、 約 1〜 2 Χ 10β核/ ml濃度の懸濁液を得た。 得られた懸 濁液を 10 /z 1ずつス ラ イ ドガラ ス に滴下 した。 滴下 した懸濁液 を風乾 した後、 室温〜― 80 °Cで保存 した。
(3)未変性の標的核酸配列と のハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応と 検出
上記(2)のよ う に調製 したス ラ ィ ドガラ ス上の標的核酸配列 を含む試料に、 0. 5〃 g/mlの protenaseK溶液(ベー リ ンガーマ ンハ イ ム社製、 PBSに溶解した も の) 100/2 1を添加 し、 こ の上 にパ ラ フ ィ ルム を被せて 37。Cで 3分間処理 し た。 proteinaseK 溶液を除去 してから、 PN(0.5¾Nonidet P-40を含む pH8.0の 0. 1Mリ ン酸緩衝液)で洗浄 した。 次.に、 100 1の前処理用ブロ ッ キ ン グ液(5%ス キム ミ ル ク、 0. TritonX-100、 0.02%ア ジ化 ナ ト リ ウ ムを含む、 ρΗ7· 5の 10mM ト リ ス酢酸緩衝液)を添加 し た後、 パラ フ ィ ルム を被せて室温〜 37。Cで 20〜 60分間処理す る こ と によ り試料を プ ロ ッ キ ン グ し た。 前処理用プロ ッ 丰 ン グ液を除去 した後、 pH7. 5の 10mMト リ ス酢酸緩衝液で軽 く 洗浄 し、 上記( 1 )で調製した 10 1のハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応
溶液を試料の上に添加 した。
次いで、 気泡が入らないよ う に注意 してカ バ一ガラ ス を被 せ、 湿気を含んだ密閉容器に入れて 37。Cのィ ン キ ュ ベー夕一 中で 2時間反応させた。 得られた反応試料を、 37。Cに保温 した 1. 75 X SSC(20 X SSC :.3M塩化ナ ト リ ウ ム、 0. 3Mク エ ^ ^酸ナ ト リ ゥ ム、 pH7. 5を希釈 して調製 した)を用いて、 10分間ずつ 3回洗 浄 した。 次に反応試料を含むス ラ イ ドガラ スをブロ ッ キ ング 液(4xSSC、 0. l¾TritonX-100, 5¾ス キ ム ミ ル ク、 0.02%ア ジ化 ナ ト リ ウ ム)に浸 して室温で 20分間反応する こ と によ り、 試料 をブロ ッ キ ングした。 次に、 5 / g/mlの FITCア ビ ジ ン (Vector 社製、 DCSグ レー ド、 カ タ ロ グ番号 : A-2011、 ロ ッ ト番号 : C 0527、 F/P値 : 4.6)を含むブ ロ ッ キ ン グ液(4X SSC、 0. 1% Tri tonX-100 5% ス キ ム ミ ルク、 0.02%ア ジ化ナ ト リ ゥ ム) に浸 し、 室温で 20分間反応させ、 標的核酸配列が結合 したプロ一 ブ · RecA複合体中に含まれる ビォ チ ン化プローブに FITCァ ビ ジ ンを結合さ せた。 その後、 ス ラ イ ド ガ ラ ス を、 4X SSC、 0. l¾TritonX-100を含む 4 x SSC、 および 4 x SSCの順に室温で各 1 0分間ずつ洗浄 した。
さ ら に、 滅菌水で軽 く 洗浄 した後、 抗退色試薬(lOOmgの P- フ ヱ ニ レ ン ジア ミ ン ジ ヒ ド ロ ク ロ リ ドを 10mlの PBSに溶解 した 後、 pH900.5Mcarbonate-bi carbonate bufferで pH8に調製 し、 90mlの グ リ セ ロ ールを加えて;^ ら 0. 22/z mの フ ィ ノレタ ーで澳過 した液。 必要に応じてプロ ビデ ィ ゥ ム ィ ォダイ ド 1)ゃ4' , 6 -ジァ ミ デ ィ ノ - 2-フ エ 二 ルイ ン ドー ル (DAPI)等のカ ウ ン タ ー
染色剤を添加する) を 1滴添加 してカ バーガラ ス を被せた。
こ の試料をまず G励起フ ィ ル タ ー (BP- 545 ) と補助励起フ ィ - ル夕 一 E0530を組み合わせたォ リ ン パ ス社製の蛍光顕微鏡で観 察 し、 Cy3TMが結合 した RecAタ ンパク質由来の Cy3TMの シグナ ルを検出 した。 次に IB励起フ ィ ル夕 一 (BP-495 ) と補助吸収フ ィ ルタ ー (G520)を組み台わせて、 標的核酸配列 · プロ ーブと の複合体中に含まれる ビォチ ン化プロ ーブ由来の F1TCの シ グ ナ ルを検出 した。 こ の結果、 Cy3TMの シ グナ ルの方が FITCの シ グナ ルよ り強 く、 かつ Cy3TMの シ グナ ル と F1TCの シ グナ ルが全 く 同 じ位置に重な っている こ とが判明 した。 この こ と力 ら、 得られた標的核酸 . プローブ複合体中に RecA夕 ンパク質が除 去されずにそのま ま残っ ている こ とが確認できた と同時に、 Cy3TMが結合 した RecAタ ンパク質を用いて標的核酸 · ブロ ーブ 複合体を 2時間以内に効率よ く 形成させる こ と がで き、 こ の標 的核酸 · プローブ複合体中に含まれる Cy 3 τ "が結台 した RecA夕 ン ノ、。ク質を検出する こ と によ り、 ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反 応 , 洗浄後の染色工程な しに、 標的核酸配列であ る 1 番染色 体サテ ラ イ ト Π Ι配列の存在を、 Zarling の方法よ り も よ り 高感度によ り簡便にかつ同程度の特異性で検出でき る こ と力 ί 実証できた。 尚、 コ フ ァ ク タ 一 と して ΑΤΡ7 Sを用いた場合 も、 GTP 7 Sを用いた場合も結果に差はなかっ た。 実施例 4
FITCが結合 した RecA夕 ンパク質を用いたィ ン シ チ ュ ハイ プ リ
ダイ ゼー シ ョ ン法によ る 1 番染色体サ テ ラ イ ト Π I配列の検出 ( 1 )ハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応溶液の調製
1 番染色体サ テ ラ イ ト i l l配列を含むブ ラ ス ミ ド pUC1. 77 (C ooke. H. J. ら、 Nucleic Acids Res.、 6、 3177、 1979 )力 ら、 d NTP (dATP、 dTTP> dGTP、 dCTP)存在下で BRL社製のニ ッ ク ト ラ ン ス レ ー ン ヨ ン キ ッ ト'を使用 し て、 1番染色体サ テ ラ イ ト I I I 配列を含む DNAプローブを調製 した。 得 られた DNAプローブは 標識および リ ガ ン ドを含んでいない。 得られた DNAプロ ーブ溶 液に 1/10容量の 3M酢酸ナ ト リ ウ ム溶液を添加 した後、 2倍量の 冷エ タ ノ ー ルを加えて DNAプロ ーブを沈殿させて回収 し、 0. 1 ni EDTAを含む ρΗ7. 5の ΙΟιηΜト リ ス塩酸緩衝液に懸阓 した。 こ の懸濁液を同一組成の ト リ ス塩酸緩衝液または滅菌水で 希釈 し、 0.6ml容量のマ イ ク 口遠心チ ユ ーブに入れて沸縢水中 で 5 分間加熱処理してプローブを変性した後、 チ ュ ーブを氷 水中に移して急冷した。 1 1の 10X RecA反応溶液 ( 20mM酢酸 マ グ ネ シ ウ ム、 500πιΜ酢酸ナ ト リ ウ ム、 lOmMジ チ オ ス レ ィ ト ー ル、 ImM EGTA、 50 %グ リ セロ ー ルを含む pH7.5の lOOmMト リ ス 酢酸緩衝液) 、 1/1 1の ATP 7 S溶液ま た は GTP 7 S溶液(48.6mM濃 度の保存溶液)(ある いは、 rATP、 dATP、 ATP 7 Sな どと ADPの混 合物を用いて も よい)、 1· 6〃 gの RecAタ ンパク質、 および、 実 施例 1 で得られた0.8 8の?1丁(:が結合 した 0 タ ンパク 質か らな る溶液を含む、 0.6ral容量のマイ ク ロ遠心チ ュ ー ブに、 上 記のよ う に し て得た 20ngの変性 DNAブローブを含む溶液を加え、 全量が 10 1になる よ う に滅菌水で希釈 し、 37 で 15分間反応
さ せた。
その後、 DNAプローブと同様に変性 して得た 40 g/ralのサケ 精子 DNA溶液の 1/z 1を加え、 さ ら に 37°Cで 10分間反応させた。 得られた反応液に、 1// 1の lOOmM酢酸マ グネ シ ゥ ム溶液を加え てよ く 混合 し、 ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン反応溶液を得た。
(2) HEp-2細胞核の調製
実施例 3 (2)に記載 した方法と同様の方法で調製 した。
(3)未変性の標的核酸と のハイ ブ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応および 検 UJ
実施例 3 (3)に記載した方法と同様の方法で、 上記(1)で調 製 したハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応溶液およ び上記( 2 )で調製 したス ラ イ ドガラ ス上の試料を反応させて、 1.75xSSC、 0.1¾ TritonX-100を含む 1· 75xSSC、 1.75 xSS Cの順で各 10分間ずつ 3 7'Cで洗浄 した。 次に缄菌水で軽 く 洗浄 した後、 前記抗退色試 薬(PIを含む)を 1滴添加 して標的核酸配列に結合 したプローブ • RecA複合体中の RecAタ ンバク踅に結合 した FI TCシグナルを、 IB励起フ ィ ル タ ー (BP-495)を取り付けたォ リ ン パ ス社製の蛍 光顕微鏡で検出 した。
この結果よ り、 20ngのプロ ーブと FITCが結合 した RecA夕 ン パク質を用いて、 2時間以内に樣的核酸 . プローブ複合体を効 率よ く 形成させる こ とができ、 該標的核酸 . プローブ複合体 中に含まれる FITCを有する RecA夕 ンパク質を検出する こ と に よ り、 ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応 . 洗浄後の染色工程な し に、 標的核酸配列の存在を、 カ ウ ン タ ー染色を施 した埸合も、
通常の蛍光顕微鏡で容易に検出でき る こ とが判明 した。 これ によ っ て本方法を用いる こ と によ り、 Zarlingら の方法に比べ よ り高感度によ り簡便に標的核酸配列の存在を検出でき る こ とが実証できた。 尚、 コ フ ァ ク タ 一 と して ATP 7 Sを用いた場 合 も、 GTP 7 Sを用いた場合も結果に差はなかった。 実施例 5
F I TCを有する RecA夕 ンパク質を用いたィ ン シチ ュ ハイ プ リ ダ ィ ゼ一 シ ョ ン法によ る ガ ン抑制遺伝子 p 53の検出
( 1 )ハ イ ブ リ ダィ ゼ一 シ ヨ ン反応溶液の調製
ガン抑制遗伝子 p53の cDNAか ら調製 した ON CO R社製の ビォ チ ン化プローブ(0NC0B社製、 カ タ ロ グ番号 : M710-BI0、 ロ ッ ト 番号 : 3C11 20ngを使用 して、 実施例 4 (1)に記載の方法と同 様の方法でハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応溶液を調製した。
(2)HEp-2細胞核の調製
実施例 3 (2)に記載の方法と同様の方法で HEp-2細胞核を調 製 した。
( 3 )未変性の標的核酸と のハイ ブ リ ダイ ゼ一 シ ョ ン反応および 検 lii
実施例 4 (3)に記載の方法と同様の方法で、 未変性の標的核 酸とのハイ ブ リ ダィ ゼ一 シ ョ ン反応および検出を行った。 20 ngの p53プ ロ ー ブと FITCを有する RecAタ ンパク質を用いて、 2 時間以内に標的核酸 · プローブ複合体を効率よ く 形成させ る こ と がで き、 該標的核酸 · プローブ複合体中に含まれる FITC
が結合 した RecA夕 ンパク質を検出する こ と によ り、 ハ イ ブ リ ダイ ゼー シ ヨ ン反応 , 洗浄後の染色工程な し に、 標的核酸配 列 (単一コ ビー であ る p53遺伝子配列) の存在を、 カ ウ ン タ ー 染色を施 した場合も、 通常の蛍光顕微鏡で容易に検出でき る こ とが判明 した。
(4)Zarlingらの方法によ る検出
p53の cDNAか ら調製した 50ngの 0NC0R社製の ビォチ ン化ブ口 ーブ、 6〃 gの RecAタ ンノ、'ク質、 および、 20ngの ピオチ ンィ匕プ ロ ーブ、 2.4 gRecAタ ンパク質を使用 して、 Zarlingら によ る W0 93/05177の実施例 2 に開示される方法に従って、 プロ ーブ 複合体を調製 した。 こ の複合体を、 実施例 3 (2)に記載の方法 と同様の方法で調製 した試料に添加 して、 Zarlingらによ る W 0 93/05177の実施例 3 Bに記載の方法と同様の方法で 2時間 ハ イ ブ リ ダィ ズ し、 次いで洗浄を行っ た。 ただ し、 ハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応の前に lOmMト リ ス酢酸緩衝液 (pH7.5) 中 で 60で、 45分間の前処理を行っ た。 前処理用ブロ ッ キ ン グ液 によ る ブロ ッ キ ング処理は行わなかっ た。
次いで、 上記実施例 3 (3)に記載の方法で、 標的核酸配列 - プローブ複合体中に含ま れる ビォチ ンィ匕プロ ーブに FITCァ ビ ジ ン (Vector社製、 DCSグレー ド、 カ タ ロ グ番号 : A- 2011、 π ッ ト 番号 : CO 527、 F/P値 : 4.6) を結合させ、 IB励起フ ィ ル夕 一 (BP-495)を取り付けたオ リ ン パ ス社製の蛍光顕微鏡で観察 し、 ビォチ ン化ブロ ー ブ由来の FITCの シ グナ ルを検出 した。
50ngの ビォチ ン化 p53プローブを使用 した場合は、 力 ゥ ン 夕 ー
染色 しなければ、 非常に弱いながら も一応通常の蛍光顕微鏡 で シ グナ ルを検出でき たが、 カ ウ ン タ ー染色 した場合は ビォ チ ン化 p53プロ ーブ由来の F I TCの シ グナ ルを全 く 検出できなか つ た 0
また 20ngの ピ オ チ ン化 p53プロ ーブを使用 した場合には、 力 ゥ ン夕 ー染色 しない場合において も ビォチ ン化 p53プロ ーブ由 来の F I TCの シグナルを全 く 検出でき なかった。 こ の結果は、 本発明によ る方法が、 Zar lingらの方法に比べよ り高感度によ り簡便に、 単一コ ピーである p53遺伝子を検出でき る こ と を示 す。 尚、 コ フ ァ ク タ 一 と して ATPァ Sを用いた場合も、 GTP 7 S を用いた場合も結果に差はなかった。 実施例 6
FITCを有する RecAタ ンパク質を用いたィ ン シ チ ュ ハイ プ リ ダ ィ ゼー シ ョ ン法によ る メ タ ノ ー ル固定 した肝臓ガ ン由来細胞 懸濁液中の HBV核酸配列の検出
(1)ハイ ブ リ ダィ ゼ一 シ ヨ ン反応溶液の調製
全 HBV( B型肝炎 ゥ ィ ル ス )DNA配列を含むプ ラ ス ミ ド pAM6 (ATCC 45020 ) を、 dNTP存在下で BRL社製のニ ッ ク ト ラ ン ス レ ー シ ヨ ンキ ッ ト を使用 して断片化する こ と に よ り、 HBV配列を 含む DNAプローブを調製 した。 こ の DNAプローブは、 検出可能 な標識や リ ガ ン ドを有 していない。 こ のよ う に して調製 した 20ngの HBVプロ ーブを使用 して、 実施例 4 (1)に記載の方法と 同様の方法でハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応溶液を調製 した。
(2)固定した肝臓ガ ン由来細胞懸濁液の調製
肝臓ガン由来で、 HBV核酸配列の一部が染色体に組み込まれ ている こ とが知 られている " Alexander" 細胞(ATCC CEL8024) を、 HEp-2細胞と同様に して培養 し、 遠心分離によ って細胞を 集め PBSで洗浄 した。 遠心分離 して PBSを除去 した後、 沈殿 し た細胞を、 100%冷メ'夕 ノ ール(または、 70%エ タ ノ ール等の 適当な固定液)を加えて固定した。 細胞濃度が 2 X 10 '個/ πι 1に なる よ う に調製 して一 20°Cで保存 した。 対照と して、 HEp-2钿 胞の懸濁液を同様の方法で固定 して調製 した。
(3)細胞懸濁液中での未変性の標的核酸とのハイ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン反応と検出
上記(2)で調製した、 約 I X 10β個の細胞を含む細胞懸濁液を、 0.6 m 1容量のマ イ ク 口遠心チ ュ ーブに分取し、 0〜 4てで遠心分 離 して上清を除去した。 沈殺と して集め られた細胞を風乾し た後、 の前処理用ブロ ッ キ ン グ液を加えて細胞を懸濁 し、 室温〜 37'Cで 20〜 30分間保持する こ と によ り ブロ ッ キ ン グ した。 こ の液を遠心分離して前処理用ブロ ッ キ ン グ液を除 去 し、 次いで、 PH7.5の 10mMト リ ス酢酸緩衝液で細胞を洗浄 し た。 上記(1)で調製 したハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応溶液
1を钿胞に添加 して懸濁 した後、 37'Cの温浴中で 2 時間反応さ せた。
得られた反応液を遠心分離 して上清を除去 した。 次いで、 37°C に保温 した 1.75 X SSCを 200 1加えて細胞を懸濁後、 37°C の温浴中で 5 分間保温 し、. その後、 遠心分離 して上淸を除去
した。 0. l%TritonX-100を含む 1.75xSSC、 1.75xSSCの順でさ ら に 2 回洗浄 した。 そ して 30 1の抗退色試薬(P1等の力 ゥ ン 夕 一染色剤は含ま ない)を加えて細胞を懸濁 し、 こ の う ち 2;z lを ス ラ イ ドガラ ス に滴下 し、 カ バーガラ ス を被せて 1 B励起フ ィ ル タ ー (BP-495 )を取り付けたォ リ ン パ ス社製の蛍光顕微鏡で FITCシ グナ ルを観察 した。 そ の結果、 Alexander細胞か ら は、 ハイ ブ リ ダィ ゼ一 シ ョ ン反応 · 洗浄後の染色工程な しに、 F I TCの シ グナ ルを検出でき たが、 HEp-2細胞か ら は全 く シ グナ ル は検出されなかつた。
こ の結果か ら、 細胞懸蜀液を使用 した場合でも、 本方法に よ り高感度によ り簡便に特異性高 く 標的核酸配列の存在を検 出でき る こ とが実証された。 尚、 コ フ ァ ク タ 一 と して ATP7 S を用いた場合も、 GTP 7 Sを用いた場合も結果に差はなかっ た。 実施例 7
FITCを有する RecAタ ンパク質を用いたィ ン シ チ ュ ハイ ブ リ ダ ィ ゼー シ ヨ ン法によ る中期細胞由来の染色体標本中の 1番染色 体サ テ ラ イ ト I I IDNAの検出
(1)ハ イ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応溶液の調製
実施例 4 (1)に記載の方法と同様の方法で調製 した。
(2)染色体標本の調製
染色体標本を、 例えば、 Trask. B. J. ら、 Methods in Cell Biology, 35、 16、 1991に記載される常法に従っ て、 健常人の 血液か ら分離 した リ ン パ球を培養 して コ ルセ ミ ド処理 した後
実施例 3 (2)と同様の方法で固定する こ とによ つ て調製 した。
(3)未変性の標的核酸と のハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応と検出 実施例 4 (3)に記載の方法と同様の方法で行っ た。 20ngのプ ロ ーブと FITCが結合 した BecAタ ンパク 質を用いて、 2時間以内 に染色体標本中の標的核酸と標的核酸 · プローブ複合体を効 率よ く 形成させる こ とができ、 FITCを検出する こ と によ り、 ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン反応 . 洗浄後の染色工程な し に、 染 色体標本中の標的核酸配列であ る 1 番染色体サ テ ラ イ ト Π Ι配 列の存在を、 カ ウ ン タ ー染色を行っ た場合も、 通常の蛍光顕 微鏡で容易に検出でき る こ とが判明 し、 本発明による方法が 染色体標本に も適用でき る こ とが確認できた。 尚、 コ フ ァ ク タ ー と して ATP 7 Sを用いた場合 も、 GTP 7 Sを用いた場合 も結 果に差はなかつた。 実施例 8
FITCを有する抗 RecA抗体を用い る標的核酸配列(1番染色体サ テ ラ イ ト I I I配列)の検出
( 1 )ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応溶液の調製
検出可能な標識ま たは リ ガン ドを有 しない 2.4 gの RecA夕 ンパク質を使用 して、 実施例 4 (1)に記載の方法と同様の方法 でハイ ブリ ダィ ゼー シ ョ ン反応溶液を調製した。
(2) HEp-2細胞核の調製
実施例 3 (2)に記載の方法と同様の方法で HEp-2細胞核を調
S^,し フ
(3)未変性の標的核酸と のハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応と検出 上記(2〉で調製 した試料に、 10/2 1の上記(1)で調製したハイ ' ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応溶液を添加 した。 気泡が入らないよ う に注意してカ バーガラ スを被せ、 湿気を含んだ密閉容器に 入れて 37。Cのイ ンキ ュ ベー タ 一中で 2 時間反応させ.た。 こ の 反応試料を、 37°Cに保温 した 1.75X SSC中で 10分間ずつ 3回洗 浄 した。 次に試料を含むス ラ イ ドガ ラ スをブ ロ ッ キ ン グ液(4 X SSC、 0.1% Triton X-100、 ス キ ム ミ ルク、 0.02%ア ジ化 ナ ト リ ゥ ム)に浸 して室温で 20分間反応する こ と によ り試料を ブ ロ ッ キ ン グ した。
ブロ ッ キ ン グ液を除ま した後、 lOO/z 1の抗 RecA抗体溶液(実 施例 2 で得られた、 FITCが結合 した抗 RecA抗体を 15 g/mlの 濃度でプロ ッ キ ン グ液に溶解 した も の)を添加 し、 パラ フ ィ ル ム を被せて 37。Cで 1 時間反応させた。 こ の試料を含むス ラ ィ ドガラ スを、 4 55じ、 0.1%111"1 011 (—100を含む4 55じ、 4
SSCの順に室温で各 10分間ずつ洗浄 した。 さ らに婊菌水で軽 く 洗浄 した後、 上記の抗退色試薬を 1 滴添加してカ バーガラ ス を被せて IB励起フ ィ ルタ ー (BP-4.95)を取り付けたォ リ ン パ ス 社製の蛍光顕微鏡で観察 し、 FITCシ グナ ルを検出する こ と に よ り 1番染色体サテ ラ イ ト IIIDNAの存在を検出でき た。 得られ た シ グナ ルは、 実施例 4 で得られた シ グナルよ り も さ ら に強 かっ た。 尚、 コ フ ァ ク タ 一 と して ATP7 Sを用いた場合も GTP7 Sを用いた場合 も結果に差はなかった。
実施例 9
抗 RecA抗体を認識 し得る 2 次抗体を用いた標的核酸配列( 1 番- 染色体サ テ ラ イ ト I II配列)の検出
( 1 )ハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応溶液の調製
実施例 8 (1)に記載した方法と同様の方法でハ イ ブ リ ダィ ゼ ー シ ョ ン反応溶液を調製した。
(2) HEp-2細胞核の調製
実施例 3 (2)に記載の方法と同様の方法で HEp-2細胞核を調 製 した。
(3)未変性の標的核酸とのハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応と検出 上記(2)で調製 した試料に、 10/ 1の上記(1)で調製 したハ イ ブ リ ダィ ゼ一 シ ヨ ン反応溶液を添加 した。 気泡が入ら ないよ う に注意してカ バーガラ スを被せ、 湿気を含んだ密閉容器に 入れて 37。Cの ィ ン キ ュ ベー タ一中で 2 時間反応させた。 得ら れた反応試料を、 37°Cに保温 した 1.75X SSC中で 10分間ずつ 3 回洗浄 した。 次に試料を含むス ラ イ ドガラ ス をブ ロ ッ キ ン グ 液(4X SSC、 0. UTriton X-100、 5%ス キ ム ミ ル ク、 0.02%ア ジ 化ナ ト リ ゥ ム )に浸 して室温で 20分間反応させてブ ロ ッ キ ン グ を行った。 ブ ロ ッ キ ン グ液を除去した後、 100// 】の抗 RecA抗 体溶液 (実施例 2 で得られた FITCが結合 した抗 RecA抗体を 15 g/mlの澳度でプロ ッ キ ング液に溶解 した もの。 FITCが結合 していなぃ抗 RecA抗体を使用 して も よ い)を添加 し、 パラ フ ィ ル ム を被せて 37 °Cで 1 時間反応させた。 こ の試料を含むス ラ ィ ドガラ スを、 4X SSC、 0. l¾Triton X-100を含む 4 x SSC、 4 x
SSCの順に室温で各 10分間ずつ洗浄 した。 さ ら に も う 1度ス ラ ィ ドガラ スをブロ ッ キ ン グ液に浸 して室温で 20分間反応させ て再度ブロ ッ キ ングを行った。
プロ ッ キ ン グ液を除去 した後、 100;/ 1の FITCが結合 したャ ギ抗マ ウ ス IgG抗体溶液(シ グマ社製のャギ抗マ ウ ス IgG抗体を、
0. l%Tween-20. 2%正常ャギ血清(G i bco社製)を含む PBSで 1/10 00希釈 した溶液)を添加 し、 パラ フ ィ ル ム を被せて 37。Cで 1時 間反応させた。 こ の試料を含むス ラ イ ドガラ ス を、 0.1%Twe en-20を含む PBSを用いて室温で 5分間ずつ 3回洗浄 した。 さ ら に、 滅菌水で軽 く 洗浄 した後、 上記の抗退色試薬を 1滴添加 し てカ バーガラ スを被せて IB励起フ ィ ル タ ー (BP-495 )を取り付 けたオ リ ン パ ス社製の蛍光顕微鏡で観察し、 F I TCシグナルを 検出する こ と によ り 1番染色体サテ ラ イ ト III DNAの存在を検 JL した。
得 られた シ グナルは、 実施例 4 や 8 で得られた シ グナ ルよ り も強かった。 尚、 コ フ ァ ク タ 一 と して ATP 7 Sを用いた場合 も、 GTP 7 Sを用いた場合も結果に差はなかった。 実施例 1 0
ジゴキ シゲニ ンを有する RecA夕 ンパク質を用いる ィ ン シチ ュ ハイ ブ リ ダィ ゼ一 シ ヨ ン法によ る多剤耐性(MDR1)遺伝子の検
(1)ジゴキ シゲニ ンを結合させた RecAタ ンパク質の調製
ベー リ ンガーマ ン ハ イ ム社製の DIG抗体ラ ベ リ ン グキ ッ ト を
用いて、 ジゴキ シゲニ ンを RecA夕 ンパク 質に結合させた。 即ち、 まず RecAタ ンパク質 1 mgを 1 mlの リ ン酸緩衝溶液(P BS)に溶解 し、 得られた溶解液に、 43.5// 1の ジ ゴキ シ ゲニ ン -3-0 -サク シ ェ ル- ε -ァ ミ ノ 力 プロ ン酸- Ν-ヒ ド ロ キ シ -サ ク シ イ ミ ドエ ス テ ル (DIG-.NHS)溶液(2// g/ 1)を加えて、 ゆるやか に攪拌 しながら室温で 2 時間反応させた。 こ こ で、 1モ ル の!? ecAタ ンノ、。ク質は、 5モ ルの D1G-NHSと反応する。
得 られた反応液を、 セ フ ア デ ッ ク ス G-25にア プラ イ し、 溶 出緩衝液(PBS、 pH7.2)を用いて溶出する こ と によ り、 RecAと 結合しなかった遊離の D1G-NHS、 および DIG-NHSと結合 した Re cA夕 ンパク質とを分離 した。
(2)ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応溶液の調製
BRL社製のニ ッ ク ト ラ ン ス レ ー シ ョ ンキ ッ ト を使用 して、 d NTP(dATP、 dTTP、 dGTP、 dCTP)の存在下で、 多剤耐性(MDR1)遺 伝子由来の cDNA配列を含むプ ラ ス ミ ド pMDRAl (Kioka、 Nら、 Bi ochem. Biophys. Res. Coinmu. , 162、 224、 1989 )力 ら、 多剤 耐性(MDR1)遗伝子由来の cDNA配列を含む DNAプローブを調製 し た。 得 られた DNAプローブは、 検出可能な標識ま たは リ ガ ン ド を含んでいない。 得られた DNAプローブを含む溶液に、 0.3 酢酸ナ ト リ ウ ムを含むエ タ ノ ー ルを添加する こ と によ り、 DN
Aプローブを沈殺させて回収 した。 回収 した DNAプローブを ト リ ス塩酸 EDTA緩衝液(10mM卜 リ ス塩酸、 0.1 mM EDTA、 pH7.5) に懸濁 し、 Microcon-100 (ァ ミ コ ン社製)を用いて精製する こ と によ り、 DMプローブ溶液を得た。
得 られた DNAプロ ーブ溶液を、 璩菌水ま たは 卜 リ ス塩酸 EDT A緩衝液で希釈 し、 0. 6ml容量のマイ ク 口遠心チ ュ ーブに入れ た。 こ のチ ュ ーブを沸騰水中で 5分間保持する こ と に よ り DNA プローブを変性 した。 変性後、 こ のチ ュ ーブは氷水中に移 し ,ΪΞ? tv L o 1
別に、 0.6ml容量のマイ ク ロ遠心チ ュ ーブに、 1/ 1の 10ズ 1? ecA 反応溶液(lOOmMト リ ス酢酸緩衝液 ρΗ7· 5、 20mM酢酸マ グネ シ ゥ ム、 500mM酢酸ナ ト リ ウ ム、 10mMジチ オ ス レ ィ ト ー ル、 5 0%グ リ セ ロー ル)、 1 1の ATP 7 S溶液または GTP 7 S溶液(4.8 6mMに調製 した保存溶液)、 114ngO SSB(single-strand bindi ng protein^ フ ア ル マ シ ア社製)、 および 1.6〃 gの Re cAタ ン パ ク質と 0.8 gO DIG-NHSとを結合 して得た RecAタ ンパク質を添 加 し混合した。 なお、 上記 ATP 7 S溶液ま たは GTP 7 S溶液の代 わ り に、 rATP、 dATP、 ま たは ATP 7 Sと ADPの混合物を必要に応 じて使用 した。 '
こ のマイ ク ロ遠心チ ュ ーブに、 上記のよ う に して変性させ た DNAブ口一ブを 20ng加え、 さ ら に全量が 10 1になる よ う に 域菌水を添加 した後、 37eCで 15分間反応させた。
得られた反応液に、 の酢酸マ グ ネ シ ウ ム溶液(100 raM) を加えてよ く 混合する こ と によ り、 ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン 反応溶液を得た。
(3) HEp-2細胞核の調製
実施例 3 (2)に記載 した方法と同様の方法で調製 した。
(4)未変性の標的配列とのハイ プ リ ダイ ゼー シ ョ ン反応と検出
上記(3)で得たス ラ イ ドガラ ス上の HEp-2細胞核に、 100/^ 1 の RNase溶液(ベー リ ンガーマ ンハイ ム社製の RNAaseを、 グ リ セ ロ ー ルを含ま ない 1 X RecA反応溶液に、 50 g/mlの濃度にな る よ う に溶解 した液)を添加 し、 パラ フ ィ ル ム を被せて、 37 °C で 60分間処理 した。 処理後、 RNase溶液を除去 し、 グ リ セ ロ ー ルを含ま ない 1 X RecA反応溶液で洗浄 し、 次に室温で 10分間、 10¾の ホ ルマ リ ン溶液(和光純薬社製)で試料を処理 した。
次いで、 こ の試料を、 グ リ セ ロー ルを含ま ない 1 X RecA反応 溶液で洗浄 し、 100 / 1の前処理用ブ ロ ッ キ ン グ液(5¾ス キ ム ミ ル ク、 10mMト リ ス酢酸緩衝液、 0.1% Triton X-100、 0.02%ァ ジ化ナ ト リ ウ ム )を添加し、 パ ラ フ ィ ル ムを被せた後、 室温〜 37°Cで 20〜 60分間保持する こ と によ り試料を プ ロ ッ キ ン グ し た。
次いで、 前処理用ブロ ッ キ ン グ液を除去し、 グルセ ロール を含ま ない IX RecA反応溶液を用いて軽 く 洗浄 した後、 (2)で 調製 したハ イ ブ リ ダィ ゼー シ ョ ン反応溶液 10// Iを試料の上に 添加 した。 気泡が入らないよ う に注意 してカバーガラ ス を被 せ、 湿気を含んだ密閉容器に入れて 37。Cのィ ン 牛 ュ ベータ一 中で 2時間保持する こ と によ り ハイ ブ リ ダィ ゼー シ ヨ ン反応を 行'つた。 得られた反応試料は、 37°Cに保温 した 1.75 X SSCを用 いて 10分間ずつ 3回洗浄 した。
次に反応試料を含むス ラ イ ドガラ ス をプロ ッ キ ン グ液(4 X SSC、 0. l%Tri ton X-100^ 5%ス キ ム ミ ノレ ク、 0.02%ア ジ化ナ ト リ ウ ム )に浸 して室温で 20分間反応する こ と に よ り、 試料をブ
ロ ッ キ ン グ した。 次いで、 試料を含むス ラ イ ドガラ ス を 20 g/m 1の抗ジゴキ シゲニ ン 一 フ ノレ オ レ ツ セ ン (ベ ー リ ンガーマ ン ハイ ム社製)を含むプロ ッ キ ン グ液に浸 して 37 °Cで 20分間反応 させ、 標的核酸配列に結合したプロ ーブ · RecA複合体中に含 ま れる DIG-NHSを結台'させた RecAタ ンパク質に、 抗ジゴキ シゲ ニ ン一フ ルォ レ ツ セ ンを結合させた。 その後、 ス ラ イ ドガラ ス を、 4X SSC、 0. l%Triton X-100を含む 4 x SSC、 および 4x S SCの順に室温で各 10分間ずつ洗浄した。 次に滅菌水で軽 く 洗 浄 した後、 実施例 3 に記載の抗退色試薬を 1滴添加 してカ バー ガ ラ スを被せた。 こ の試料を IB励起フ ィ ル タ ー (BP-495 )を取 り 付けた ォ リ ンパス社製の蛍光顕微鏡で観察 し、 標的核酸 (多剤耐性(MDR1)遺伝子由来の cDNA配列) · プロ一ブ複台体 中に含まれる DIG-NHSを結合させた EecA夕 ンパク質由来のフ ル ォ レ ツ セ ン (FITC)の シ グナ ル を検出 した。
こ の結果力 ら、 DIG-NHSを結合させた RecAタ ンパク質を用い て も標的核酸 · プロ ーブ複合体を効率よ く 形成させる こ とが でき、 該標的核酸 · プローブ複合体中に含ま れる DIG-NHSを結 合させた RecA夕 ンパク質を検出する こ と によ り、 単一コ ピー であ る標的配列 (多剤耐性(MDR1)遺伝子由来の cDNA配列) の 存在を Zar lingらの方法に比べよ り簡便によ り高濃度に検出で き る こ とを実証できた。
尚、 補因子と して ATP7 Sを用いた場合も、 GTP7 Sを用いた 場合も結果に差はなかっ た。