加ピロリン酸分解活性化重合(PAP)
【課題】加ピロリン酸分解活性化重合(PAP)の新規方法を提供する。
【解決手段】相補的な活性化可能オリゴヌクレオチドP*を、テンプレート鎖にアニーリングさせる工程。アニーリングした活性化可能オリゴヌクレオチドP*を加ピロリン酸分解する工程。活性化されたオリゴヌクレオチドP*を伸長することによって重合させ、所望の核酸鎖を合成する工程。テンプレート鎖から所望の核酸鎖を分離する工程。所望の核酸鎖の所望の増幅レベルが達成されるまで、前記工程を反復する工程。
【解決手段】相補的な活性化可能オリゴヌクレオチドP*を、テンプレート鎖にアニーリングさせる工程。アニーリングした活性化可能オリゴヌクレオチドP*を加ピロリン酸分解する工程。活性化されたオリゴヌクレオチドP*を伸長することによって重合させ、所望の核酸鎖を合成する工程。テンプレート鎖から所望の核酸鎖を分離する工程。所望の核酸鎖の所望の増幅レベルが達成されるまで、前記工程を反復する工程。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
核酸検出法であって:
(a)核酸からテンプレート核酸を合成し、ここで前記テンプレート核酸は以下の:
(i)1つの核酸鎖に、配列特異的である第一の相補オリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、そして核酸ポリメラーゼを用いて、該核酸鎖上で、前記の第一の相補オリゴヌクレオチドを伸長して、伸長された第一のオリゴヌクレオチドを産生する;そして
(ii)伸長された第一の相補オリゴヌクレオチドの3'末端に第二のオリゴヌクレオチドを付加してテンプレート核酸を産生する;
ことにより合成する;
(b)テンプレート核酸に、伸長不能3'端を有する第一のオリゴヌクレオチドP*および第二のオリゴヌクレオチドP*をアニーリングさせ、ここでそれぞれの3'伸長不能末端は加ピロリン酸分解によって除去可能である;
(c)加ピロリン酸分解によって、テンプレート核酸にアニーリングした第一のオリゴヌクレオチドP*および第二のオリゴヌクレオチドP*のそれぞれの3'伸長不能末端を除去して、ブロッキングされていない第一のオリゴヌクレオチドおよびブロッキングされていない第二のオリゴヌクレオチドを産生し;そして
(d)ブロッキングされていない第一のオリゴヌクレオチドおよびブロッキングされていない第二のオリゴヌクレオチドを伸長する;
ことを含んでなる、前記方法。
【請求項2】
連結によって、伸長された第一の相補オリゴヌクレオチドに第二のオリゴヌクレオチドを付加する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ターミナルトランスフェラーゼ伸長によって、伸長された第一の相補オリゴヌクレオチドに第二のオリゴヌクレオチドを付加する、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
テンプレート核酸を増幅する工程(a1)をさらに含んでなる、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
【請求項5】
増幅がポリメラーゼ連鎖反応である、請求項1〜3の記載の方法。
【請求項6】
増幅が加ピロリン酸分解活性化重合による、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
テンプレート核酸が、核酸のコピーを合成する反応により合成される、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
核酸ポリメラーゼを用いて加ピロリン酸分解を行う、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項9】
核酸ポリメラーゼを用いて伸長を行う、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項10】
伸長工程で存在するヌクレオチド又はヌクレオチド類似体が標識を含有し、そして伸長されたオリゴヌクレオチド中の標識の存在が検出される、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
工程(a)〜(d)を反復する、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
核酸が、切断されている核酸である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
核酸が損傷又はニックを有する二本鎖核酸である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項14】
それぞれのオリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端が、核酸ポリメラーゼによって伸長不能であるが、加ピロリン酸分解によって除去可能である、ヌクレオチド又はヌクレオチド類似体である、請求項1記載の方法。
【請求項15】
ヌクレオチド又はヌクレオチド類似体が、3'デオキシヌクレオチド、2',3'-ジデオキシヌクレオチド、アシクロヌクレオチド、3'-デオキシアデノシン(コルジセピン)、3'-アジド-3'-デオキシチミジン(AZT)、2',3'-ジデオキシイノシン(ddI)、2',3'-ジデオキシ-3'-チアシチジン(3TC)及び2',3'-ジデヒドロ-2',3'-ジデオキシチミジン(d4T)からなる群より選択される、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
核酸を検出する方法であって:
(a)核酸に2つのオリゴヌクレオチドP*をアニーリングさせ、ここで各オリゴヌクレオチドP*は伸長不能3'端を有し、各オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端は加ピロリン酸分解によって除去可能であり、一方のオリゴヌクレオチドP*ともう一方のオリゴヌクレオチドP*は、それぞれの3'端で、少なくとも1ヌクレオチド重複し、そして一方のオリゴヌクレオチドP*は第一の核酸鎖にアニーリングし、そしてもう一方のオリゴヌクレオチドP*は、第一の核酸鎖の相補体である核酸鎖にアニーリングする;
(b)加ピロリン酸分解によって、アニーリングした第一及び第二のオリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端を除去して、ブロッキングされていないオリゴヌクレオチドを産生し;そして
(c)オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端の除去を検出する;
ことを含んでなる、前記方法。
【請求項17】
オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端を標識し、そしてオリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端の除去の検出を、オリゴヌクレオチドP*の標識化の減少を検出することにより行う、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
(a)1またはそれ以上のヌクレオチドおよび核酸ハイブリッド中へのヌクレオチドの導入を触媒する酵素を使用して、ブロッキングされていないオリゴヌクレオチドを伸長する工程;そして(b)伸長されたオリゴヌクレオチドを検出することにより核酸の存在を検出する工程;により、オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端の除去の検出を行う、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
2つの反応、すなわち、活性化されていない場合にはオリゴヌクレオチドが核酸テンプレート上で伸長することを阻害する不活性オリゴヌクレオチドを活性化する反応である第一の反応、そして活性化オリゴヌクレオチドを核酸テンプレート上で伸長する反応である第二の反応、を連続的に組み合わせて含むプロセスであって、ここで不活性オリゴヌクレオチドは、核酸テンプレートと3'側適合を有し、そして不活性オリゴヌクレオチドが核酸代謝酵素により活性化される、前記プロセス。
【請求項20】
不活性オリゴヌクレオチドが、3'末端ブロッキングされている、請求項19に記載のプロセス。
【請求項21】
核酸代謝酵素が、トポイソメラーゼ、ヘリカーゼ、RNase H、テロメラーゼ、または逆転写酵素である、請求項19に記載のプロセス。
【請求項22】
4種のヌクレオチド三リン酸および核酸ポリメラーゼの存在下にて、伸長を行う、請求項19に記載のプロセス。
【請求項23】
オリゴヌクレオチドが、第一の反応の前およびその間にテンプレートに対して少なくとも部分的にハイブリダイズする、請求項19に記載のプロセス。
【請求項24】
伸長が、核酸テンプレートの増幅の一部である、請求項19に記載のプロセス。
【請求項1】
核酸検出法であって:
(a)核酸からテンプレート核酸を合成し、ここで前記テンプレート核酸は以下の:
(i)1つの核酸鎖に、配列特異的である第一の相補オリゴヌクレオチドをアニーリングさせ、そして核酸ポリメラーゼを用いて、該核酸鎖上で、前記の第一の相補オリゴヌクレオチドを伸長して、伸長された第一のオリゴヌクレオチドを産生する;そして
(ii)伸長された第一の相補オリゴヌクレオチドの3'末端に第二のオリゴヌクレオチドを付加してテンプレート核酸を産生する;
ことにより合成する;
(b)テンプレート核酸に、伸長不能3'端を有する第一のオリゴヌクレオチドP*および第二のオリゴヌクレオチドP*をアニーリングさせ、ここでそれぞれの3'伸長不能末端は加ピロリン酸分解によって除去可能である;
(c)加ピロリン酸分解によって、テンプレート核酸にアニーリングした第一のオリゴヌクレオチドP*および第二のオリゴヌクレオチドP*のそれぞれの3'伸長不能末端を除去して、ブロッキングされていない第一のオリゴヌクレオチドおよびブロッキングされていない第二のオリゴヌクレオチドを産生し;そして
(d)ブロッキングされていない第一のオリゴヌクレオチドおよびブロッキングされていない第二のオリゴヌクレオチドを伸長する;
ことを含んでなる、前記方法。
【請求項2】
連結によって、伸長された第一の相補オリゴヌクレオチドに第二のオリゴヌクレオチドを付加する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ターミナルトランスフェラーゼ伸長によって、伸長された第一の相補オリゴヌクレオチドに第二のオリゴヌクレオチドを付加する、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
テンプレート核酸を増幅する工程(a1)をさらに含んでなる、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
【請求項5】
増幅がポリメラーゼ連鎖反応である、請求項1〜3の記載の方法。
【請求項6】
増幅が加ピロリン酸分解活性化重合による、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
テンプレート核酸が、核酸のコピーを合成する反応により合成される、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
核酸ポリメラーゼを用いて加ピロリン酸分解を行う、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項9】
核酸ポリメラーゼを用いて伸長を行う、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項10】
伸長工程で存在するヌクレオチド又はヌクレオチド類似体が標識を含有し、そして伸長されたオリゴヌクレオチド中の標識の存在が検出される、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
工程(a)〜(d)を反復する、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
核酸が、切断されている核酸である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
核酸が損傷又はニックを有する二本鎖核酸である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項14】
それぞれのオリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端が、核酸ポリメラーゼによって伸長不能であるが、加ピロリン酸分解によって除去可能である、ヌクレオチド又はヌクレオチド類似体である、請求項1記載の方法。
【請求項15】
ヌクレオチド又はヌクレオチド類似体が、3'デオキシヌクレオチド、2',3'-ジデオキシヌクレオチド、アシクロヌクレオチド、3'-デオキシアデノシン(コルジセピン)、3'-アジド-3'-デオキシチミジン(AZT)、2',3'-ジデオキシイノシン(ddI)、2',3'-ジデオキシ-3'-チアシチジン(3TC)及び2',3'-ジデヒドロ-2',3'-ジデオキシチミジン(d4T)からなる群より選択される、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
核酸を検出する方法であって:
(a)核酸に2つのオリゴヌクレオチドP*をアニーリングさせ、ここで各オリゴヌクレオチドP*は伸長不能3'端を有し、各オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端は加ピロリン酸分解によって除去可能であり、一方のオリゴヌクレオチドP*ともう一方のオリゴヌクレオチドP*は、それぞれの3'端で、少なくとも1ヌクレオチド重複し、そして一方のオリゴヌクレオチドP*は第一の核酸鎖にアニーリングし、そしてもう一方のオリゴヌクレオチドP*は、第一の核酸鎖の相補体である核酸鎖にアニーリングする;
(b)加ピロリン酸分解によって、アニーリングした第一及び第二のオリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端を除去して、ブロッキングされていないオリゴヌクレオチドを産生し;そして
(c)オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端の除去を検出する;
ことを含んでなる、前記方法。
【請求項17】
オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端を標識し、そしてオリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端の除去の検出を、オリゴヌクレオチドP*の標識化の減少を検出することにより行う、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
(a)1またはそれ以上のヌクレオチドおよび核酸ハイブリッド中へのヌクレオチドの導入を触媒する酵素を使用して、ブロッキングされていないオリゴヌクレオチドを伸長する工程;そして(b)伸長されたオリゴヌクレオチドを検出することにより核酸の存在を検出する工程;により、オリゴヌクレオチドP*の3'伸長不能末端の除去の検出を行う、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
2つの反応、すなわち、活性化されていない場合にはオリゴヌクレオチドが核酸テンプレート上で伸長することを阻害する不活性オリゴヌクレオチドを活性化する反応である第一の反応、そして活性化オリゴヌクレオチドを核酸テンプレート上で伸長する反応である第二の反応、を連続的に組み合わせて含むプロセスであって、ここで不活性オリゴヌクレオチドは、核酸テンプレートと3'側適合を有し、そして不活性オリゴヌクレオチドが核酸代謝酵素により活性化される、前記プロセス。
【請求項20】
不活性オリゴヌクレオチドが、3'末端ブロッキングされている、請求項19に記載のプロセス。
【請求項21】
核酸代謝酵素が、トポイソメラーゼ、ヘリカーゼ、RNase H、テロメラーゼ、または逆転写酵素である、請求項19に記載のプロセス。
【請求項22】
4種のヌクレオチド三リン酸および核酸ポリメラーゼの存在下にて、伸長を行う、請求項19に記載のプロセス。
【請求項23】
オリゴヌクレオチドが、第一の反応の前およびその間にテンプレートに対して少なくとも部分的にハイブリダイズする、請求項19に記載のプロセス。
【請求項24】
伸長が、核酸テンプレートの増幅の一部である、請求項19に記載のプロセス。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12−1】
【図12−2】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18−1】
【図18−2】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図21−1】
【図21−2】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】
【図25】
【図26】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12−1】
【図12−2】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18−1】
【図18−2】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図21−1】
【図21−2】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】
【図25】
【図26】
【公開番号】特開2010−142232(P2010−142232A)
【公開日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−297339(P2009−297339)
【出願日】平成21年12月28日(2009.12.28)
【分割の表示】特願2004−503654(P2004−503654)の分割
【原出願日】平成15年5月9日(2003.5.9)
【出願人】(598004424)シティ・オブ・ホープ (15)
【氏名又は名称原語表記】City of Hope
【住所又は居所原語表記】1500 East,Duarte Road,Duarte,California 91010−0269,United States of America
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月28日(2009.12.28)
【分割の表示】特願2004−503654(P2004−503654)の分割
【原出願日】平成15年5月9日(2003.5.9)
【出願人】(598004424)シティ・オブ・ホープ (15)
【氏名又は名称原語表記】City of Hope
【住所又は居所原語表記】1500 East,Duarte Road,Duarte,California 91010−0269,United States of America
【Fターム(参考)】
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