説明

切断反応を用いて核酸を検出するための組成物および方法

本発明は、プライマー-プローブ二重鎖を利用して、試料中の標的核酸の存在を示すシグナルを生成するための組成物および方法に関する。



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【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下を含む、オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、かつ第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項2】
第一のオリゴヌクレオチドの3'領域が第二のオリゴヌクレオチドに対して非相補的であり、かつ標的の第一鎖に対して相補的である、請求項1記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項3】
第二のオリゴヌクレオチドが検出可能な標識を含む、請求項1記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項4】
第二のオリゴヌクレオチドが相互作用シグナル生成部分の対を含む、請求項1記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項5】
相互作用シグナル生成部分の対が消光部分と蛍光部分とを含む、請求項4記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項6】
相互作用シグナル生成部分の対が、非オーバーラップ切断構造の切断時に分離するように有効に配置される、請求項4記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項7】
相互作用シグナル生成部分の対の第一のメンバーが、第二のオリゴヌクレオチドの5'フラップに機能的に結合し、かつ相互作用シグナル生成部分の対の第二のメンバーが、第二のオリゴヌクレオチドの+1位に機能的に結合する、請求項6記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項8】
相互作用シグナル生成部分の対の第一のメンバーが、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域に機能的に結合し、かつ相互作用シグナル生成部分の対の第二のメンバーが第二のオリゴヌクレオチドの3'領域に機能的に結合する、請求項6記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項9】
第二のオリゴヌクレオチドが、第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的であるヌクレオチドの3'テールをさらに含む、請求項1記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項10】
3'テールが、標的核酸の第二鎖における第二のオリゴヌクレオチドに対して相補的な領域より下流の、標的核酸の第二鎖における領域に対して相補的である、請求項9記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項11】
第二のオリゴヌクレオチドが切断抵抗性プローブである、請求項1記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項12】
切断抵抗性プローブが、+1位より下流の部分を切断に対して非感受性にする一つまたは複数の改変を含む、請求項11記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項13】
切断抵抗性プローブが、+2位より下流の部分を切断に対して非感受性にする一つまたは複数の改変を含む、請求項11記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対。
【請求項14】
以下を含む、組成物:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的であり、かつ第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項15】
オリゴヌクレオチドプライマーが、標的核酸の第二鎖にアニールする場合に第二のオリゴヌクレオチドより上流にある、請求項14記載の組成物。
【請求項16】
切断オリゴヌクレオチドをさらに含む、請求項14記載の組成物。
【請求項17】
切断オリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖にアニールする場合に第二のオリゴヌクレオチドより上流にある、請求項16記載の組成物。
【請求項18】
切断オリゴヌクレオチドが3'ブロックを有する、請求項16記載の組成物。
【請求項19】
3'ブロックが、標的核酸に対して非相補的である一つまたは複数のヌクレオチドを含む、請求項18記載の組成物。
【請求項20】
オリゴヌクレオチドプライマーおよび切断オリゴヌクレオチドをさらに含む、請求項14記載の組成物。
【請求項21】
5'ヌクレアーゼをさらに含む、請求項14記載の組成物。
【請求項22】
5'ヌクレアーゼがFENである、請求項21記載の組成物。
【請求項23】
5'ヌクレアーゼが5'→3'合成活性を実質的に欠損している、請求項21記載の組成物。
【請求項24】
5'ヌクレアーゼがフラップ特異的ヌクレアーゼである、請求項21記載の組成物。
【請求項25】
5'ヌクレアーゼがFEN-1である、請求項21記載の組成物。
【請求項26】
5'ヌクレアーゼが熱安定性である、請求項21記載の組成物。
【請求項27】
核酸ポリメラーゼをさらに含む、請求項21記載の組成物。
【請求項28】
核酸ポリメラーゼが5'→3'エキソヌクレアーゼ活性を実質的に欠損している、請求項27記載の組成物。
【請求項29】
核酸ポリメラーゼが熱安定性DNAポリメラーゼである、請求項27記載の組成物。
【請求項30】
核酸ポリメラーゼがPfu DNAポリメラーゼである、請求項29記載の組成物。
【請求項31】
請求項1記載のオリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対と、その包装材料とを含むキット。
【請求項32】
ヌクレアーゼをさらに含む、請求項31記載のキット。
【請求項33】
核酸ポリメラーゼをさらに含む、請求項31記載のキット。
【請求項34】
以下の段階を含む、標的核酸を検出するための方法:
a.第一のオリゴヌクレオチドと、
5'領域、および第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的である3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチドと、
標的核酸と、
核酸ポリメラーゼと、
5'ヌクレアーゼと
を含む反応混合物を、核酸の重合化および切断構造の切断を可能にする条件に供する段階;
b.第一のオリゴヌクレオチドの伸長産物との二重鎖の状態にある第二のオリゴヌクレオチドを含む切断構造を形成する段階であって、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が伸長産物に対して非相補的であり、かつ5'ヌクレアーゼによって切断される、段階;ならびに
c.切断構造の切断を検出する段階。
【請求項35】
第一のオリゴヌクレオチドが5'領域および3'領域を含み、第一のオリゴヌクレオチドの3'領域が第二のオリゴヌクレオチドに対して非相補的であり、かつ標的の第一鎖に対して相補的である、請求項34記載の方法。
【請求項36】
第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的である、請求項34記載の方法。
【請求項37】
第二のオリゴヌクレオチドが検出可能な標識を含む、請求項34記載の方法。
【請求項38】
第二のオリゴヌクレオチドが相互作用シグナル生成部分の対を含む、請求項34記載の方法。
【請求項39】
相互作用シグナル生成部分の対の第一のメンバーが、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域に機能的に結合し、かつ相互作用シグナル生成部分の対の第二のメンバーが、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域に機能的に結合する、請求項38記載の方法。
【請求項40】
相互作用シグナル生成部分の対が、消光部分および蛍光部分を含む、請求項38記載の方法。
【請求項41】
相互作用シグナル生成部分の対が、非オーバーラップ切断構造の切断時に分離するように有効に配置される、請求項38記載の方法。
【請求項42】
相互作用シグナル生成部分の対の第一のメンバーが、第二のオリゴヌクレオチドの5'フラップに機能的に結合し、かつ相互作用シグナル生成部分の対の第二のメンバーが第二のオリゴヌクレオチドの+1位に機能的に結合する、請求項38記載の方法。
【請求項43】
第二のオリゴヌクレオチドが、第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的であるヌクレオチドの3'テールをさらに含む、請求項34記載の方法。
【請求項44】
3'テールが、標的核酸の第二鎖における第二のオリゴヌクレオチドに対して相補的な領域より下流の、標的核酸の第二鎖における領域に対して相補的である、請求項43記載の方法。
【請求項45】
第二のオリゴヌクレオチドが切断抵抗性プローブである、請求項34記載の方法。
【請求項46】
切断抵抗性プローブが、+1位より下流の部分を切断に対して非感受性にする一つまたは複数の改変を含む、請求項45記載の方法。
【請求項47】
切断抵抗性プローブが、+2位より下流の部分を切断に対して非感受性にする一つまたは複数の改変を含む、請求項45記載の方法。
【請求項48】
5'ヌクレアーゼがFENである、請求項34記載の方法。
【請求項49】
5'ヌクレアーゼがフラップ特異的ヌクレアーゼである、請求項34記載の方法。
【請求項50】
5'ヌクレアーゼがFEN-1である、請求項34記載の方法。
【請求項51】
5'ヌクレアーゼが熱安定性である、請求項34記載の方法。
【請求項52】
5'ヌクレアーゼが5'→3'合成活性を実質的に欠損している、請求項34記載の方法。
【請求項53】
核酸ポリメラーゼが5'→3'ヌクレアーゼ活性を実質的に欠損している、請求項34記載の方法。
【請求項54】
核酸ポリメラーゼが熱安定性DNAポリメラーゼである、請求項34記載の方法。
【請求項55】
切断抵抗性プローブが5'領域および3'領域を含み、3'領域が標的核酸の第二鎖に対して少なくとも部分的に相補的であり、かつ5'領域が標的核酸の第二鎖に対して相補的ではない、請求項45記載の方法。
【請求項56】
以下の段階を含む、標的核酸を検出するための方法:
a.第一のオリゴヌクレオチドと、
5'領域、および第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的である3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチドと、
切断オリゴヌクレオチドと、
標的核酸と、
核酸ポリメラーゼと、
5'ヌクレアーゼと
を含む反応混合物を、核酸の重合化および切断構造の切断を可能にする条件に供する段階;
b.いずれも第一のオリゴヌクレオチドの伸長産物との二重鎖の状態にある第二のオリゴヌクレオチドおよび切断オリゴヌクレオチドを含む切断構造を形成する段階であって、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が伸長産物に対して非相補的であり、かつ5'ヌクレアーゼによって切断される、段階;ならびに
c.切断構造の切断を検出する段階。
【請求項57】
切断オリゴヌクレオチドが、標的核酸に対して非相補的である少なくとも一つの3'末端ヌクレオチドを含む、請求項56記載の方法。
【請求項58】
以下の段階を含む、標的核酸を検出するための方法:
a.第一のオリゴヌクレオチドと、
5'領域、および第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的である3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチドと、
リバースオリゴヌクレオチドプライマーと、
標的核酸と、
核酸ポリメラーゼと、
5'ヌクレアーゼと
を含む反応混合物を、核酸の重合化および切断構造の切断を可能にする条件に供する段階;
b.いずれも第一のオリゴヌクレオチドの伸長産物との二重鎖の状態にある、第二のオリゴヌクレオチドとリバースオリゴヌクレオチドプライマーの伸長産物とを含む切断構造を形成する段階であって、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が伸長産物に対して非相補的であり、かつ5'ヌクレアーゼによって切断される、段階;ならびに
c.切断構造の切断を検出する段階。
【請求項59】
以下の段階を含む、標的核酸を検出するための方法:
a.第一のオリゴヌクレオチドと、
5'領域、および第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的である3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチドと、
切断オリゴヌクレオチドと、
リバースプライマーと、
標的核酸と、
核酸ポリメラーゼと、
5'ヌクレアーゼと
を含む反応混合物を、核酸の重合化および切断構造の切断を可能にする条件に供する段階;
b.いずれも第一のオリゴヌクレオチドの伸長産物との二重鎖の状態にある、第二のオリゴヌクレオチドと切断オリゴヌクレオチドとを含む切断構造を形成する段階であって、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が伸長産物に対して非相補的であり、かつ5'ヌクレアーゼによって切断される、段階;ならびに
c.切断構造の切断を検出する段階。
【請求項60】
第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における切断オリゴヌクレオチドに対して相補的な領域に近接する、標的核酸の第二鎖における領域に対して相補的である、請求項59記載の方法。
【請求項61】
第二のオリゴヌクレオチドおよび切断オリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖にハイブリダイズする場合にギャップによって分離されている、請求項59記載の方法。
【請求項62】
第二のオリゴヌクレオチドおよび切断オリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖にハイブリダイズする場合にニックによって分離されている、請求項59記載の方法。
【請求項63】
以下を含む、オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、かつ第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項64】
以下を含む、オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、かつ第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的であり、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項65】
以下を含む、オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、かつ第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的であり、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項66】
以下を含む、オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、かつ第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的であり、第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項67】
以下を含む、オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブの対:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、かつ第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的であり、かつ第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項68】
以下を含む組成物:
第一のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第一鎖における領域にアニールすることによって伸長反応の合成をプライミングし、かつ第二のオリゴヌクレオチドが、標的核酸の第二鎖における領域にアニールして切断構造を形成し、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的であり、かつ第二のオリゴヌクレオチドの5'領域が第一のオリゴヌクレオチドに対して非相補的である、5'領域および3'領域を含む第一のオリゴヌクレオチドならびに5'領域および3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド。
【請求項69】
以下を含む反応混合物を、核酸の重合化を可能にする条件に供する段階を含む、標的核酸を検出するための方法:
第一のオリゴヌクレオチド、
5'領域、および第一のオリゴヌクレオチドに対して相補的である3'領域を含む第二のオリゴヌクレオチド、
核酸ポリメラーゼ、
5'ヌクレアーゼ、
第一鎖および第二鎖を含み、第二のオリゴヌクレオチドの3'領域に対する相補性および第一のオリゴヌクレオチドに対する相補性を有することが予想される標的核酸、
ここで、標的核酸の第一鎖と第一のオリゴヌクレオチドとの間、および、標的核酸の第二鎖と第二のオリゴヌクレオチドの3'領域との間に相補性が存在する場合に、第一のオリゴヌクレオチドの伸長によって伸長産物が形成され、第二のオリゴヌクレオチドおよび伸長産物を含む切断構造が形成され、該条件が、形成された切断構造の切断および切断構造の切断の検出を可能にする。

【公表番号】特表2010−525792(P2010−525792A)
【公表日】平成22年7月29日(2010.7.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−547465(P2009−547465)
【出願日】平成20年1月29日(2008.1.29)
【国際出願番号】PCT/US2008/052304
【国際公開番号】WO2008/094902
【国際公開日】平成20年8月7日(2008.8.7)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.テフロン
【出願人】(509291312)ホロジック インコーポレイティッド (4)
【Fターム(参考)】