説明

核酸の標識および検出の方法

特定の実施形態では、レポーター分子、担体分子または固体支持体のアジド修飾核酸コンジュゲートを形成するための新しい方法が提供される。他の実施形態では、核酸をアジド基で酵素により標識するための方法が提供される。



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【特許請求の範囲】
【請求項1】
核酸コンジュゲートを形成する方法であって、
a)DNA増幅酵素の存在下で、アジド修飾ヌクレオチドヌクレオチドを少なくとも1種の他のヌクレオチドと接触させることにより、前記アジド修飾ヌクレオチドを核酸ポリマーに組み込み、アジド修飾核酸ポリマーを形成する工程、および
b)前記アジド修飾核酸ポリマーを、活性化もしくは末端アルキンまたはホスフィン部分を含む、レポーター分子、担体分子または固体支持体と接触させて、核酸ポリマー−レポーター分子、担体分子、固体支持体コンジュゲートを形成する工程
を含む、方法。
【請求項2】
核酸コンジュゲートを形成する方法であって、
a)DNA増幅酵素の存在下で、末端アルキン修飾ヌクレオチドヌクレオチドを少なくとも1種の他のヌクレオチドと接触させることにより、前記末端アルキン修飾ヌクレオチドを核酸ポリマーに組み込み、末端アルキン修飾核酸ポリマーを形成する工程、および
b)前記末端アルキン修飾核酸ポリマーを、アジド部分を含む、レポーター分子、担体分子または固体支持体と接触させて、核酸ポリマー−レポーター分子、担体分子、固体支持体コンジュゲートを形成する工程
を含む、方法。
【請求項3】
核酸コンジュゲートを形成する方法であって、
a)DNA増幅酵素の存在下で、ホスフィン修飾ヌクレオチドヌクレオチドを少なくとも1種の他のヌクレオチドと接触させることにより、前記ホスフィン修飾ヌクレオチドを核酸ポリマーに組み込み、ホスフィン修飾核酸ポリマーを形成する工程、および
b)前記ホスフィン修飾核酸ポリマーを、アジド部分を含む、レポーター分子、担体分子または固体支持体と接触させて、核酸ポリマー−レポーター分子、担体分子、固体支持体コンジュゲートを形成する工程
を含む、方法。
【請求項4】
アジド、アルキンまたはホスフィン修飾核酸ポリマーを作製する方法であって、
核酸増幅酵素の存在下で、少なくとも1種のアジド、アルキンまたはホスフィン修飾ヌクレオチドをインキュベートして、アジド、アルキンまたはホスフィン修飾核酸ポリマーを形成する工程
を含む、方法。
【請求項5】
前記核酸酵素がDNAポリメラーゼである、請求項4記載の方法。
【請求項6】
前記核酸酵素がRNAポリメラーゼである、請求項4記載の方法。
【請求項7】
前記アジド、アルキンまたはホスフィン修飾核酸ポリマーの融解温度が高められる、請求項4記載の方法。
【請求項8】
前記レポーター分子が、キサンテン、シアニン、クマリン、ボラポリアザインダセンまたはピレン色素である、請求項1記載の方法。
【請求項9】
前記レポーター分子が酵素基質またはハプテンである、請求項1記載の方法。
【請求項10】
前記担体分子が、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、多糖類、ヌクレオチド、ヌクレオシド、オリゴヌクレオチド、核酸、ハプテン、ソラレン、薬物、ホルモン、脂質、脂質集合体、合成ポリマー、ポリマー微粒子、生物細胞またはウイルスである、請求項1記載の方法。
【請求項11】
前記担体分子が、抗体もしくはその断片、アビジンもしくはストレプトアビジン、ビオチン、血液成分タンパク質、デキストラン、酵素、酵素阻害剤、ホルモン、IgG結合タンパク質、蛍光タンパク質、増殖因子、レクチン、リポ多糖、微生物、金属結合タンパク質、金属キレート化部分、非生物微粒子、ペプチド毒素、ホスファチジルセリン−結合タンパク質、構造タンパク質、低分子薬物、またはチラミドを含む、請求項1記載の方法。
【請求項12】
前記固体支持体が、微小流体チップ、シリコンチップ、顕微鏡スライド、マイクロプレートウェル、シリカゲル、ポリマー膜、粒子、誘導体化プラスチックフィルム、ガラスビーズ、綿、プラスチックビーズ、アルミナゲル、多糖類、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ラテックスビーズ、電磁ビーズ、常磁性ビーズ、または超常磁性ビーズである、請求項1記載の方法。
【請求項13】
前記固体支持体が、セファロース、ポリ(アクリレート)、ポリスチレン、ポリ(アクリルアミド)、ポリオール、アガロース、寒天、セルロース、デキストラン、デンプン、FICOLL、ヘパリン、グリコーゲン、アミロペクチン、マンナン、イヌリン、ニトロセルロース、ジアゾセルロースまたはデンプンである、請求項1記載の方法。
【請求項14】
アジド修飾核酸ポリマーを検出する方法であって、
a)末端アルキン部分を含むレポーター分子と、
アジド修飾核酸ポリマーと
を含むアジド−アルキン環化付加反応混合物を形成する工程、
b)前記アジド−アルキン環化付加反応混合物を、十分な時間量の間インキュベートして、核酸ポリマー−レポーター分子コンジュゲートを形成する工程、
c)前記核酸ポリマー−レポーターコンジュゲートを、核酸ポリマー−レポーター−レポーター分子コンジュゲートの大きさおよび/または重量によって分離して、分離された核酸ポリマー−レポーター−レポーター分子コンジュゲートを形成する工程、
d)前記分離された核酸ポリマー−レポーター−レポーター分子コンジュゲートを、適切な波長で照射して、照射された核酸ポリマー−レポーター−レポーター分子コンジュゲートを形成する工程、
e)前記照射された核酸ポリマー−レポーター−レポーター分子コンジュゲートを観察する工程であって、ここで前記核酸ポリマーが検出される工程
を含む、方法。
【請求項16】
前記工程a)が、
a.銅イオンと、
b.少なくとも1種の還元剤と、
c.銅キレート剤と
をさらに含む、請求項14記載の方法。
【請求項16】
前記レポーター分子が、キサンテン、シアニン、クマリン、ボラポリアザインダセンまたはピレン色素である、請求項14記載の方法。
【請求項17】
前記レポーター分子が、酵素基質、蛍光タンパク質またはハプテンである、請求項14記載の方法。
【請求項18】
前記銅キレート剤が銅(I)キレート剤である、請求項15記載の方法。
【請求項19】
前記銅キレート剤が、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ピリジルメチル)エチレンジアミン(TPEN)、EDTA、ネオクプロイン、N−(2−アセトアミド)イミノジ酢酸(ADA)、ピリジン−2,6−ジカルボン酸(PDA)、S−カルボキシメチル−L−システイン(SCMC)、1,10フェナントロリン、もしくはその誘導体、トリエンチン、グルタチオン、ヒスタジン(histadine)、ポリヒスタジン(polyhistadine)またはテトラエチレンポリアミン(TEPA)である、請求項15記載の方法。
【請求項20】
前記銅キレート剤が、1,10フェナントロリン、バソフェナントロリンジスルホン酸(4,7オジフェニル(odiphenyl)−1,10−フェナントロリンジスルホン酸)またはバソキュプロインジスルホン酸(2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリンジスルホネート)である、請求項15記載の方法。
【請求項21】
前記還元剤が、アスコルベート、トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン(TCEP)、TCP(2,4,6−トリクロロフェノール)、NADH、NADPH、チオサルフェート、2−メルカプトエタノール、ジチオトレオトール(dithiothreotol)、グルタチオン、システイン、金属銅、キノン、ヒドロキノン、ビタミンK、Fe2+、Co2+、または印加電位である、請求項15記載の方法。
【請求項22】
前記還元剤がアスコルベートである、請求項15記載の方法。
【請求項23】
前記分離する工程が、クロマトグラフィまたは電気泳動を含む、請求項14記載の方法。
【請求項24】
前記クロマトグラフィが、FPLC、HPLC、液体クロマトグラフィ(LC)、サイズ排除クロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ、またはアフィニティークロマトグラフィのうちの1つ以上を含む、請求項23記載の方法。
【請求項25】
前記電気泳動が、ゲル電気泳動、一次元(1D)ゲル電気泳動、二次元(2D)ゲル電気泳動、未変性ゲル電気泳動、変性ゲル電気泳動、等電点電気泳動、またはキャピラリー電気泳動を含む、請求項23記載の方法。
【請求項26】
末端アルキン部分を含むレポーター分子、
アジド修飾核酸、
銅イオン、
少なくとも1種の還元剤、および
銅キレート剤
を含む、アジド−アルキン環化付加反応混合物。
【請求項27】
固定化されたアジド修飾核酸を検出する方法であって、
a)前記アジド修飾核酸を、固体または半固体マトリクスに固定化して、固定化されたアジド修飾核酸を形成する工程、
b)前記固定化されたアジド修飾核酸を、アジド反応性基を含有するレポーター分子と接触させて、接触されたアジド修飾核酸を形成する工程、
c)前記接触されたアジド修飾核酸を、十分な量の時間インキュベートして、レポーター分子−核酸コンジュゲートを形成する工程、
d)前記レポーター分子−核酸コンジュゲートを、適切な波長で照射して、照射されたレポーター分子−核酸コンジュゲートを形成する工程、
e)前記照射されたレポーター分子−核酸コンジュゲートを観察する工程であって、それにより前記固定化されたアジド修飾核酸が検出される工程
を含む、方法。
【請求項28】
固定化されたアルキン修飾核酸を検出する方法であって、
a)前記アルキン修飾核酸を、固体または半固体マトリクスに固定化して、固定化されたアルキン修飾核酸を形成する工程、
f)前記固定化されたアルキン修飾核酸を、アジド基を含有するレポーター分子と接触させて、接触されたアルキン修飾核酸を形成する工程、
g)前記接触されたアルキン修飾核酸を、十分な量の時間インキュベートして、レポーター分子−核酸コンジュゲートを形成する工程、
h)前記レポーター分子−核酸コンジュゲートを、適切な波長で照射して、照射されたレポーター分子−核酸コンジュゲートを形成する工程、
i)前記照射されたレポーター分子−核酸コンジュゲートを観察する工程であって、それにより前記固定化されたアルキン修飾核酸が検出される工程
を含む、方法。
【請求項29】
前記固体または半固体支持体が、スライド、アレイ、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、ヒドロゲル、ポリマー粒子またはガラスである、請求項28記載の方法。
【請求項30】
アジドまたはアルキン−dUTPと、
テロメラーゼ酵素と、
アジドもしくはアルキン反応性レポーター分子、担体分子または固体支持体と
を含む、キット。
【請求項31】
アジド、アルキンまたはホスフィン部分を含む少なくとも1種のヌクレオチド類似体と、
アジド、アルキンもしくはホスフィン部分を含む、レポーター分子、担体分子または固体支持体と
を含む、核酸ポリマーを標識するためのキット。
【請求項32】
核酸増幅酵素をさらに含む、請求項31記載のキット。
【請求項33】
テロメラーゼ酵素活性を測定する方法であって、
a)細胞を、有効量の、アジド基を含むdNTPヌクレオチドおよびテロメラーゼ酵素と接触させ、前記dNTPヌクレオチドが少なくとも1種の核酸ポリマーに組み込まれるようにする工程、
b)前記核酸ポリマーを、アルキンまたはホスフィン部分を含むレポーター分子と接触させ、アジド修飾核酸ポリマーレポーター分子コンジュゲートを形成する工程、
c)前記アジド修飾核酸ポリマーレポーター分子コンジュゲートを、レポーター分子を含まない核酸ポリマーから分離する工程、ならびに
d)前記アジド修飾核酸ポリマーレポーター分子コンジュゲートを照射して、テロメラーゼ活性を決定する工程
を含む、方法。
【請求項34】
テロメラーゼ酵素活性を測定する方法であって、
a)細胞を、有効量の、アルキンまたはホスフィン基を含むdNTPヌクレオチドおよびテロメラーゼ酵素と接触させ、前記dNTPヌクレオチドが少なくとも1種の核酸ポリマーに組み込まれるようにする工程、
b)前記核酸ポリマーを、アジド部分を含むレポーター分子と接触させ、アルキンまたはホスフィン修飾核酸ポリマーレポーター分子コンジュゲートを形成する工程、
c)前記アルキンまたはホスフィン修飾核酸ポリマーレポーター分子コンジュゲートを、レポーター分子を含まない核酸ポリマーから分離する工程、ならびに
d)前記アルキンまたはホスフィン修飾核酸ポリマーレポーター分子コンジュゲートを照射して、テロメラーゼ活性を決定する工程
を含む、方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【公表番号】特表2010−517594(P2010−517594A)
【公表日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−550107(P2009−550107)
【出願日】平成20年2月13日(2008.2.13)
【国際出願番号】PCT/US2008/053870
【国際公開番号】WO2008/101024
【国際公開日】平成20年8月21日(2008.8.21)
【出願人】(502221282)ライフ テクノロジーズ コーポレーション (113)
【Fターム(参考)】