リコンビナーゼポリメラーゼ増幅
本開示において、リコンビナーゼおよび関連するタンパク質の特性を利用し、DNAポリメラーゼ反応の配列特異的なプライミングを可能にする単鎖相同性DNAを有する二本鎖DNA侵入する、標的DNAのリコンビナーゼ−ポリメラーゼ増幅(RPA)に関連する新規な方法を記載する。開示する方法は、熱サイクリングまたは好熱性酵素を必要とせず、したがって、他の増幅方法よりも容易で手ごろな実施および携帯性を提供するという利点を有する。さらに、RPA反応のリアルタイムモニタリングを可能にする条件、光を用いてRPA反応を調節する方法、あるいは、増幅種の性質をゲル電気泳動の必要なく測定する方法、RPA反応におけるシグナル対ノイズ比を改善および最適化する方法、オリゴヌクレオチドプライマー機能を最適化する方法、キャリーオーバー混入物を防除する方法、ならびに配列特異的第3の「特異性」プローブを用いる方法を開示する。
Notice: Undefined index: DEJ in /mnt/www/gzt_disp.php on line 298
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1および第2のDNA鎖を含む二本鎖標的核酸分子のDNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法であって、
(a)溶液中で、uvsXリコンビナーゼ因子を第1の核酸プライマーおよび第2の核酸プライマーと接触させ、第1の核タンパク質プライマーおよび第2の核タンパク質プライマーを形成する工程であって、該核酸プライマーは単鎖領域をその3’末端に含む、工程;
(b)該第1の核タンパク質プライマーおよび該第2の核タンパク質プライマーを該二本鎖標的核酸分子と接触させ、それにより:
(1)該第1の鎖の第1の部分における第1の二本鎖構造、および
(2)該第2の鎖の第2の部分における第2の二本鎖構造
を、該第1の核タンパク質プライマーの3’末端および該第2の核タンパク質プライマーの3’末端が、同じ二本鎖鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるように形成する工程;
(c)該第1の核タンパク質プライマーの3’末端および第2の核タンパク質プライマーの3’末端を、dNTPおよび鎖置換特性を有する1種類以上のDNAポリメラーゼを用いて伸長させ、第1および第2の二本鎖核酸生成物と、核酸生成物の第1および第2の被置換鎖とを生成する工程;ならびに
(d)(b)および(c)を、所望の増幅度に達するまで反復する工程
を含み、ここで、
該核酸生成物は、工程(d)において二本鎖標的配列としての機能を果たし得る;
該溶液は、さらにgp32単鎖DNA結合タンパク質を、工程(a)で該第1のプライマーおよび該第2のプライマーを飽和させるのに充分なの濃度で含む;
該溶液は、さらにリコンビナーゼ負荷因子uvsYを、0.2〜8マイクロモル濃度で含み;
該溶液は、さらにクラウディング剤を1%〜12%の濃度で含む;
該1種類以上のDNAポリメラーゼは、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を欠き、FLAPエンドヌクレアーゼ活性を欠くものである;
該溶液が、uvsX負荷DNAフィラメントの分解および合成を補助するのに充分な加水分解性ヌクレオシド三リン酸をさらに含む;ならびに
該反応は、20℃〜50℃の温度で行なわれる、
リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項2】
前記核酸生成物の第1および第2の被置換鎖が、前記第1または第2の核タンパク質プライマーとの同時のリコンビナーゼポリメラーゼ反応によって二本鎖DNAに変換される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記核酸の第1および第2の被置換鎖が、
(a)前記第1または第2のプライマーを該被置換鎖に接触させること;および
(b)前記第1または第2のプライマーを、前記1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPにより伸長させること
によって二本鎖DNAに変換される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記接触工程によりDNA二本鎖ハイブリッドが生成される、請求項4に記載の方法。
【請求項5】
前記第1および第2の被置換鎖が、互いに少なくとも部分的に相補的であり、ハイブリダイズして二本鎖または部分的に二本鎖の核酸を形成する、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記部分的に二本鎖核酸が、ポリメラーゼおよびdNTPによって完全に二本鎖の核酸に変換される、請求項6に記載の方法。
【請求項7】
前記核酸の第1および第2の被置換鎖が、自己プライミングヘアピン構造を形成し得る2つの核酸領域をその3’末端に含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記核酸プライマーが、DNA、RNA、PNA、LNA、モルホリノ主鎖核酸、ホスホロチオレート主鎖核酸、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が、酸性残基のC末端欠失を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が、約0.2μM〜約1μM、約1μM〜約4μM、約4μM〜約6μM、および約6μM〜約12μMからなる群より選択される濃度で存在する、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記溶液が、単鎖結合タンパク質、ヘリカーゼ、トポイソメラーゼ、リゾルベース、RuvA、RuvB、RuvC、RecG、PriA、PriB、PriC、DnaT、DnaB、DnaC、DnaG、DnaXクランプ負荷体、ポリメラーゼコア複合体、DNAリガーゼ、スライディングクランプ、大腸菌β−二量体スライディングクランプ、真核生物のPCNAスライディングクランプ、T4スライディングクランプgp45、大腸菌SSBタンパク質、gp32タンパク質、N末端にさらなるアミノ酸を有するgp32、C末端にさらなるアミノ酸を有するgp32、リシン3の置換を有し、リシンでないアミノ酸を有するgp32、およびアルギニン4の置換を有し、アルギニンでないアミノ酸を有するgp32、ならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される1種類以上のアクセサリー因子をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
該さらなるアミノ酸がポリヒスタグを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記誘導体が、gp32(N)、gp32(C)、gp32(C)K3A、gp32(C)R4Q、gp32(C)R4T、gp32K3A、gp32R4Q、gp32R4Tおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記単鎖安定化因子が約1μM〜20μMの濃度で存在する、請求項12に記載の方法。
【請求項16】
前記T4 gp32が1μM〜30μMの濃度である、請求項1に記載の方法。
【請求項17】
前記クラウディング剤が、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、デキストラン、フィコール、PEG1450、PEG3000、PEG8000、PEG10000、15,000〜20,000ダルトンの分子量を有するPEG化合物ならびに誘導体およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項18】
前記ポリエチレングリコールが、反応物の重量または容量の1〜12%である、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
uvsYが、さらにポリヒスタグをN末端またはC末端に含む、請求項1に記載の方法。
【請求項20】
前記溶液が、ATP、ATPアナログ、ATP−γ−Sならびにその誘導体および組合せからなる群より選択されるリコンビナーゼ因子の補因子をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項21】
前記溶液が、ADPをATPに変換するためのATP再生系、ADPをAMPから再生させるための系、ピロホスファターゼまたはそれらの組合せをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
前記ATP再生系が、クレアチンリン酸およびクレアチンキナーゼ、ADP−β−S、ならびにそれらの組合せを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
該1種類以上のDNAポリメラーゼが、原核生物のポリメラーゼ、真核生物のポリメラーゼおよびファージにコードされたポリメラーゼからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前記原核生物のポリメラーゼが、大腸菌DNAポリメラーゼIクレノウ断片、Bacillus stearothermophilus ポリメラーゼIラージフラグメント、φ−29 DNAポリメラーゼ、T7 DNAポリメラーゼ、Bacillus subtilis Pol Iラージフラグメント、大腸菌DNAポリメラーゼI、大腸菌DNAポリメラーゼII、大腸菌DNAポリメラーゼIV、大腸菌DNAポリメラーゼVおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記1種類以上のDNAポリメラーゼのうち少なくとも1種類が、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記少なくとも1種類の核酸プライマーが、その3’末端の2つの塩基間に非リン酸結合を含み、3’→5’ヌクレアーゼ活性に抵抗性であるか、またはその3’最後の塩基もしくは3’の最後から2番目の塩基または両方の少なくとも1種類のロックされた核酸に対して抵抗性である、請求項1に記載の方法。
【請求項27】
標的核酸分子が、スーパーコイル核酸、2つの末端を有して該末端の両方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、2つの末端を有して該末端の一方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、線状核酸、ポリメラーゼによって二本鎖核酸に変換される単鎖核酸、および加熱または化学的処理の作用によって変性される二本鎖核酸、からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
前記第1または第2の核酸プライマーが、少なくとも20残基長または少なくとも30残基長である、請求項1に記載の方法。
【請求項29】
前記第1の核酸プライマーおよび前記第2の核酸プライマーが、それらの3’末端に関して同じ二本鎖鋳型核酸分子上で互いに向かって配向され、該3’末端が、工程(b)の後0〜10塩基、工程(b)の後10〜30塩基、工程(b)の後30〜100塩基、工程(b)の後100塩基超、および工程(b)の後1,000,000塩基超からなる群より選択される間隔分離れている、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
短く3’がブロックされたオリゴヌクレオチドの存在下で行なわれ、前記第1または第2の核酸プライマーの3’領域に相補的な配列を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記短いオリゴヌクレオチドが、前記第1または第2の核酸プライマーに、共有結合性リンカーによって、該核酸プライマーの5’末端と該短いオリゴヌクレオチドの3’または5’末端の間に固定される、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
少なくとも1種類の核酸プライマーが、前記標的核酸分子には相補的でないが、該プライマーの3’領域には相補的である短い5’領域を含有する、請求項1に記載の方法。
【請求項33】
20℃〜40℃の間、または20℃〜30℃の間で実行される、請求項1に記載の方法。
【請求項34】
前記鋳型核酸の温度誘導性融解なしで実行される、請求項1に記載の方法。
【請求項35】
前記第1および第2の核タンパク質プライマーが、各々、前記標的核酸分子の濃度よりも少なくとも1000倍大きいモル濃度で存在する、請求項1に記載の方法。
【請求項36】
少なくとも1種類の核酸プライマーが、該核酸プライマーの5’末端に、前記標的核酸分子に相補的でない1個以上の塩基を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項37】
前記標的核酸分子に相補的でない1個以上の塩基が、制限エンドヌクレアーゼ認識部位の配列を含む、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
該少なくとも1種類の核酸プライマーが、部分的に単鎖および部分的に二本鎖であり、該プライマーが特異的3’プライマー配列を有する長い方の侵入性鎖、および該長い方の侵入性鎖の5’末端に相補的な短い方の非侵入性鎖を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項39】
前記第1の核酸プライマーが第1の侵入性鎖および第1の非侵入性鎖を含み、前記第2の核酸プライマーが第2の侵入性鎖および第2の非侵入性鎖を含み、該第1および第2の非侵入性鎖が互いに相補的である、請求項1に記載の方法。
【請求項40】
前記侵入性鎖、前記非侵入性鎖または両方が、検出可能な部分で標識されている、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記侵入性鎖および前記非侵入性鎖の両方を標識し、該侵入性鎖および該非侵入性鎖の分離を検出する、請求項39に記載の方法。
【請求項42】
前記検出可能な部分が、蛍光色素、酵素、蛍光消光剤、酵素阻害剤、放射性標識、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記侵入性鎖および前記非侵入性鎖の両方が標識され、ここで、該侵入性鎖が、第1の蛍光色素または第1の酵素で標識され、該非侵入性鎖が、第2の蛍光色素、第2の酵素、蛍光消光剤または酵素阻害剤で標識される、請求項39に記載の方法。
【請求項44】
前記侵入性鎖および前記非侵入性鎖の両方が標識され、ここで、該非侵入性鎖が、第1の蛍光色素または第1の酵素で標識され、該侵入性鎖が、第2の蛍光色素、第2の酵素、蛍光消光剤または酵素阻害剤で標識される、請求項39に記載の方法。
【請求項45】
核酸プライマーの一方または両方が単鎖プライマーである、請求項1に記載の方法。
【請求項46】
前記核酸プライマーが、蛍光色素、酵素、蛍光消光剤、酵素阻害剤、放射性標識およびそれらの組合せからなる群より選択される検出可能な部分で標識されている、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が温度感受性であり、該温度感受性uvsXリコンビナーゼ因子が、許容温度で鎖侵入活性を有するが、非許容温度では鎖侵入活性を有しない、請求項1に記載の方法。
【請求項48】
前記標的核酸が、少なくとも10倍、少なくとも100倍、少なくとも1000倍、または少なくとも1,000,000倍からなる群より選択されるの量に増幅される、請求項1に記載の方法。
【請求項49】
前記工程(b)および(c)が、少なくとも1回または少なくとも5回反復される、請求項1に記載の方法。
【請求項50】
前記標的核酸分子が、遺伝的疾患と関連する少なくとも1つの特異的変異を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項51】
前記標的核酸分子が、病原性生物、癌遺伝子、活性化された癌遺伝子、または抑制された癌遺伝子内に含有されている、請求項1に記載の方法。
【請求項52】
少なくとも1種類のプライマーが、遺伝的疾患と関連する配列、病原性生物内の核酸配列、癌遺伝子、活性化された癌遺伝子、または抑制された癌遺伝子に相補的である、請求項1に記載の方法。
【請求項53】
(a)請求項1に記載の前記リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法を用い、第1および第2のプライマーを用いてDNAの一領域を増幅し、第1の増幅産物を生成させる工程;
(b)第3および第4のプライマーを用い、請求項1に記載の該リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法を用いて前記増幅産物を増幅し、第2の増幅産物を生成させる工程、ここで、該第2の増幅産物が該第1の増幅産物内に含有されたより短い配列である、
を含む、ネステッドリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項54】
前記第1のプライマー、前記第2のプライマー、前記第3のプライマーおよび前記第4のプライマーが、各々異なる、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーの一方が、前記第3および第4のプライマーの一方と同一である、請求項53に記載の方法。
【請求項56】
第1および第2のDNA鎖を含む標的核酸分子のDNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法であって、
(a)溶液中で、uvsXリコンビナーゼタンパク質を核酸プライマーと接触させ、単鎖領域をその3’末端に含む核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)該核タンパク質プライマーを前記標的核酸分子と接触させ、それにより、二本鎖構造を、前記標的核酸分子の一部分に形成させる工程;
(c)該核タンパク質プライマーの3’末端を、dNTPおよび鎖置換特性を有する1種類以上のポリメラーゼにより伸長させ、二本鎖核酸生成物と核酸生成物の被置換鎖とを生成させる工程;および
(d)(b)および(c)を、所望の増幅度に達するまで反復する工程;
を含み、ここで、
該核酸生成物は、工程(d)において二本鎖標的配列としての機能を果たし得る;
該溶液は、さらにgp32単鎖DNA結合タンパク質を、工程(a)で核タンパク質プライマーを飽和させるのに充分な濃度で含む;
該溶液は、さらにリコンビナーゼ負荷因子uvsYを、0.2〜8マイクロモルの濃度で含む;
該溶液は、さらにクラウディング剤を1%〜12%の濃度で含む;
該1種類以上のポリメラーゼは、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を欠き、FLAPエンドヌクレアーゼ活性を欠くものである;
該溶液が、uvsX負荷DNAフィラメントの分解および合成を補助するのに充分な加水分解性ヌクレオシド三リン酸をさらに含む;および
該dNTPの一部が、連鎖停止dNTPを含む;
該dNTPの少なくとも一部が、検出可能なマーカーで標識されている、
リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項57】
リコンビナーゼポリメラーゼ増幅により増幅された核酸生成物の有無を試料中において検出する方法であって、
(a)溶液中で、T4 リコンビナーゼ因子を第1および第2の核酸プライマーと接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーを形成する工程、ここで、該核酸プライマーが、単鎖領域をその3’に含み、該第1の核酸プライマーが、第1の結合対の第1の構成員で標識され、前記第2の核酸プライマーが、第2の結合対の第1の構成員で標識されている工程;
(b)該第1および第2の核タンパク質プライマーを試料と接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーと増幅産物との複合体を形成する工程;
(c)該複合体を、該第1の結合対の第2の構成員で被覆された第1の移動性固相支持体、および該第2の結合対の第2の構成員で被覆された第2の移動相固体支持体に接触させる工程;
(d)該第1の移動相固体支持体が、該第2の移動相固体支持体と同時局在しているか否かを調べ、該増幅により増幅された核酸生成物の存在を測定する工程;
を含み、ここで、
リコンビナーゼ負荷因子T4 uvsYが、反応物中に0.2〜8マイクロモルの濃度で含まれる;
クラウディング剤が1%〜12%の濃度で含まれる;
加水分解性ヌクレオシド三リン酸がリコンビナーゼ活性を補助するために用いられ、その結果、uvsX負荷DNAフィラメントが効率的な分解および合成を行なうことができる、
方法。
【請求項58】
前記第1の核酸プライマーが前記増幅産物の生成に用いるプライマーと同じ核酸配列を有するか、または前記第2の核酸プライマーが該増幅産物の生成に用いるプライマーと同じ核酸配列を有するか、またはその両方である、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記第1または第2のプライマーが、前記リコンビナーゼポリメラーゼ増幅反応による前記標的の増幅後に、前記リコンビナーゼにより媒介される三重らせんの形成によって該標的DNAと会合する、請求項57に記載の方法。
【請求項60】
(a)溶液中で、uvsXおよびrecAからなる群より選択されるリコンビナーゼ因子を、第1および第2の核酸プライマーと接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)該第1および第2の核タンパク質プライマーを、該二本鎖標的核酸分子と接触させ、それにより、第1の二本鎖構造を該標的核酸分子の第1の部分に、および第2の二本鎖構造を該標的核酸分子の第2の部分に、該第1の核酸プライマーおよび該第2の核酸プライマーの3’末端が、該鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるように形成する;
(c)該標的核酸分子を、プライモソーム合成タンパク質およびクランプ負荷体/ポリメラーゼホロ酵素複合体と接触させ、複製フォークを該標的核酸分子の前記第1の部分に、および第2の複製フォークを該標的核酸分子の前記第2の部分に形成させる工程;
(d)該標的分子を、DNAポリメラーゼIIIコア、DNAポリメラーゼI、プライマーゼ、ヘリカーゼ、およびリガーゼと接触させ、リーディング鎖/ラギング鎖連結型DNA合成および各複製フォークの互いへの移動を可能にする工程;および
(e)(b)、(c)および(d)を、所望の増幅度に達するまで反復する工程;
を含み、ここで、
gp32単鎖DNA結合タンパク質が、工程(a)で該第1および第2の核酸プライマーを溶液中で飽和させるのに少なくとも充分な濃度で含まれる;
リコンビナーゼ負荷因子uvsYまたは大腸菌recOおよびrecR遺伝子産物が、反応物中に、0.2〜8マイクロモルの濃度で含まれる;
クラウディング剤が少なくとも1%〜12%の濃度で含まれる;
加水分解性ヌクレオシド三リン酸がリコンビナーゼ活性を補助するために用いられ、その結果、リコンビナーゼ負荷DNAフィラメントが効率的な分解および合成を行なうことができる、
二本鎖標的分子のDNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項61】
dNTP、rNTP、単鎖DNA結合タンパク質、またはそれらの組合せの存在下で行なわれる、請求項60に記載の方法。
【請求項62】
前記プライモソーム合成タンパク質が、PriA、PriB、PriC、DnaT、DnaC、DnaB、DnaG、Pol IIIホロ酵素、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項60に記載の方法。
【請求項63】
前記クランプ負荷体がDnaXクランプ負荷体複合体である、請求項60に記載の方法。
【請求項64】
前記DNAポリメラーゼIIIホロ酵素が大腸菌ポリメラーゼIIIである、請求項60に記載の方法。
【請求項65】
前記DNAポリメラーゼIが大腸菌ポリメラーゼIである、請求項60に記載の方法。
【請求項66】
前記プライマーゼが大腸菌DnaG プライマーゼである、請求項60に記載の方法。
【請求項67】
前記ヘリカーゼが大腸菌DnaBヘリカーゼである、請求項60に記載の方法。
【請求項68】
(a)以下の試薬
(1)少なくとも1種類のリコンビナーゼ;
(2)少なくとも1種類の単鎖DNA結合タンパク質;
(3)少なくとも1種類のDNAポリメラーゼ;
(4)dNTPまたはdNTPとddNTPの混合物
(5)クラウディング剤;
(6)バッファー;
(7)還元剤;
(8)ATPまたは加水分解性ATPアナログ;
(9)少なくとも1種類のリコンビナーゼ負荷タンパク質;
(10)第1のプライマー、および任意選択で第2のプライマー;および
(11)標的核酸分子
を溶液中で合わせる工程;ならびに
(b)該溶液を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項69】
前記リコンビナーゼが、uvsX、recAならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項70】
前記リコンビナーゼが、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項68に記載の方法。
【請求項71】
前記リコンビナーゼが、酸性残基のC末端欠失を含む、請求項68に記載の方法。
【請求項72】
前記リコンビナーゼが、約0.2μM〜約1μM、約1μM〜約4μM、約4μM〜約6μM、約6μM〜約12μM、および約0.2μM〜約12μMからなる群より選択されるの濃度で存在する、請求項68に記載の方法。
【請求項73】
前記単鎖DNA結合タンパク質が、gp32、ならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項74】
前記gp32誘導体が、gp32(N)、gp32(C)、gp32(C)K3A、gp32(C)R4Q、gp32(C)R4T、gp32K3A、gp32R4Q、gp32R4Tおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項73に記載の方法。
【請求項75】
前記単鎖DNA結合タンパク質が、1μM〜30μMの濃度で存在する、請求項68に記載の方法。
【請求項76】
前記DNAポリメラーゼが真核生物のポリメラーゼまたは原核生物のポリメラーゼである、請求項68に記載の方法。
【請求項77】
前記真核生物のポリメラーゼが、pol−α、pol−β、pol−δ、pol−εならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項76に記載の方法。
【請求項78】
前記原核生物のポリメラーゼが、大腸菌DNAポリメラーゼIクレノウ断片、バクテリオファージT4 gp43 DNAポリメラーゼ、Bacillus stearothermophilus ポリメラーゼIラージフラグメント、φ−29 DNAポリメラーゼ、T7 DNAポリメラーゼ、Bsu Pol I、大腸菌DNAポリメラーゼI、大腸菌DNAポリメラーゼII、大腸菌DNAポリメラーゼIII、大腸菌DNAポリメラーゼIV、大腸菌DNAポリメラーゼVならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項76に記載の方法。
【請求項79】
前記DNAポリメラーゼが、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項68に記載の方法。
【請求項80】
前記DNAポリメラーゼが、10,000単位/ml〜16単位/mlまたは5000単位/ml〜500単位/mlの濃度である、請求項79に記載の方法。
【請求項81】
前記1種類以上のDNAポリメラーゼが、3’−5’エキソヌクレアーゼ活性を欠く少なくとも1種類のDNAポリメラーゼを含む、請求項68に記載の方法。
【請求項82】
前記1種類以上のDNAポリメラーゼが、鎖置換特性を有するDNAポリメラーゼを含む、請求項68に記載の方法。
【請求項83】
前記dNTPが1mM〜40μMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項84】
前記クラウディング剤が、ポリエチレングリコール、デキストラン、フィコールまたはそれらの組合せである、請求項68に記載の方法。
【請求項85】
前記ポリエチレングリコールが、反応物の重量または容量の1〜12%である、請求項84に記載の方法。
【請求項86】
前記ポリエチレングリコールが、PEG1450、PEG3000、PEG8000、PEG10000、15,000〜20,000ダルトンの分子量を有するPEG混合物、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項85に記載の方法。
【請求項87】
前記バッファーが、Tris−HClバッファー、Tris−酢酸塩バッファー、またはそれらの組合せである、請求項68に記載の方法。
【請求項88】
前記バッファーが、10〜60mMの濃度および6.5〜9.0のpHである、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
前記還元剤がDTTである、請求項68に記載の方法。
【請求項90】
前記還元剤が1〜10mMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項91】
前記ATPまたはATPアナログが、ATP、ATP−γ−S、ATP−β−SおよびddATPからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項92】
前記ATPまたはATPアナログが1〜10mMの濃度である、請求項91に記載の方法。
【請求項93】
前記リコンビナーゼ負荷タンパク質が、T4uvsY、大腸菌recO、大腸菌recRならびにそれらの誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項94】
前記リコンビナーゼ負荷タンパク質が、さらにポリヒスタグを、N末端、C末端、またはN末端とC末端の両方に含む、請求項68に記載の方法。
【請求項95】
前記リコンビナーゼ負荷タンパク質が0.2〜8μMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項96】
第1または第2のプライマーが、DNA、RNA、PNA、LNA、モルホリノ主鎖核酸、ホスホロチオレート主鎖核酸またはそれらの組合せを含む、請求項68に記載の方法。
【請求項97】
前記第1または第2のプライマーが100nM〜1000nMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項98】
前記第1または第2のプライマーが、その3’末端の2つの塩基間に非リン酸結合を含み、3’→5’ヌクレアーゼ活性に対して抵抗性である、請求項68に記載の方法。
【請求項99】
前記第1または第2のプライマーが少なくとも1種類のロックされた核酸を、その3’の最後の塩基または3’の最後から2番目の塩基に含む、請求項68に記載の方法。
【請求項100】
前記第1または第2のプライマーが少なくとも20塩基長である、請求項68に記載の方法。
【請求項101】
前記第1または第2のプライマーが少なくとも30塩基長である、請求項68に記載の方法。
【請求項102】
前記第1または第2のプライマーが、その5’末端に、標的核酸分子に相補的でない1個以上の塩基をさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項103】
前記1個以上の塩基が制限エンドヌクレアーゼ認識部位の配列を含む、請求項102に記載の方法。
【請求項104】
前記第1または第2のプライマーが部分的に二本鎖であり、単鎖領域をその3’末端に有する、請求項68に記載の方法。
【請求項105】
少なくとも1種類のプライマーが検出可能な標識で標識されている、請求項68に記載の方法。
【請求項106】
前記検出可能な標識が、蛍光色素、酵素、蛍光消光剤、酵素阻害剤、放射性標識およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項105に記載の方法。
【請求項107】
前記標的核酸分子が、スーパーコイル核酸、2つの末端を有して該末端の両方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、2つの末端を有して該末端の一方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、線状核酸、およびポリメラーゼによって二本鎖核酸に変換されるか、または加熱または化学的処理の作用によって変性される二本鎖核酸に変換される単鎖核酸分子、からなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項108】
前記標的核酸が、1000コピー未満/mlまたは1〜10コピー/反応の濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項109】
前記インキュベーションが5分間〜16時間である、請求項68に記載の方法。
【請求項110】
前記インキュベーションが15分間〜3時間である、請求項68に記載の方法。
【請求項111】
前記インキュベーションが30分間〜2時間である、請求項68に記載の方法。
【請求項112】
前記インキュベーションが、所望の増幅度に達するまで行なわれる、請求項68に記載の方法。
【請求項113】
前記所望の増幅度が、少なくとも10倍、少なくとも100倍、少なくとも1000倍、少なくとも10,000倍、少なくとも100,000倍および少なくとも1000000倍からなる群より選択される、請求項112に記載の方法。
【請求項114】
前記インキュベーションが、20℃〜50℃、20℃〜40℃の間、または20℃〜30℃の間で行なわれる、請求項68に記載の方法。
【請求項115】
前記鋳型核酸の温度誘導性融解なしで行なわれる、請求項68に記載の方法。
【請求項116】
工程(a)が、アクセサリー因子をさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項117】
前記アクセサリー因子が、ヘリカーゼ、トポイソメラーゼ、リゾルベースおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項116に記載の方法。
【請求項118】
前記アクセサリー因子が、RuvA、RuvB、RuvC、RecG、PriA、PriB、PriC、DnaT、DnaB、DnaC、DnaG、DnaXクランプ負荷体、ポリメラーゼコア複合体、DNAリガーゼ、スライディングクランプ、β−クランプ、DnaXクランプ負荷体およびポリメラーゼコア複合体からなるDNAポリメラーゼIIIホロ酵素複合体からなる群より選択される、請求項116に記載の方法。
【請求項119】
前記スライディングクランプが、大腸菌β−二量体スライディングクランプ、真核生物のPCNAスライディングクランプ、またはT4スライディングクランプgp45およびそれらの組合せである、請求項118に記載の方法。
【請求項120】
工程(a)が、RecA/ssDNA核タンパク質フィラメント安定化因子をさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項121】
前記安定化因子が、RecR、RecO、RecFおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項120に記載の方法。
【請求項122】
前記安定化剤が0.01μM〜20μMの濃度である、請求項120に記載の方法。
【請求項123】
前記溶液が、ADPをATPに変換するためのATP再生系、ADPをAMPから再生させるための系、ピロリン酸塩をリン酸塩に変換するための系、またはそれらの組合せをさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項124】
前記ATP再生系が、クレアチンリン酸およびクレアチンキナーゼを含む、請求項123に記載の方法。
【請求項125】
1種類以上の試薬を前記工程(a)の前にフリーズドライさせ、該試薬が、リコンビナーゼ、単鎖DNA結合タンパク質、DNAポリメラーゼ、dNTPもしくはdNTPとddNTPの混合物、還元剤、ATPもしくはATPアナログ、リコンビナーゼ負荷タンパク質、クラウディング剤、バッファー、塩、DTT、および第1のプライマー、ならびに任意選択で第2のプライマー、またはそれらの組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項126】
(a)以下の試薬
(1)0.2〜12μMの濃度のuvsXリコンビナーゼ;
(2)1〜30μMの濃度のgp32単鎖DNA結合タンパク質;
(3)50〜5000単位/mlの濃度のBsuポリメラーゼ;
(4)1〜500μMの濃度のdNTPまたはdNTPとddNTPの混合物;
(5)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール;
(6)25mM〜60mMのの濃度のTris−酢酸バッファー;
(7)1mM〜10mMの濃度のDTT;
(8)1.5mM〜5mMの濃度のATP;
(9)0.2μM〜8μMの濃度のuvsY;
(10)第1のプライマー、および任意選択で第2のプライマー、ここで、該プライマーは10nM〜1μMの濃度である;ならびに
(11)少なくとも1つのコピーの標的核酸分子
を反応物中で合わせる工程;
(b)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項127】
(a)以下の試薬
(1)100〜200ng/μl uvsXリコンビナーゼ;
(2)600ng/μl gp32;
(3)20ng/μl Bsuポリメラーゼ;
(4)200μM dNTP;
(5)1mM DTT
(6)3mM ATPまたは加水分解性ATPアナログ;
(7)16ng/μl〜60ng/μl uvs Y
(8)300nMの第1のプライマーおよび300nMの第2のプライマー;
(9)100mM酢酸カリウム
(10)8〜16mM酢酸マグネシウム
(11)25mMクレアチンリン酸
(12)100ng/μlクレアチンキナーゼ
を反応物中で合わせる工程;
(b)該工程(a)の試薬を凍結乾燥して凍結乾燥試薬を形成する工程;
(c)該凍結乾燥試薬を
(1)1mM〜60mMの濃度のTris−酢酸バッファー;
(2)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール;
(3)標的核酸
により再構成する工程;
(d)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項128】
(a)以下の試薬
(1)100〜200ng/μl uvsXリコンビナーゼ;
(2)300〜1000ng/μl gp32;
(3)10〜50ng/μl BsuポリメラーゼまたはT4ポリメラーゼ;
(4)50〜500μM dNTP;
(5)0.1〜10mM DTT
(6)3mM ATPまたは加水分解性ATPアナログ;
(7)16ng/μl〜60ng/μl uvsY
(8)50〜1000nMの第1のプライマーおよび50〜1000nMの第2のプライマー;
(9)40〜160mM酢酸カリウム
(10)5〜20mM酢酸マグネシウム
(11)10〜40mMクレアチンリン酸
(12)50〜200ng/μlクレアチンキナーゼ
を反応物中で合わせる工程;
(b)該工程(a)の試薬を凍結乾燥して凍結乾燥試薬を形成する工程;
(c)該凍結乾燥試薬を
(1)1mM〜60mMの濃度のTris−酢酸バッファー;
(2)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール;
(3)標的核酸
により再構成する工程;
(d)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程.
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項129】
(a)以下の試薬
(1)100〜200ng/μl uvsXリコンビナーゼ;
(2)300〜1000ng/μl gp32;
(3)10〜50ng/μl BsuポリメラーゼまたはT4ポリメラーゼ;
(4)50〜500μM dNTP;
(5)0.1〜10mM DTT
(6)3mM ATPまたはATPアナログ;
(7)16ng/μl〜60ng/μl uvsY
(8)50〜1000nMの第1のプライマーおよび50〜1000nMの第2のプライマー;
(9)40〜160mM酢酸カリウム
(10)5〜20mM酢酸マグネシウム
(11)10〜40mMクレアチンリン酸
(12)50〜200ng/μlクレアチンキナーゼ
(13)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール
を反応物中で合わせる工程;
(b)該工程(a)の試薬を凍結乾燥して凍結乾燥試薬を形成する工程;
(c)該凍結乾燥試薬を
(1)1mM〜60mMの濃度のTris−酢酸バッファー;
(2)標的核酸
により再構成する工程;
(d)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項130】
フリーズドライする前に、トレハロースを前記試薬に添加する、請求項127、128または129に記載の方法。
【請求項131】
前記トレハロースを前記試薬に、10mM〜200mMの濃度で添加する、請求項130に記載の方法。
【請求項132】
(a)リコンビナーゼ因子を第1および第2の核酸プライマーと接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)第1および第2の核タンパク質プライマーを二本鎖標的配列と接触させ、それにより、該第1の核酸プライマーおよび該第2の核酸プライマーの3’末端が同じ鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるように、該第1の鎖の第1の部分に第1の二本鎖構造を形成し、該第2の鎖の第2の部分に二本鎖構造を形成する工程;
(c)該第1および第2の核タンパク質プライマーの3’末端を、1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPを用いて伸長させ、第1および第2の二本鎖核酸と核酸の第1および第2の被置換鎖とを生成させる工程;
(d)(b)と(c)の反復により所望の増幅度に達するまで反応を継続させる工程
を含み、ここで、
生成された二本鎖核酸が、二本鎖標的配列としての機能を果たし得る、
第1および第2のDNA鎖を含む二本鎖標的配列のDNAを増幅するRPA法。
【請求項133】
前記第1または第2の核酸プライマーが、非特異的増幅反応を減少する最適鎖交換に必要とされる長さより短い長さを有する、請求項132に記載の方法。
【請求項134】
前記第1または第2の核酸プライマーが25〜29残基長または16〜24残基長である、請求項132に記載の方法。
【請求項135】
工程(b)の前に、折り返しプライミングを低減させるため、または核タンパク質組換え/伸長速度を調節するための、さらなる核酸配列を前記標的核酸の少なくとも1つの末端にライゲートする工程をさらに含む、請求項132に記載の方法。
【請求項136】
前記第1または第2の核酸プライマーが1種類以上の改変糖残基を含む、請求項132に記載の方法。
【請求項137】
前記改変糖残基が、ロックされた核酸、リボース、2’−O−メチルリボース、非環式糖残基およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項136に記載の方法。
【請求項138】
前記改変糖残基がプライマーの最も3’側の位置に存在する、請求項136に記載の方法。
【請求項139】
前記方法の実施中の全DNA濃度をセンサーでモニタリングする工程をさらに含む、請求項132に記載の方法。
【請求項140】
前記センサーが、蛍光測定によってDNA濃度検出するか、SYBR金またはSYBR緑由来の蛍光を検出するか、配列特異的にDNA濃度を検出するか、またはそれらの組合せである、請求項139に記載の方法。
【請求項141】
該センサーが、反応物中の単鎖標的へのハイブリダイゼーションによって機能を果たす、請求項139に記載の方法。
【請求項142】
前記ハイブリダーゼーションが、単鎖DNA結合タンパク質またはリコンビナーゼなどの融解/アニーリング因子によって助長される、請求項141に記載の方法。
【請求項143】
前記センサーが、二本鎖DNA標的に対するリコンビナーゼ媒介性標的化によって機能を果たす、請求項139に記載の方法。
【請求項144】
前記センサーが、標的DNA内の標的部位に隣接してハイブリダイズした場合のみ特異的蛍光共鳴エネルギー移動を受ける2つ以上の蛍光標識された配列特異的オリゴヌクレオチドを含む、請求項139に記載の方法。
【請求項145】
前記センサー内に存在するフルオロフォアが、ともに該センサーに結合された消光剤から、該センサーがその標的部位に結合された場合のみ機能を果たすヌクレアーゼの作用によって分離される、請求項139に記載の方法。
【請求項146】
前記ヌクレアーゼが二本鎖ヌクレアーゼである、請求項145に記載の方法。
【請求項147】
前記二本鎖ヌクレアーゼが制限エンドヌクレアーゼである、請求項146に記載の方法。
【請求項148】
前記RPA法が、1種類以上のケージ化物質の光誘発性光脱保護によって開始または制御される、請求項132に記載の方法。
【請求項149】
前記ケージ化物質がケージ化ATPまたはケージ化オリゴヌクレオチドである、請求項148に記載の方法。
【請求項150】
前記プライマー、ATPまたはヌクレオチドの1種類以上がケージ化分子であり、工程(a)、(b)または(c)が、非ケージ化分子を生成する該ケージ化分子の光媒介性光脱保護によって制御または開始される、請求項148に記載の方法。
【請求項151】
前記非ケージ化分子の濃度をモニタリングする、請求項148に記載の方法。
【請求項152】
前記非ケージ化分子がRPAの1回以上のサイクルで消費され、それにより、さらなる非ケージ化分子が生成されるまで前記RPA反応を停止させる、請求項148に記載の方法。
【請求項153】
前記ケージ化分子が、ケージ化ATP、ケージ化dATP、およびケージ化UTPからなる群より選択される、請求項148に記載の方法。
【請求項154】
前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上が、工程(a)、(b)または(c)の1サイクルのみを支持し得る濃度であり、さらなる工程(a)、(b)および(c)が、新たな量の前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上の添加によって開始される、請求項132に記載の方法。
【請求項155】
前記新たな量の前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上が、工程(a)、(b)または(c)の1サイクルのみを支持し得る濃度で供給される、請求項154に記載の方法。
【請求項156】
前記新たな量の前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上が、酵素性の系の作用によって供給される、請求項154に記載の方法。
【請求項157】
前記RPA法が、反応物中に蓄積されるADPを、リコンビナーゼ活性を調節しない化合物へのその直接変換によって除去する酵素;反応物中に蓄積されるADPを、ADP、ATPまたは同等物でない化合物へのその直接変換によって除去する酵素系;すべてのADPをATPに変換し、前記反応物中のADP濃度を低下させる酵素系;前記方法においてATPを低減させ、工程(b)および(c)後にRPA反応を停止させる酵素系であって、さらなる工程(b)および(c)がATPの添加によって開始される系、からなる群より選択される酵素系の存在下で行なわれる、請求項132に記載の方法。
【請求項158】
前記ATPの添加がケージ化ATPの脱ケージ化によって行なわれる、請求項157に記載の方法。
【請求項159】
前記ケージ化ATPが光励起によって脱ケージ化される、請求項158に記載の方法。
【請求項160】
前記光励起が、10μM〜30μM ATP、30μM〜60μM ATP、60μM〜90μM ATP、90μM〜200μM ATP、200μM〜500μM ATPまたは500μM〜3000μM ATPの有効な濃度増加をもたらす、請求項159に記載の方法。
【請求項161】
前記反応物中のATP濃度をセンサーによってモニタリングする、請求項132または160に記載の方法。
【請求項162】
前記ATPセンサーがルシフェラーゼおよびルシフェリンを含む、請求項161に記載の方法。
【請求項163】
前記プライマーが、リコンビナーゼ相互作用を改善するために高いシトシン含量を含む、請求項132に記載の方法。
【請求項164】
前記シトシン含量が該プライマーの塩基の75%より多い、請求項163に記載の方法。
【請求項165】
鋳型核酸およびRPA産物の移動を制限するゲルマトリックス内で行なわれる、請求項132に記載の方法。
【請求項166】
前記ゲルマトリックスがポロニーゲルマトリックスである、請求項165に記載の方法。
【請求項167】
(a)請求項132に記載のRPA反応を、前記工程(a)において第1のアウタープライマー対および第2のインナープライマー対の存在下で行なう工程
を含み、ここで、
該第1のアウタープライマー対が、工程(b)の後、該アウタープライマー対の3’末端が同じ鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるような核酸配列を含む;
該第2のインナープライマー対が、工程(b)の後、該インナープライマー対の3’末端が同じ鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるような核酸配列を含む、
さらに、ここで、該第2のインナープライマー対が標的核酸と、該第1のアウタープライマー対のハイブリダーゼーション位置の内である位置でハイブリダイズする、
ネステッドRPA法。
【請求項168】
前記第1のアウタープライマー対が、前記インナープライマー対と比べて、長さまたは組成のため、より迅速な増幅反応速度論を支持する、請求項167に記載の方法。
【請求項169】
前記第1のアウタープライマー対が前記第2のインナープライマー対の濃度より低い濃度である、請求項167に記載の方法。
【請求項170】
少なくとも1種類のプライマーが、固定化されているかまたは固定化可能であり、少なくとも1種類の他のプライマーが、標識されたプライマーであり、前記第2のプライマーへの前記第1のプライマーのハイブリダーゼーションを工程(d)の後に測定する、請求項167に記載の方法。
【請求項171】
前記固定化可能なプライマーおよび前記標識されたプライマーが、前記RPA反応における唯一のプライマーである、請求項170に記載の方法。
【請求項172】
固定化可能なプライマーが、RPA反応において2種類以上の他のプライマーによって生成されたDNA内の特有配列とハイブリダイズする、請求項170に記載の方法。
【請求項173】
前記固定化可能なプライマーが、非分枝の移動可能な二本鎖の形成によって安定な生成物捕捉を可能にするバックファイヤープライマーである、請求項170に記載の方法。
【請求項174】
標識されたプライマーが、非分枝の移動可能な二本鎖の形成によって安定な生成物捕捉を可能にするバックファイヤープライマーである、請求項170に記載の方法。
【請求項175】
dUTPの存在下で、dUTPがRPA産物内に組み込まれるように行なわれ、前記RPA産物がdUTP脱グリコシル化酵素に対して感受性である、請求項167に記載の方法。
【請求項176】
プライマーの蛍光をモニタリングすることにより前記RPA反応をモニターする工程をさらに含み、ここで、前記プライマーの1つが、フルオロフォアと、10〜12残基以下の間隔分離れている消光剤とからなる二重標識オリゴヌクレオチドプローブであり、該消光剤は、プライマーがハイブリダイズされていない状態場合、ハイブリダイズされた状態よりもより効率的である、請求項167に記載の方法。
【請求項177】
プライマーの蛍光をモニターすることにより前記RPA反応をモニターする工程をさらに含み、ここで、前記プライマーの1つが、フルオロフォアと、10〜12残基以下の間隔分離れている消光剤とからなる二重標識オリゴヌクレオチドプローブであり、ヌクレアーゼ活性がプローブと標的間の二本鎖ハイブリッドに対して優先的に作用し、最終的に消光剤とフルオロフォア間の会合の低下がもたらされる結果として、蛍光が増加する、請求項167に記載の方法。
【請求項178】
該プライマーの1つ以上が、最初に3’−ブロックされており、かつテトラヒドロフラニル残基を含有し、大腸菌Nfoタンパク質または機能的同等物を前記RPA法において存在させ、ブロックされたオリゴヌクレオチドが、標的DNAと二本鎖ハイブリッドを形成し、続いてNfoタンパク質または機能的ホモログによってプロセッシングされ、ポリメラーゼが、Nfo切断によって生成したプローブの遊離3’末端を伸長させる、請求項167に記載の方法。
【請求項179】
前記ブロックされたプライマーが、テトラヒドロフラニル残基、フルオロフォア、および消光性副溝結合色素を含有し、その結果、二本鎖ハイブリッドが形成されると、消光が、フルオロフォア由来の蛍光発光の増大がDNA増幅の結果として増加するような副溝結合色素の吸収特性の変化によって減少する、請求項178に記載の方法。
【請求項180】
前記リコンビナーゼが、T4ファージUvsX、大腸菌RecA、または真核生物のRad51からなる群より選択される、請求項167に記載の方法。
【請求項181】
前記RPAがクラウディング剤の存在下で行なわれる、請求項167に記載の方法。
【請求項182】
分子クラウディング剤が、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、フィコール、デキストラン、およびポリビニルピロリドンからなる群より選択される、請求項181に記載の方法。
【請求項183】
前記RPAが再負荷促進剤の存在下で行なわれる、請求項167に記載の方法。
【請求項184】
再負荷促進剤が、T4 UvsY、大腸菌RecO、大腸菌RecR、ならびにそれらの組合せおよびホモログからなる群より選択される、請求項183に記載の方法。
【請求項185】
DNAリガーゼ、トポイソメラーゼ、ヘリカーゼ、RNAポリメラーゼ、逆転写酵素、FLAPエンドヌクレアーゼ、5’−3’エキソヌクレアーゼ、3’−5’エキソヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、エンドヌクレアーゼおよび塩基特異的損傷塩基特異的ヌクレアーゼからなる群より選択される酵素の存在下で行なわれる、請求項167に記載の方法。
【請求項186】
前記FLAPエンドヌクレアーゼがヒトFENlまたはその同等物である、請求項185に記載の方法。
【請求項187】
前記エンドヌクレアーゼがらせん変形認識エンドヌクレアーゼまたは塩基特異的損傷塩基特異的ヌクレアーゼである、請求項185に記載の方法。
【請求項188】
前記らせん変形認識エンドヌクレアーゼがSlヌクレアーゼである、請求項187に記載の方法。
【請求項189】
前記塩基特異的損傷塩基特異的ヌクレアーゼが、大腸菌Fpgタンパク質、大腸菌Nth、および大腸菌Nfoからなる群より選択される、請求項187に記載の方法。
【請求項190】
少なくとも1種類の前記プライマーが、プライマーにおいてリコンビナーゼの最適シードおよびフェーズ決定特性を可能にするさらなる核酸配列を含む、請求項167に記載の方法。
【請求項191】
さらなるDNA配列が、70%より多いピリミジンまたは75%より多いシトシン残基を含む、請求項190に記載の方法。
【請求項192】
標的DNA配列が、複製反応中、部分的または完全に二本鎖であり、その結果、固有の鎖置換活性を有するポリメラーゼが必要とされる;
少なくとも1つのポリメラーゼが有意な鎖置換活性を有する;
単鎖DNA結合タンパク質が存在する;
クラウディング剤が、1重量%/容量以上、反応物中に存在する;および
約30℃〜約39℃の温度で行なわれる、
請求項167に記載の方法
【請求項193】
(a)リコンビナーゼ因子を第1の核酸プライマーと接触させ、第1の核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)リコンビナーゼ因子を含有しない第2の核酸プライマーを提供する工程;
(c)第1の核タンパク質プライマーを前記二本鎖標的配列に接触させ、それにより、前記第1の鎖の第1の部分に第1の二本鎖構造を形成させる工程;
(d)前記第1の核タンパク質プライマーの3’末端を1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPにより伸長させ、二本鎖核酸および核酸の第1の被置換鎖を生成させる工程;
(e)前記第2の核酸プライマーを前記核酸の第1の被置換鎖にハイブリダイズさせて前記第2の核酸プライマーの3’末端を1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPにより伸長し、二本鎖核酸を生成させる工程;
(f)(c)および(e)の反復により所望の増幅度に達するまで反応を継続させる工程
を含み、ここで、
前記工程(c)〜(e)が、同時にまたは順次行なわれ、生成された二本鎖核酸が、二本鎖標的配列としての機能を果たし得る、
第1および第2のDNA鎖を含む二本鎖標的配列のDNAを増幅するRPA法。
【請求項194】
前記第2のプライマーが、リコンビナーゼ機能および前記標的核酸に対する実質的なリコンビナーゼ媒介性配列標的化の関与には短すぎるが、ハイブリダイゼーションおよび伸長反応には充分な長さである、請求項193に記載の方法。
【請求項195】
前記第2のプライマーが、実質的なリコンビナーゼ媒介性配列標的化の関与について抑制される、請求項193に記載の方法。
【請求項196】
前記第2のプライマーが1種類以上の修飾ヌクレオチドを含み、実質的なリコンビナーゼ媒介性配列標的化の関与について抑制される、請求項193に記載の方法。
【請求項197】
修飾ヌクレオチドがロックされた核酸糖を含む、請求項196に記載の方法。
【請求項198】
(i)試料DNAと1種類以上のプローブとハイブリダイズさせ、リコンビナーゼを含む反応物中に1個以上のハイブリッド領域を形成させる工程、ここで、前記1種類以上のプローブが、前記試料DNAにおいて生じ得る配列バリアントに対応し、試料またはプローブのいずれかが二本鎖である;
(ii)不完全なハイブリッドの不安定化領域を増強する工程;
(iii)プローブと試料間で形成された完全なハイブリッドを、最初にプローブまたは試料核酸のいずれかに存在する標識の有無を検出することにより検出する工程
を含む、多型性DNA試料の解析方法。
【請求項199】
前記増強する工程が酵素により行なわれる、請求項198に記載の方法。
【請求項200】
酵素がリコンビナーゼである、請求項199に記載の方法。
【請求項201】
前記リコンビナーゼがT4 uvsXタンパク質である、請求項200に記載の方法。
【請求項202】
前記方法が、T4 gp32タンパク質、T4uvsYタンパク質、ATP、クラウディング剤からなる群より選択されるさらなる成分の存在下で行なわれる、請求項198に記載の方法。
【請求項203】
前記クラウディング剤が、ポリ塩化ビニル、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール混合物、フィコール、ポリデキストラン、ウシ血清アルブミン、およびポリビニルピロリドンからなる群より選択される、請求項202に記載の方法。
【請求項204】
前記ポリエチレングリコール混合物が、15,000〜20,000ダルトンの分子量を有するポリエチレングリコールを含む、請求項203に記載の方法。
【請求項205】
ATP再生系をさらに含む、請求項203に記載の方法。
【請求項206】
不完全なハイブリッドの不安定化助長するためにヘリカーゼを含める、請求項198に記載の方法。
【請求項207】
前記ヘリカーゼが、大腸菌PriA、大腸菌DnaBヘリカーゼ、大腸菌RuvABヘリカーゼ、T4ファージgp41、T4ファージddaヘリカーゼを含む群に属する、請求項206に記載の方法。
【請求項208】
前記ヘリカーゼが、ビオチン−ストレプトアビジン相互作用などのプローブと表面間の安定な非共有結合性相互作用を物理的に破壊する、請求項206に記載の方法。
【請求項209】
内部に誤対合形成領域があるDNA鋳型、または内部にバブルがあるDNA鋳型に対して作用するヌクレアーゼを含める、請求項198に記載の方法。
【請求項210】
前記ヌクレアーゼが、Slヌクレアーゼ、Plヌクレアーゼ、T7エンドヌクレアーゼI、BAL31ヌクレアーゼ、CelIヌクレアーゼを含む群に属する、請求項209に記載の方法。
【請求項211】
ニックまたは小ギャップから合成を開始できるDNAポリメラーゼを反応物中に含めて増幅DNA試料を作製する、請求項198に記載の方法。
【請求項212】
反応の開始時、増幅DNA試料が本質的に有意に単鎖であり、プローブが本質的に主に二本鎖または単鎖である、請求項211に記載の方法。
【請求項213】
増幅された試料DNAまたはプローブ核酸が、標識を一方または両方の鎖の一方の末端に含む、請求項211に記載の方法。
【請求項214】
前記標識が、蛍光基、量子ドット、消光剤、常磁性粒子、酵素性部分からなる群より選択される、請求項213に記載の方法。
【請求項215】
前記酵素性部分が、酵素または無機系触媒である、請求項214に記載の方法。
【請求項216】
前記標識が、別の分子、特に、例えば抗体と既知抗原と高親和性の非共有相互作用を形成できる存在物である、請求項213に記載の方法。
【請求項217】
前記プローブおよび前記試料核酸の両方が標識を含む、請求項198に記載の方法。
【請求項218】
前記標識が、フルオロフォアおよび/または消光剤からなる、請求項217に記載の方法。
【請求項219】
(a)光検出センサーを含む反応チャンバ;および
(b)温度を33〜39℃に維持するための非サイクル式温度制御手段
を備えるRPA反応を行なうための装置。
【請求項220】
前記光検出センサーが蛍光検出センサーである、請求項219に記載の装置。
【請求項221】
前記光検出センサーによる光測定を行なうために前記反応チャンバを照射するための1個以上の発光ダイオードをさらに備える、請求項219に記載の装置。
【請求項222】
前記センサーがピンダイオードまたはピンダイオードのアレイを備える、請求項219に記載の装置。
【請求項1】
第1および第2のDNA鎖を含む二本鎖標的核酸分子のDNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法であって、
(a)溶液中で、uvsXリコンビナーゼ因子を第1の核酸プライマーおよび第2の核酸プライマーと接触させ、第1の核タンパク質プライマーおよび第2の核タンパク質プライマーを形成する工程であって、該核酸プライマーは単鎖領域をその3’末端に含む、工程;
(b)該第1の核タンパク質プライマーおよび該第2の核タンパク質プライマーを該二本鎖標的核酸分子と接触させ、それにより:
(1)該第1の鎖の第1の部分における第1の二本鎖構造、および
(2)該第2の鎖の第2の部分における第2の二本鎖構造
を、該第1の核タンパク質プライマーの3’末端および該第2の核タンパク質プライマーの3’末端が、同じ二本鎖鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるように形成する工程;
(c)該第1の核タンパク質プライマーの3’末端および第2の核タンパク質プライマーの3’末端を、dNTPおよび鎖置換特性を有する1種類以上のDNAポリメラーゼを用いて伸長させ、第1および第2の二本鎖核酸生成物と、核酸生成物の第1および第2の被置換鎖とを生成する工程;ならびに
(d)(b)および(c)を、所望の増幅度に達するまで反復する工程
を含み、ここで、
該核酸生成物は、工程(d)において二本鎖標的配列としての機能を果たし得る;
該溶液は、さらにgp32単鎖DNA結合タンパク質を、工程(a)で該第1のプライマーおよび該第2のプライマーを飽和させるのに充分なの濃度で含む;
該溶液は、さらにリコンビナーゼ負荷因子uvsYを、0.2〜8マイクロモル濃度で含み;
該溶液は、さらにクラウディング剤を1%〜12%の濃度で含む;
該1種類以上のDNAポリメラーゼは、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を欠き、FLAPエンドヌクレアーゼ活性を欠くものである;
該溶液が、uvsX負荷DNAフィラメントの分解および合成を補助するのに充分な加水分解性ヌクレオシド三リン酸をさらに含む;ならびに
該反応は、20℃〜50℃の温度で行なわれる、
リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項2】
前記核酸生成物の第1および第2の被置換鎖が、前記第1または第2の核タンパク質プライマーとの同時のリコンビナーゼポリメラーゼ反応によって二本鎖DNAに変換される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記核酸の第1および第2の被置換鎖が、
(a)前記第1または第2のプライマーを該被置換鎖に接触させること;および
(b)前記第1または第2のプライマーを、前記1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPにより伸長させること
によって二本鎖DNAに変換される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記接触工程によりDNA二本鎖ハイブリッドが生成される、請求項4に記載の方法。
【請求項5】
前記第1および第2の被置換鎖が、互いに少なくとも部分的に相補的であり、ハイブリダイズして二本鎖または部分的に二本鎖の核酸を形成する、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記部分的に二本鎖核酸が、ポリメラーゼおよびdNTPによって完全に二本鎖の核酸に変換される、請求項6に記載の方法。
【請求項7】
前記核酸の第1および第2の被置換鎖が、自己プライミングヘアピン構造を形成し得る2つの核酸領域をその3’末端に含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記核酸プライマーが、DNA、RNA、PNA、LNA、モルホリノ主鎖核酸、ホスホロチオレート主鎖核酸、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が、酸性残基のC末端欠失を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が、約0.2μM〜約1μM、約1μM〜約4μM、約4μM〜約6μM、および約6μM〜約12μMからなる群より選択される濃度で存在する、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記溶液が、単鎖結合タンパク質、ヘリカーゼ、トポイソメラーゼ、リゾルベース、RuvA、RuvB、RuvC、RecG、PriA、PriB、PriC、DnaT、DnaB、DnaC、DnaG、DnaXクランプ負荷体、ポリメラーゼコア複合体、DNAリガーゼ、スライディングクランプ、大腸菌β−二量体スライディングクランプ、真核生物のPCNAスライディングクランプ、T4スライディングクランプgp45、大腸菌SSBタンパク質、gp32タンパク質、N末端にさらなるアミノ酸を有するgp32、C末端にさらなるアミノ酸を有するgp32、リシン3の置換を有し、リシンでないアミノ酸を有するgp32、およびアルギニン4の置換を有し、アルギニンでないアミノ酸を有するgp32、ならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される1種類以上のアクセサリー因子をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
該さらなるアミノ酸がポリヒスタグを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記誘導体が、gp32(N)、gp32(C)、gp32(C)K3A、gp32(C)R4Q、gp32(C)R4T、gp32K3A、gp32R4Q、gp32R4Tおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記単鎖安定化因子が約1μM〜20μMの濃度で存在する、請求項12に記載の方法。
【請求項16】
前記T4 gp32が1μM〜30μMの濃度である、請求項1に記載の方法。
【請求項17】
前記クラウディング剤が、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、デキストラン、フィコール、PEG1450、PEG3000、PEG8000、PEG10000、15,000〜20,000ダルトンの分子量を有するPEG化合物ならびに誘導体およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項18】
前記ポリエチレングリコールが、反応物の重量または容量の1〜12%である、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
uvsYが、さらにポリヒスタグをN末端またはC末端に含む、請求項1に記載の方法。
【請求項20】
前記溶液が、ATP、ATPアナログ、ATP−γ−Sならびにその誘導体および組合せからなる群より選択されるリコンビナーゼ因子の補因子をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項21】
前記溶液が、ADPをATPに変換するためのATP再生系、ADPをAMPから再生させるための系、ピロホスファターゼまたはそれらの組合せをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
前記ATP再生系が、クレアチンリン酸およびクレアチンキナーゼ、ADP−β−S、ならびにそれらの組合せを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
該1種類以上のDNAポリメラーゼが、原核生物のポリメラーゼ、真核生物のポリメラーゼおよびファージにコードされたポリメラーゼからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前記原核生物のポリメラーゼが、大腸菌DNAポリメラーゼIクレノウ断片、Bacillus stearothermophilus ポリメラーゼIラージフラグメント、φ−29 DNAポリメラーゼ、T7 DNAポリメラーゼ、Bacillus subtilis Pol Iラージフラグメント、大腸菌DNAポリメラーゼI、大腸菌DNAポリメラーゼII、大腸菌DNAポリメラーゼIV、大腸菌DNAポリメラーゼVおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記1種類以上のDNAポリメラーゼのうち少なくとも1種類が、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記少なくとも1種類の核酸プライマーが、その3’末端の2つの塩基間に非リン酸結合を含み、3’→5’ヌクレアーゼ活性に抵抗性であるか、またはその3’最後の塩基もしくは3’の最後から2番目の塩基または両方の少なくとも1種類のロックされた核酸に対して抵抗性である、請求項1に記載の方法。
【請求項27】
標的核酸分子が、スーパーコイル核酸、2つの末端を有して該末端の両方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、2つの末端を有して該末端の一方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、線状核酸、ポリメラーゼによって二本鎖核酸に変換される単鎖核酸、および加熱または化学的処理の作用によって変性される二本鎖核酸、からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
前記第1または第2の核酸プライマーが、少なくとも20残基長または少なくとも30残基長である、請求項1に記載の方法。
【請求項29】
前記第1の核酸プライマーおよび前記第2の核酸プライマーが、それらの3’末端に関して同じ二本鎖鋳型核酸分子上で互いに向かって配向され、該3’末端が、工程(b)の後0〜10塩基、工程(b)の後10〜30塩基、工程(b)の後30〜100塩基、工程(b)の後100塩基超、および工程(b)の後1,000,000塩基超からなる群より選択される間隔分離れている、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
短く3’がブロックされたオリゴヌクレオチドの存在下で行なわれ、前記第1または第2の核酸プライマーの3’領域に相補的な配列を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記短いオリゴヌクレオチドが、前記第1または第2の核酸プライマーに、共有結合性リンカーによって、該核酸プライマーの5’末端と該短いオリゴヌクレオチドの3’または5’末端の間に固定される、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
少なくとも1種類の核酸プライマーが、前記標的核酸分子には相補的でないが、該プライマーの3’領域には相補的である短い5’領域を含有する、請求項1に記載の方法。
【請求項33】
20℃〜40℃の間、または20℃〜30℃の間で実行される、請求項1に記載の方法。
【請求項34】
前記鋳型核酸の温度誘導性融解なしで実行される、請求項1に記載の方法。
【請求項35】
前記第1および第2の核タンパク質プライマーが、各々、前記標的核酸分子の濃度よりも少なくとも1000倍大きいモル濃度で存在する、請求項1に記載の方法。
【請求項36】
少なくとも1種類の核酸プライマーが、該核酸プライマーの5’末端に、前記標的核酸分子に相補的でない1個以上の塩基を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項37】
前記標的核酸分子に相補的でない1個以上の塩基が、制限エンドヌクレアーゼ認識部位の配列を含む、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
該少なくとも1種類の核酸プライマーが、部分的に単鎖および部分的に二本鎖であり、該プライマーが特異的3’プライマー配列を有する長い方の侵入性鎖、および該長い方の侵入性鎖の5’末端に相補的な短い方の非侵入性鎖を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項39】
前記第1の核酸プライマーが第1の侵入性鎖および第1の非侵入性鎖を含み、前記第2の核酸プライマーが第2の侵入性鎖および第2の非侵入性鎖を含み、該第1および第2の非侵入性鎖が互いに相補的である、請求項1に記載の方法。
【請求項40】
前記侵入性鎖、前記非侵入性鎖または両方が、検出可能な部分で標識されている、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記侵入性鎖および前記非侵入性鎖の両方を標識し、該侵入性鎖および該非侵入性鎖の分離を検出する、請求項39に記載の方法。
【請求項42】
前記検出可能な部分が、蛍光色素、酵素、蛍光消光剤、酵素阻害剤、放射性標識、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記侵入性鎖および前記非侵入性鎖の両方が標識され、ここで、該侵入性鎖が、第1の蛍光色素または第1の酵素で標識され、該非侵入性鎖が、第2の蛍光色素、第2の酵素、蛍光消光剤または酵素阻害剤で標識される、請求項39に記載の方法。
【請求項44】
前記侵入性鎖および前記非侵入性鎖の両方が標識され、ここで、該非侵入性鎖が、第1の蛍光色素または第1の酵素で標識され、該侵入性鎖が、第2の蛍光色素、第2の酵素、蛍光消光剤または酵素阻害剤で標識される、請求項39に記載の方法。
【請求項45】
核酸プライマーの一方または両方が単鎖プライマーである、請求項1に記載の方法。
【請求項46】
前記核酸プライマーが、蛍光色素、酵素、蛍光消光剤、酵素阻害剤、放射性標識およびそれらの組合せからなる群より選択される検出可能な部分で標識されている、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記uvsXリコンビナーゼ因子が温度感受性であり、該温度感受性uvsXリコンビナーゼ因子が、許容温度で鎖侵入活性を有するが、非許容温度では鎖侵入活性を有しない、請求項1に記載の方法。
【請求項48】
前記標的核酸が、少なくとも10倍、少なくとも100倍、少なくとも1000倍、または少なくとも1,000,000倍からなる群より選択されるの量に増幅される、請求項1に記載の方法。
【請求項49】
前記工程(b)および(c)が、少なくとも1回または少なくとも5回反復される、請求項1に記載の方法。
【請求項50】
前記標的核酸分子が、遺伝的疾患と関連する少なくとも1つの特異的変異を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項51】
前記標的核酸分子が、病原性生物、癌遺伝子、活性化された癌遺伝子、または抑制された癌遺伝子内に含有されている、請求項1に記載の方法。
【請求項52】
少なくとも1種類のプライマーが、遺伝的疾患と関連する配列、病原性生物内の核酸配列、癌遺伝子、活性化された癌遺伝子、または抑制された癌遺伝子に相補的である、請求項1に記載の方法。
【請求項53】
(a)請求項1に記載の前記リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法を用い、第1および第2のプライマーを用いてDNAの一領域を増幅し、第1の増幅産物を生成させる工程;
(b)第3および第4のプライマーを用い、請求項1に記載の該リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法を用いて前記増幅産物を増幅し、第2の増幅産物を生成させる工程、ここで、該第2の増幅産物が該第1の増幅産物内に含有されたより短い配列である、
を含む、ネステッドリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項54】
前記第1のプライマー、前記第2のプライマー、前記第3のプライマーおよび前記第4のプライマーが、各々異なる、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーの一方が、前記第3および第4のプライマーの一方と同一である、請求項53に記載の方法。
【請求項56】
第1および第2のDNA鎖を含む標的核酸分子のDNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法であって、
(a)溶液中で、uvsXリコンビナーゼタンパク質を核酸プライマーと接触させ、単鎖領域をその3’末端に含む核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)該核タンパク質プライマーを前記標的核酸分子と接触させ、それにより、二本鎖構造を、前記標的核酸分子の一部分に形成させる工程;
(c)該核タンパク質プライマーの3’末端を、dNTPおよび鎖置換特性を有する1種類以上のポリメラーゼにより伸長させ、二本鎖核酸生成物と核酸生成物の被置換鎖とを生成させる工程;および
(d)(b)および(c)を、所望の増幅度に達するまで反復する工程;
を含み、ここで、
該核酸生成物は、工程(d)において二本鎖標的配列としての機能を果たし得る;
該溶液は、さらにgp32単鎖DNA結合タンパク質を、工程(a)で核タンパク質プライマーを飽和させるのに充分な濃度で含む;
該溶液は、さらにリコンビナーゼ負荷因子uvsYを、0.2〜8マイクロモルの濃度で含む;
該溶液は、さらにクラウディング剤を1%〜12%の濃度で含む;
該1種類以上のポリメラーゼは、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を欠き、FLAPエンドヌクレアーゼ活性を欠くものである;
該溶液が、uvsX負荷DNAフィラメントの分解および合成を補助するのに充分な加水分解性ヌクレオシド三リン酸をさらに含む;および
該dNTPの一部が、連鎖停止dNTPを含む;
該dNTPの少なくとも一部が、検出可能なマーカーで標識されている、
リコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項57】
リコンビナーゼポリメラーゼ増幅により増幅された核酸生成物の有無を試料中において検出する方法であって、
(a)溶液中で、T4 リコンビナーゼ因子を第1および第2の核酸プライマーと接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーを形成する工程、ここで、該核酸プライマーが、単鎖領域をその3’に含み、該第1の核酸プライマーが、第1の結合対の第1の構成員で標識され、前記第2の核酸プライマーが、第2の結合対の第1の構成員で標識されている工程;
(b)該第1および第2の核タンパク質プライマーを試料と接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーと増幅産物との複合体を形成する工程;
(c)該複合体を、該第1の結合対の第2の構成員で被覆された第1の移動性固相支持体、および該第2の結合対の第2の構成員で被覆された第2の移動相固体支持体に接触させる工程;
(d)該第1の移動相固体支持体が、該第2の移動相固体支持体と同時局在しているか否かを調べ、該増幅により増幅された核酸生成物の存在を測定する工程;
を含み、ここで、
リコンビナーゼ負荷因子T4 uvsYが、反応物中に0.2〜8マイクロモルの濃度で含まれる;
クラウディング剤が1%〜12%の濃度で含まれる;
加水分解性ヌクレオシド三リン酸がリコンビナーゼ活性を補助するために用いられ、その結果、uvsX負荷DNAフィラメントが効率的な分解および合成を行なうことができる、
方法。
【請求項58】
前記第1の核酸プライマーが前記増幅産物の生成に用いるプライマーと同じ核酸配列を有するか、または前記第2の核酸プライマーが該増幅産物の生成に用いるプライマーと同じ核酸配列を有するか、またはその両方である、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記第1または第2のプライマーが、前記リコンビナーゼポリメラーゼ増幅反応による前記標的の増幅後に、前記リコンビナーゼにより媒介される三重らせんの形成によって該標的DNAと会合する、請求項57に記載の方法。
【請求項60】
(a)溶液中で、uvsXおよびrecAからなる群より選択されるリコンビナーゼ因子を、第1および第2の核酸プライマーと接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)該第1および第2の核タンパク質プライマーを、該二本鎖標的核酸分子と接触させ、それにより、第1の二本鎖構造を該標的核酸分子の第1の部分に、および第2の二本鎖構造を該標的核酸分子の第2の部分に、該第1の核酸プライマーおよび該第2の核酸プライマーの3’末端が、該鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるように形成する;
(c)該標的核酸分子を、プライモソーム合成タンパク質およびクランプ負荷体/ポリメラーゼホロ酵素複合体と接触させ、複製フォークを該標的核酸分子の前記第1の部分に、および第2の複製フォークを該標的核酸分子の前記第2の部分に形成させる工程;
(d)該標的分子を、DNAポリメラーゼIIIコア、DNAポリメラーゼI、プライマーゼ、ヘリカーゼ、およびリガーゼと接触させ、リーディング鎖/ラギング鎖連結型DNA合成および各複製フォークの互いへの移動を可能にする工程;および
(e)(b)、(c)および(d)を、所望の増幅度に達するまで反復する工程;
を含み、ここで、
gp32単鎖DNA結合タンパク質が、工程(a)で該第1および第2の核酸プライマーを溶液中で飽和させるのに少なくとも充分な濃度で含まれる;
リコンビナーゼ負荷因子uvsYまたは大腸菌recOおよびrecR遺伝子産物が、反応物中に、0.2〜8マイクロモルの濃度で含まれる;
クラウディング剤が少なくとも1%〜12%の濃度で含まれる;
加水分解性ヌクレオシド三リン酸がリコンビナーゼ活性を補助するために用いられ、その結果、リコンビナーゼ負荷DNAフィラメントが効率的な分解および合成を行なうことができる、
二本鎖標的分子のDNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項61】
dNTP、rNTP、単鎖DNA結合タンパク質、またはそれらの組合せの存在下で行なわれる、請求項60に記載の方法。
【請求項62】
前記プライモソーム合成タンパク質が、PriA、PriB、PriC、DnaT、DnaC、DnaB、DnaG、Pol IIIホロ酵素、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項60に記載の方法。
【請求項63】
前記クランプ負荷体がDnaXクランプ負荷体複合体である、請求項60に記載の方法。
【請求項64】
前記DNAポリメラーゼIIIホロ酵素が大腸菌ポリメラーゼIIIである、請求項60に記載の方法。
【請求項65】
前記DNAポリメラーゼIが大腸菌ポリメラーゼIである、請求項60に記載の方法。
【請求項66】
前記プライマーゼが大腸菌DnaG プライマーゼである、請求項60に記載の方法。
【請求項67】
前記ヘリカーゼが大腸菌DnaBヘリカーゼである、請求項60に記載の方法。
【請求項68】
(a)以下の試薬
(1)少なくとも1種類のリコンビナーゼ;
(2)少なくとも1種類の単鎖DNA結合タンパク質;
(3)少なくとも1種類のDNAポリメラーゼ;
(4)dNTPまたはdNTPとddNTPの混合物
(5)クラウディング剤;
(6)バッファー;
(7)還元剤;
(8)ATPまたは加水分解性ATPアナログ;
(9)少なくとも1種類のリコンビナーゼ負荷タンパク質;
(10)第1のプライマー、および任意選択で第2のプライマー;および
(11)標的核酸分子
を溶液中で合わせる工程;ならびに
(b)該溶液を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項69】
前記リコンビナーゼが、uvsX、recAならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項70】
前記リコンビナーゼが、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項68に記載の方法。
【請求項71】
前記リコンビナーゼが、酸性残基のC末端欠失を含む、請求項68に記載の方法。
【請求項72】
前記リコンビナーゼが、約0.2μM〜約1μM、約1μM〜約4μM、約4μM〜約6μM、約6μM〜約12μM、および約0.2μM〜約12μMからなる群より選択されるの濃度で存在する、請求項68に記載の方法。
【請求項73】
前記単鎖DNA結合タンパク質が、gp32、ならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項74】
前記gp32誘導体が、gp32(N)、gp32(C)、gp32(C)K3A、gp32(C)R4Q、gp32(C)R4T、gp32K3A、gp32R4Q、gp32R4Tおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項73に記載の方法。
【請求項75】
前記単鎖DNA結合タンパク質が、1μM〜30μMの濃度で存在する、請求項68に記載の方法。
【請求項76】
前記DNAポリメラーゼが真核生物のポリメラーゼまたは原核生物のポリメラーゼである、請求項68に記載の方法。
【請求項77】
前記真核生物のポリメラーゼが、pol−α、pol−β、pol−δ、pol−εならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項76に記載の方法。
【請求項78】
前記原核生物のポリメラーゼが、大腸菌DNAポリメラーゼIクレノウ断片、バクテリオファージT4 gp43 DNAポリメラーゼ、Bacillus stearothermophilus ポリメラーゼIラージフラグメント、φ−29 DNAポリメラーゼ、T7 DNAポリメラーゼ、Bsu Pol I、大腸菌DNAポリメラーゼI、大腸菌DNAポリメラーゼII、大腸菌DNAポリメラーゼIII、大腸菌DNAポリメラーゼIV、大腸菌DNAポリメラーゼVならびにその誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項76に記載の方法。
【請求項79】
前記DNAポリメラーゼが、短いタグ配列をN末端またはC末端に含む融合タンパク質である、請求項68に記載の方法。
【請求項80】
前記DNAポリメラーゼが、10,000単位/ml〜16単位/mlまたは5000単位/ml〜500単位/mlの濃度である、請求項79に記載の方法。
【請求項81】
前記1種類以上のDNAポリメラーゼが、3’−5’エキソヌクレアーゼ活性を欠く少なくとも1種類のDNAポリメラーゼを含む、請求項68に記載の方法。
【請求項82】
前記1種類以上のDNAポリメラーゼが、鎖置換特性を有するDNAポリメラーゼを含む、請求項68に記載の方法。
【請求項83】
前記dNTPが1mM〜40μMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項84】
前記クラウディング剤が、ポリエチレングリコール、デキストラン、フィコールまたはそれらの組合せである、請求項68に記載の方法。
【請求項85】
前記ポリエチレングリコールが、反応物の重量または容量の1〜12%である、請求項84に記載の方法。
【請求項86】
前記ポリエチレングリコールが、PEG1450、PEG3000、PEG8000、PEG10000、15,000〜20,000ダルトンの分子量を有するPEG混合物、およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項85に記載の方法。
【請求項87】
前記バッファーが、Tris−HClバッファー、Tris−酢酸塩バッファー、またはそれらの組合せである、請求項68に記載の方法。
【請求項88】
前記バッファーが、10〜60mMの濃度および6.5〜9.0のpHである、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
前記還元剤がDTTである、請求項68に記載の方法。
【請求項90】
前記還元剤が1〜10mMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項91】
前記ATPまたはATPアナログが、ATP、ATP−γ−S、ATP−β−SおよびddATPからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項92】
前記ATPまたはATPアナログが1〜10mMの濃度である、請求項91に記載の方法。
【請求項93】
前記リコンビナーゼ負荷タンパク質が、T4uvsY、大腸菌recO、大腸菌recRならびにそれらの誘導体および組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項94】
前記リコンビナーゼ負荷タンパク質が、さらにポリヒスタグを、N末端、C末端、またはN末端とC末端の両方に含む、請求項68に記載の方法。
【請求項95】
前記リコンビナーゼ負荷タンパク質が0.2〜8μMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項96】
第1または第2のプライマーが、DNA、RNA、PNA、LNA、モルホリノ主鎖核酸、ホスホロチオレート主鎖核酸またはそれらの組合せを含む、請求項68に記載の方法。
【請求項97】
前記第1または第2のプライマーが100nM〜1000nMの濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項98】
前記第1または第2のプライマーが、その3’末端の2つの塩基間に非リン酸結合を含み、3’→5’ヌクレアーゼ活性に対して抵抗性である、請求項68に記載の方法。
【請求項99】
前記第1または第2のプライマーが少なくとも1種類のロックされた核酸を、その3’の最後の塩基または3’の最後から2番目の塩基に含む、請求項68に記載の方法。
【請求項100】
前記第1または第2のプライマーが少なくとも20塩基長である、請求項68に記載の方法。
【請求項101】
前記第1または第2のプライマーが少なくとも30塩基長である、請求項68に記載の方法。
【請求項102】
前記第1または第2のプライマーが、その5’末端に、標的核酸分子に相補的でない1個以上の塩基をさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項103】
前記1個以上の塩基が制限エンドヌクレアーゼ認識部位の配列を含む、請求項102に記載の方法。
【請求項104】
前記第1または第2のプライマーが部分的に二本鎖であり、単鎖領域をその3’末端に有する、請求項68に記載の方法。
【請求項105】
少なくとも1種類のプライマーが検出可能な標識で標識されている、請求項68に記載の方法。
【請求項106】
前記検出可能な標識が、蛍光色素、酵素、蛍光消光剤、酵素阻害剤、放射性標識およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項105に記載の方法。
【請求項107】
前記標的核酸分子が、スーパーコイル核酸、2つの末端を有して該末端の両方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、2つの末端を有して該末端の一方が非標的核酸分子に連結されている線状核酸、線状核酸、およびポリメラーゼによって二本鎖核酸に変換されるか、または加熱または化学的処理の作用によって変性される二本鎖核酸に変換される単鎖核酸分子、からなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項108】
前記標的核酸が、1000コピー未満/mlまたは1〜10コピー/反応の濃度である、請求項68に記載の方法。
【請求項109】
前記インキュベーションが5分間〜16時間である、請求項68に記載の方法。
【請求項110】
前記インキュベーションが15分間〜3時間である、請求項68に記載の方法。
【請求項111】
前記インキュベーションが30分間〜2時間である、請求項68に記載の方法。
【請求項112】
前記インキュベーションが、所望の増幅度に達するまで行なわれる、請求項68に記載の方法。
【請求項113】
前記所望の増幅度が、少なくとも10倍、少なくとも100倍、少なくとも1000倍、少なくとも10,000倍、少なくとも100,000倍および少なくとも1000000倍からなる群より選択される、請求項112に記載の方法。
【請求項114】
前記インキュベーションが、20℃〜50℃、20℃〜40℃の間、または20℃〜30℃の間で行なわれる、請求項68に記載の方法。
【請求項115】
前記鋳型核酸の温度誘導性融解なしで行なわれる、請求項68に記載の方法。
【請求項116】
工程(a)が、アクセサリー因子をさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項117】
前記アクセサリー因子が、ヘリカーゼ、トポイソメラーゼ、リゾルベースおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項116に記載の方法。
【請求項118】
前記アクセサリー因子が、RuvA、RuvB、RuvC、RecG、PriA、PriB、PriC、DnaT、DnaB、DnaC、DnaG、DnaXクランプ負荷体、ポリメラーゼコア複合体、DNAリガーゼ、スライディングクランプ、β−クランプ、DnaXクランプ負荷体およびポリメラーゼコア複合体からなるDNAポリメラーゼIIIホロ酵素複合体からなる群より選択される、請求項116に記載の方法。
【請求項119】
前記スライディングクランプが、大腸菌β−二量体スライディングクランプ、真核生物のPCNAスライディングクランプ、またはT4スライディングクランプgp45およびそれらの組合せである、請求項118に記載の方法。
【請求項120】
工程(a)が、RecA/ssDNA核タンパク質フィラメント安定化因子をさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項121】
前記安定化因子が、RecR、RecO、RecFおよびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項120に記載の方法。
【請求項122】
前記安定化剤が0.01μM〜20μMの濃度である、請求項120に記載の方法。
【請求項123】
前記溶液が、ADPをATPに変換するためのATP再生系、ADPをAMPから再生させるための系、ピロリン酸塩をリン酸塩に変換するための系、またはそれらの組合せをさらに含む、請求項68に記載の方法。
【請求項124】
前記ATP再生系が、クレアチンリン酸およびクレアチンキナーゼを含む、請求項123に記載の方法。
【請求項125】
1種類以上の試薬を前記工程(a)の前にフリーズドライさせ、該試薬が、リコンビナーゼ、単鎖DNA結合タンパク質、DNAポリメラーゼ、dNTPもしくはdNTPとddNTPの混合物、還元剤、ATPもしくはATPアナログ、リコンビナーゼ負荷タンパク質、クラウディング剤、バッファー、塩、DTT、および第1のプライマー、ならびに任意選択で第2のプライマー、またはそれらの組合せからなる群より選択される、請求項68に記載の方法。
【請求項126】
(a)以下の試薬
(1)0.2〜12μMの濃度のuvsXリコンビナーゼ;
(2)1〜30μMの濃度のgp32単鎖DNA結合タンパク質;
(3)50〜5000単位/mlの濃度のBsuポリメラーゼ;
(4)1〜500μMの濃度のdNTPまたはdNTPとddNTPの混合物;
(5)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール;
(6)25mM〜60mMのの濃度のTris−酢酸バッファー;
(7)1mM〜10mMの濃度のDTT;
(8)1.5mM〜5mMの濃度のATP;
(9)0.2μM〜8μMの濃度のuvsY;
(10)第1のプライマー、および任意選択で第2のプライマー、ここで、該プライマーは10nM〜1μMの濃度である;ならびに
(11)少なくとも1つのコピーの標的核酸分子
を反応物中で合わせる工程;
(b)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項127】
(a)以下の試薬
(1)100〜200ng/μl uvsXリコンビナーゼ;
(2)600ng/μl gp32;
(3)20ng/μl Bsuポリメラーゼ;
(4)200μM dNTP;
(5)1mM DTT
(6)3mM ATPまたは加水分解性ATPアナログ;
(7)16ng/μl〜60ng/μl uvs Y
(8)300nMの第1のプライマーおよび300nMの第2のプライマー;
(9)100mM酢酸カリウム
(10)8〜16mM酢酸マグネシウム
(11)25mMクレアチンリン酸
(12)100ng/μlクレアチンキナーゼ
を反応物中で合わせる工程;
(b)該工程(a)の試薬を凍結乾燥して凍結乾燥試薬を形成する工程;
(c)該凍結乾燥試薬を
(1)1mM〜60mMの濃度のTris−酢酸バッファー;
(2)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール;
(3)標的核酸
により再構成する工程;
(d)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項128】
(a)以下の試薬
(1)100〜200ng/μl uvsXリコンビナーゼ;
(2)300〜1000ng/μl gp32;
(3)10〜50ng/μl BsuポリメラーゼまたはT4ポリメラーゼ;
(4)50〜500μM dNTP;
(5)0.1〜10mM DTT
(6)3mM ATPまたは加水分解性ATPアナログ;
(7)16ng/μl〜60ng/μl uvsY
(8)50〜1000nMの第1のプライマーおよび50〜1000nMの第2のプライマー;
(9)40〜160mM酢酸カリウム
(10)5〜20mM酢酸マグネシウム
(11)10〜40mMクレアチンリン酸
(12)50〜200ng/μlクレアチンキナーゼ
を反応物中で合わせる工程;
(b)該工程(a)の試薬を凍結乾燥して凍結乾燥試薬を形成する工程;
(c)該凍結乾燥試薬を
(1)1mM〜60mMの濃度のTris−酢酸バッファー;
(2)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール;
(3)標的核酸
により再構成する工程;
(d)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程.
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項129】
(a)以下の試薬
(1)100〜200ng/μl uvsXリコンビナーゼ;
(2)300〜1000ng/μl gp32;
(3)10〜50ng/μl BsuポリメラーゼまたはT4ポリメラーゼ;
(4)50〜500μM dNTP;
(5)0.1〜10mM DTT
(6)3mM ATPまたはATPアナログ;
(7)16ng/μl〜60ng/μl uvsY
(8)50〜1000nMの第1のプライマーおよび50〜1000nMの第2のプライマー;
(9)40〜160mM酢酸カリウム
(10)5〜20mM酢酸マグネシウム
(11)10〜40mMクレアチンリン酸
(12)50〜200ng/μlクレアチンキナーゼ
(13)1%〜12%(重量または容量基準)の濃度のポリエチレングリコール
を反応物中で合わせる工程;
(b)該工程(a)の試薬を凍結乾燥して凍結乾燥試薬を形成する工程;
(c)該凍結乾燥試薬を
(1)1mM〜60mMの濃度のTris−酢酸バッファー;
(2)標的核酸
により再構成する工程;
(d)該反応物を所望の増幅度に達するまでインキュベートする工程
を含む、DNAを増幅するリコンビナーゼポリメラーゼ増幅方法。
【請求項130】
フリーズドライする前に、トレハロースを前記試薬に添加する、請求項127、128または129に記載の方法。
【請求項131】
前記トレハロースを前記試薬に、10mM〜200mMの濃度で添加する、請求項130に記載の方法。
【請求項132】
(a)リコンビナーゼ因子を第1および第2の核酸プライマーと接触させ、第1および第2の核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)第1および第2の核タンパク質プライマーを二本鎖標的配列と接触させ、それにより、該第1の核酸プライマーおよび該第2の核酸プライマーの3’末端が同じ鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるように、該第1の鎖の第1の部分に第1の二本鎖構造を形成し、該第2の鎖の第2の部分に二本鎖構造を形成する工程;
(c)該第1および第2の核タンパク質プライマーの3’末端を、1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPを用いて伸長させ、第1および第2の二本鎖核酸と核酸の第1および第2の被置換鎖とを生成させる工程;
(d)(b)と(c)の反復により所望の増幅度に達するまで反応を継続させる工程
を含み、ここで、
生成された二本鎖核酸が、二本鎖標的配列としての機能を果たし得る、
第1および第2のDNA鎖を含む二本鎖標的配列のDNAを増幅するRPA法。
【請求項133】
前記第1または第2の核酸プライマーが、非特異的増幅反応を減少する最適鎖交換に必要とされる長さより短い長さを有する、請求項132に記載の方法。
【請求項134】
前記第1または第2の核酸プライマーが25〜29残基長または16〜24残基長である、請求項132に記載の方法。
【請求項135】
工程(b)の前に、折り返しプライミングを低減させるため、または核タンパク質組換え/伸長速度を調節するための、さらなる核酸配列を前記標的核酸の少なくとも1つの末端にライゲートする工程をさらに含む、請求項132に記載の方法。
【請求項136】
前記第1または第2の核酸プライマーが1種類以上の改変糖残基を含む、請求項132に記載の方法。
【請求項137】
前記改変糖残基が、ロックされた核酸、リボース、2’−O−メチルリボース、非環式糖残基およびそれらの組合せからなる群より選択される、請求項136に記載の方法。
【請求項138】
前記改変糖残基がプライマーの最も3’側の位置に存在する、請求項136に記載の方法。
【請求項139】
前記方法の実施中の全DNA濃度をセンサーでモニタリングする工程をさらに含む、請求項132に記載の方法。
【請求項140】
前記センサーが、蛍光測定によってDNA濃度検出するか、SYBR金またはSYBR緑由来の蛍光を検出するか、配列特異的にDNA濃度を検出するか、またはそれらの組合せである、請求項139に記載の方法。
【請求項141】
該センサーが、反応物中の単鎖標的へのハイブリダイゼーションによって機能を果たす、請求項139に記載の方法。
【請求項142】
前記ハイブリダーゼーションが、単鎖DNA結合タンパク質またはリコンビナーゼなどの融解/アニーリング因子によって助長される、請求項141に記載の方法。
【請求項143】
前記センサーが、二本鎖DNA標的に対するリコンビナーゼ媒介性標的化によって機能を果たす、請求項139に記載の方法。
【請求項144】
前記センサーが、標的DNA内の標的部位に隣接してハイブリダイズした場合のみ特異的蛍光共鳴エネルギー移動を受ける2つ以上の蛍光標識された配列特異的オリゴヌクレオチドを含む、請求項139に記載の方法。
【請求項145】
前記センサー内に存在するフルオロフォアが、ともに該センサーに結合された消光剤から、該センサーがその標的部位に結合された場合のみ機能を果たすヌクレアーゼの作用によって分離される、請求項139に記載の方法。
【請求項146】
前記ヌクレアーゼが二本鎖ヌクレアーゼである、請求項145に記載の方法。
【請求項147】
前記二本鎖ヌクレアーゼが制限エンドヌクレアーゼである、請求項146に記載の方法。
【請求項148】
前記RPA法が、1種類以上のケージ化物質の光誘発性光脱保護によって開始または制御される、請求項132に記載の方法。
【請求項149】
前記ケージ化物質がケージ化ATPまたはケージ化オリゴヌクレオチドである、請求項148に記載の方法。
【請求項150】
前記プライマー、ATPまたはヌクレオチドの1種類以上がケージ化分子であり、工程(a)、(b)または(c)が、非ケージ化分子を生成する該ケージ化分子の光媒介性光脱保護によって制御または開始される、請求項148に記載の方法。
【請求項151】
前記非ケージ化分子の濃度をモニタリングする、請求項148に記載の方法。
【請求項152】
前記非ケージ化分子がRPAの1回以上のサイクルで消費され、それにより、さらなる非ケージ化分子が生成されるまで前記RPA反応を停止させる、請求項148に記載の方法。
【請求項153】
前記ケージ化分子が、ケージ化ATP、ケージ化dATP、およびケージ化UTPからなる群より選択される、請求項148に記載の方法。
【請求項154】
前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上が、工程(a)、(b)または(c)の1サイクルのみを支持し得る濃度であり、さらなる工程(a)、(b)および(c)が、新たな量の前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上の添加によって開始される、請求項132に記載の方法。
【請求項155】
前記新たな量の前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上が、工程(a)、(b)または(c)の1サイクルのみを支持し得る濃度で供給される、請求項154に記載の方法。
【請求項156】
前記新たな量の前記プライマー、ATPまたはNTPの1種類以上が、酵素性の系の作用によって供給される、請求項154に記載の方法。
【請求項157】
前記RPA法が、反応物中に蓄積されるADPを、リコンビナーゼ活性を調節しない化合物へのその直接変換によって除去する酵素;反応物中に蓄積されるADPを、ADP、ATPまたは同等物でない化合物へのその直接変換によって除去する酵素系;すべてのADPをATPに変換し、前記反応物中のADP濃度を低下させる酵素系;前記方法においてATPを低減させ、工程(b)および(c)後にRPA反応を停止させる酵素系であって、さらなる工程(b)および(c)がATPの添加によって開始される系、からなる群より選択される酵素系の存在下で行なわれる、請求項132に記載の方法。
【請求項158】
前記ATPの添加がケージ化ATPの脱ケージ化によって行なわれる、請求項157に記載の方法。
【請求項159】
前記ケージ化ATPが光励起によって脱ケージ化される、請求項158に記載の方法。
【請求項160】
前記光励起が、10μM〜30μM ATP、30μM〜60μM ATP、60μM〜90μM ATP、90μM〜200μM ATP、200μM〜500μM ATPまたは500μM〜3000μM ATPの有効な濃度増加をもたらす、請求項159に記載の方法。
【請求項161】
前記反応物中のATP濃度をセンサーによってモニタリングする、請求項132または160に記載の方法。
【請求項162】
前記ATPセンサーがルシフェラーゼおよびルシフェリンを含む、請求項161に記載の方法。
【請求項163】
前記プライマーが、リコンビナーゼ相互作用を改善するために高いシトシン含量を含む、請求項132に記載の方法。
【請求項164】
前記シトシン含量が該プライマーの塩基の75%より多い、請求項163に記載の方法。
【請求項165】
鋳型核酸およびRPA産物の移動を制限するゲルマトリックス内で行なわれる、請求項132に記載の方法。
【請求項166】
前記ゲルマトリックスがポロニーゲルマトリックスである、請求項165に記載の方法。
【請求項167】
(a)請求項132に記載のRPA反応を、前記工程(a)において第1のアウタープライマー対および第2のインナープライマー対の存在下で行なう工程
を含み、ここで、
該第1のアウタープライマー対が、工程(b)の後、該アウタープライマー対の3’末端が同じ鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるような核酸配列を含む;
該第2のインナープライマー対が、工程(b)の後、該インナープライマー対の3’末端が同じ鋳型核酸分子上で互いに向かって配向されるような核酸配列を含む、
さらに、ここで、該第2のインナープライマー対が標的核酸と、該第1のアウタープライマー対のハイブリダーゼーション位置の内である位置でハイブリダイズする、
ネステッドRPA法。
【請求項168】
前記第1のアウタープライマー対が、前記インナープライマー対と比べて、長さまたは組成のため、より迅速な増幅反応速度論を支持する、請求項167に記載の方法。
【請求項169】
前記第1のアウタープライマー対が前記第2のインナープライマー対の濃度より低い濃度である、請求項167に記載の方法。
【請求項170】
少なくとも1種類のプライマーが、固定化されているかまたは固定化可能であり、少なくとも1種類の他のプライマーが、標識されたプライマーであり、前記第2のプライマーへの前記第1のプライマーのハイブリダーゼーションを工程(d)の後に測定する、請求項167に記載の方法。
【請求項171】
前記固定化可能なプライマーおよび前記標識されたプライマーが、前記RPA反応における唯一のプライマーである、請求項170に記載の方法。
【請求項172】
固定化可能なプライマーが、RPA反応において2種類以上の他のプライマーによって生成されたDNA内の特有配列とハイブリダイズする、請求項170に記載の方法。
【請求項173】
前記固定化可能なプライマーが、非分枝の移動可能な二本鎖の形成によって安定な生成物捕捉を可能にするバックファイヤープライマーである、請求項170に記載の方法。
【請求項174】
標識されたプライマーが、非分枝の移動可能な二本鎖の形成によって安定な生成物捕捉を可能にするバックファイヤープライマーである、請求項170に記載の方法。
【請求項175】
dUTPの存在下で、dUTPがRPA産物内に組み込まれるように行なわれ、前記RPA産物がdUTP脱グリコシル化酵素に対して感受性である、請求項167に記載の方法。
【請求項176】
プライマーの蛍光をモニタリングすることにより前記RPA反応をモニターする工程をさらに含み、ここで、前記プライマーの1つが、フルオロフォアと、10〜12残基以下の間隔分離れている消光剤とからなる二重標識オリゴヌクレオチドプローブであり、該消光剤は、プライマーがハイブリダイズされていない状態場合、ハイブリダイズされた状態よりもより効率的である、請求項167に記載の方法。
【請求項177】
プライマーの蛍光をモニターすることにより前記RPA反応をモニターする工程をさらに含み、ここで、前記プライマーの1つが、フルオロフォアと、10〜12残基以下の間隔分離れている消光剤とからなる二重標識オリゴヌクレオチドプローブであり、ヌクレアーゼ活性がプローブと標的間の二本鎖ハイブリッドに対して優先的に作用し、最終的に消光剤とフルオロフォア間の会合の低下がもたらされる結果として、蛍光が増加する、請求項167に記載の方法。
【請求項178】
該プライマーの1つ以上が、最初に3’−ブロックされており、かつテトラヒドロフラニル残基を含有し、大腸菌Nfoタンパク質または機能的同等物を前記RPA法において存在させ、ブロックされたオリゴヌクレオチドが、標的DNAと二本鎖ハイブリッドを形成し、続いてNfoタンパク質または機能的ホモログによってプロセッシングされ、ポリメラーゼが、Nfo切断によって生成したプローブの遊離3’末端を伸長させる、請求項167に記載の方法。
【請求項179】
前記ブロックされたプライマーが、テトラヒドロフラニル残基、フルオロフォア、および消光性副溝結合色素を含有し、その結果、二本鎖ハイブリッドが形成されると、消光が、フルオロフォア由来の蛍光発光の増大がDNA増幅の結果として増加するような副溝結合色素の吸収特性の変化によって減少する、請求項178に記載の方法。
【請求項180】
前記リコンビナーゼが、T4ファージUvsX、大腸菌RecA、または真核生物のRad51からなる群より選択される、請求項167に記載の方法。
【請求項181】
前記RPAがクラウディング剤の存在下で行なわれる、請求項167に記載の方法。
【請求項182】
分子クラウディング剤が、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、フィコール、デキストラン、およびポリビニルピロリドンからなる群より選択される、請求項181に記載の方法。
【請求項183】
前記RPAが再負荷促進剤の存在下で行なわれる、請求項167に記載の方法。
【請求項184】
再負荷促進剤が、T4 UvsY、大腸菌RecO、大腸菌RecR、ならびにそれらの組合せおよびホモログからなる群より選択される、請求項183に記載の方法。
【請求項185】
DNAリガーゼ、トポイソメラーゼ、ヘリカーゼ、RNAポリメラーゼ、逆転写酵素、FLAPエンドヌクレアーゼ、5’−3’エキソヌクレアーゼ、3’−5’エキソヌクレアーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、エンドヌクレアーゼおよび塩基特異的損傷塩基特異的ヌクレアーゼからなる群より選択される酵素の存在下で行なわれる、請求項167に記載の方法。
【請求項186】
前記FLAPエンドヌクレアーゼがヒトFENlまたはその同等物である、請求項185に記載の方法。
【請求項187】
前記エンドヌクレアーゼがらせん変形認識エンドヌクレアーゼまたは塩基特異的損傷塩基特異的ヌクレアーゼである、請求項185に記載の方法。
【請求項188】
前記らせん変形認識エンドヌクレアーゼがSlヌクレアーゼである、請求項187に記載の方法。
【請求項189】
前記塩基特異的損傷塩基特異的ヌクレアーゼが、大腸菌Fpgタンパク質、大腸菌Nth、および大腸菌Nfoからなる群より選択される、請求項187に記載の方法。
【請求項190】
少なくとも1種類の前記プライマーが、プライマーにおいてリコンビナーゼの最適シードおよびフェーズ決定特性を可能にするさらなる核酸配列を含む、請求項167に記載の方法。
【請求項191】
さらなるDNA配列が、70%より多いピリミジンまたは75%より多いシトシン残基を含む、請求項190に記載の方法。
【請求項192】
標的DNA配列が、複製反応中、部分的または完全に二本鎖であり、その結果、固有の鎖置換活性を有するポリメラーゼが必要とされる;
少なくとも1つのポリメラーゼが有意な鎖置換活性を有する;
単鎖DNA結合タンパク質が存在する;
クラウディング剤が、1重量%/容量以上、反応物中に存在する;および
約30℃〜約39℃の温度で行なわれる、
請求項167に記載の方法
【請求項193】
(a)リコンビナーゼ因子を第1の核酸プライマーと接触させ、第1の核タンパク質プライマーを形成する工程;
(b)リコンビナーゼ因子を含有しない第2の核酸プライマーを提供する工程;
(c)第1の核タンパク質プライマーを前記二本鎖標的配列に接触させ、それにより、前記第1の鎖の第1の部分に第1の二本鎖構造を形成させる工程;
(d)前記第1の核タンパク質プライマーの3’末端を1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPにより伸長させ、二本鎖核酸および核酸の第1の被置換鎖を生成させる工程;
(e)前記第2の核酸プライマーを前記核酸の第1の被置換鎖にハイブリダイズさせて前記第2の核酸プライマーの3’末端を1種類以上のポリメラーゼおよびdNTPにより伸長し、二本鎖核酸を生成させる工程;
(f)(c)および(e)の反復により所望の増幅度に達するまで反応を継続させる工程
を含み、ここで、
前記工程(c)〜(e)が、同時にまたは順次行なわれ、生成された二本鎖核酸が、二本鎖標的配列としての機能を果たし得る、
第1および第2のDNA鎖を含む二本鎖標的配列のDNAを増幅するRPA法。
【請求項194】
前記第2のプライマーが、リコンビナーゼ機能および前記標的核酸に対する実質的なリコンビナーゼ媒介性配列標的化の関与には短すぎるが、ハイブリダイゼーションおよび伸長反応には充分な長さである、請求項193に記載の方法。
【請求項195】
前記第2のプライマーが、実質的なリコンビナーゼ媒介性配列標的化の関与について抑制される、請求項193に記載の方法。
【請求項196】
前記第2のプライマーが1種類以上の修飾ヌクレオチドを含み、実質的なリコンビナーゼ媒介性配列標的化の関与について抑制される、請求項193に記載の方法。
【請求項197】
修飾ヌクレオチドがロックされた核酸糖を含む、請求項196に記載の方法。
【請求項198】
(i)試料DNAと1種類以上のプローブとハイブリダイズさせ、リコンビナーゼを含む反応物中に1個以上のハイブリッド領域を形成させる工程、ここで、前記1種類以上のプローブが、前記試料DNAにおいて生じ得る配列バリアントに対応し、試料またはプローブのいずれかが二本鎖である;
(ii)不完全なハイブリッドの不安定化領域を増強する工程;
(iii)プローブと試料間で形成された完全なハイブリッドを、最初にプローブまたは試料核酸のいずれかに存在する標識の有無を検出することにより検出する工程
を含む、多型性DNA試料の解析方法。
【請求項199】
前記増強する工程が酵素により行なわれる、請求項198に記載の方法。
【請求項200】
酵素がリコンビナーゼである、請求項199に記載の方法。
【請求項201】
前記リコンビナーゼがT4 uvsXタンパク質である、請求項200に記載の方法。
【請求項202】
前記方法が、T4 gp32タンパク質、T4uvsYタンパク質、ATP、クラウディング剤からなる群より選択されるさらなる成分の存在下で行なわれる、請求項198に記載の方法。
【請求項203】
前記クラウディング剤が、ポリ塩化ビニル、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール混合物、フィコール、ポリデキストラン、ウシ血清アルブミン、およびポリビニルピロリドンからなる群より選択される、請求項202に記載の方法。
【請求項204】
前記ポリエチレングリコール混合物が、15,000〜20,000ダルトンの分子量を有するポリエチレングリコールを含む、請求項203に記載の方法。
【請求項205】
ATP再生系をさらに含む、請求項203に記載の方法。
【請求項206】
不完全なハイブリッドの不安定化助長するためにヘリカーゼを含める、請求項198に記載の方法。
【請求項207】
前記ヘリカーゼが、大腸菌PriA、大腸菌DnaBヘリカーゼ、大腸菌RuvABヘリカーゼ、T4ファージgp41、T4ファージddaヘリカーゼを含む群に属する、請求項206に記載の方法。
【請求項208】
前記ヘリカーゼが、ビオチン−ストレプトアビジン相互作用などのプローブと表面間の安定な非共有結合性相互作用を物理的に破壊する、請求項206に記載の方法。
【請求項209】
内部に誤対合形成領域があるDNA鋳型、または内部にバブルがあるDNA鋳型に対して作用するヌクレアーゼを含める、請求項198に記載の方法。
【請求項210】
前記ヌクレアーゼが、Slヌクレアーゼ、Plヌクレアーゼ、T7エンドヌクレアーゼI、BAL31ヌクレアーゼ、CelIヌクレアーゼを含む群に属する、請求項209に記載の方法。
【請求項211】
ニックまたは小ギャップから合成を開始できるDNAポリメラーゼを反応物中に含めて増幅DNA試料を作製する、請求項198に記載の方法。
【請求項212】
反応の開始時、増幅DNA試料が本質的に有意に単鎖であり、プローブが本質的に主に二本鎖または単鎖である、請求項211に記載の方法。
【請求項213】
増幅された試料DNAまたはプローブ核酸が、標識を一方または両方の鎖の一方の末端に含む、請求項211に記載の方法。
【請求項214】
前記標識が、蛍光基、量子ドット、消光剤、常磁性粒子、酵素性部分からなる群より選択される、請求項213に記載の方法。
【請求項215】
前記酵素性部分が、酵素または無機系触媒である、請求項214に記載の方法。
【請求項216】
前記標識が、別の分子、特に、例えば抗体と既知抗原と高親和性の非共有相互作用を形成できる存在物である、請求項213に記載の方法。
【請求項217】
前記プローブおよび前記試料核酸の両方が標識を含む、請求項198に記載の方法。
【請求項218】
前記標識が、フルオロフォアおよび/または消光剤からなる、請求項217に記載の方法。
【請求項219】
(a)光検出センサーを含む反応チャンバ;および
(b)温度を33〜39℃に維持するための非サイクル式温度制御手段
を備えるRPA反応を行なうための装置。
【請求項220】
前記光検出センサーが蛍光検出センサーである、請求項219に記載の装置。
【請求項221】
前記光検出センサーによる光測定を行なうために前記反応チャンバを照射するための1個以上の発光ダイオードをさらに備える、請求項219に記載の装置。
【請求項222】
前記センサーがピンダイオードまたはピンダイオードのアレイを備える、請求項219に記載の装置。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【公表番号】特表2008−500831(P2008−500831A)
【公表日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−514201(P2007−514201)
【出願日】平成17年4月11日(2005.4.11)
【国際出願番号】PCT/IB2005/001560
【国際公開番号】WO2005/118853
【国際公開日】平成17年12月15日(2005.12.15)
【出願人】(506399088)エーエスエム サイエンティフィック, インコーポレイテッド (6)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年4月11日(2005.4.11)
【国際出願番号】PCT/IB2005/001560
【国際公開番号】WO2005/118853
【国際公開日】平成17年12月15日(2005.12.15)
【出願人】(506399088)エーエスエム サイエンティフィック, インコーポレイテッド (6)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]