酵素が固定されている支持体、印刷物、試薬キット、該支持体の製造法、酵素の保存法及び酵素の再生法
酵素を簡便な方法で保存可能とする。 酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体。該支持体を含む印刷物及び試薬キット。該支持体を製造する方法。該支持体に固定された酵素を再生する方法。酵素を保護剤との混合物として支持体に固定した状態で保存する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、酵素が固定されている支持体、印刷物、試薬キット、該支持体の製造法、酵素の保存法及び酵素の再生法に関する。
【背景技術】
【0002】
酵素は触媒活性を有するタンパク質であり、種々の生体反応を司ることにより、生命の維持に貢献している。
【0003】
酵素は、水分を含有した状態では室温で不安定である。それ故、凍結状態で保存されるか、あるいは−20℃以下の温度で安定化剤とともに液体中で保存される。
【0004】
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は、DNAポリメラーゼという酵素により触媒される核酸増幅反応であるが、DNAポリメラーゼは通常バッファー中で−20℃の温度で保存される。このような保存のためには、冷凍庫が必要である。また、この酵素が供給者から使用者に配送されるにあたっては、ドライアイスとともに発泡スチロールなどの容器に箱詰めされる。これらの保存・配送方法は、特別の設備や作業を要するため、操作が煩雑で費用のかかるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、酵素を保存するための簡便な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、DNAポリメラーゼをトレハロースと混合した状態で支持体に固定して保存した後、PCRを行ったところ、PCR反応が進行することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】
本発明の要旨は以下の通りである。
【0008】
(1) 酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体。
【0009】
(2) 上記保護剤がトレハロース及びその誘導体からなる化合物群より選択される少なくとも一種類の化合物である(1)記載の支持体。
【0010】
(3) 酵素反応の促進剤をさらに含む(1)又は(2)に記載の支持体。
【0011】
(4) 上記酵素に対するアプタマーをさらに含む(1)ないし(3)の何れか一項に記載の支持体。
【0012】
(5) 酵素と当該酵素に対するアプタマーとが固定されている支持体。
【0013】
(6) 上記酵素がDNAポリメラーゼである(1)ないし(5)の何れか一項に記載の支持体。
【0014】
(7) さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応で目的とする核酸を増幅するためのプライマーを含んでなる(6)記載の支持体。
【0015】
(8) さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応の鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー、及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つを含んでなる(6)に記載の支持体。
【0016】
(9) (1)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を含む印刷物。
【0017】
(10) (1)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を含む試薬キット。
【0018】
(11) (1)記載の支持体を製造する方法であって、酵素及び保護剤の混合溶液を調製し、該溶液を支持体に適用し、該支持体を乾燥することにより、前記酵素及び保護剤の混合物を支持体に固定することを含む前記の方法。
【0019】
(12) (1)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を液体に浸漬させることにより、該液体中に酵素を溶出させることを含む、支持体に固定された酵素を再生する方法。
【0020】
(13) (6)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼを溶出させる工程と、当該DNAポリメラ−ゼを用いて核酸増幅反応を行うことを特徴とする、核酸の増幅方法。
【0021】
また、本発明は、酵素を保護剤との混合物として支持体に固定した状態で保存する方法を提供する。
【0022】
さらに、本発明は、上記(7)に記載の支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼと、鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つとを溶出させる工程と、当該DNAポリメラ−ゼと鋳型となる核酸および/またはプライマーとを用いて核酸増幅反応を行うことを特徴とする、核酸の増幅方法を提供する。
【0023】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0024】
本発明は、酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体を提供する。
【0025】
酵素は、何らかの触媒活性を有するものであればいかなるものであってもよく、例えば、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、逆転写酵素、RNase、制限酵素、メチラーゼ、修飾酵素、ライゲース、プロテアーゼ、キナーゼ、フォスファターゼ、トランスフェラーゼ、グリコシラーゼ、トポイソメラーゼ、クロナーゼなどを例示することができるが、これらに限定されることはない。
【0026】
保護剤は、酵素を乾燥から保護し、安定に保存できるものであればいかなるものであってもよく、トレハロース及びその誘導体、多糖類、PEG、デキストラン、Ficol、グリセロール、界面活性剤、PVA及びその誘導体などを例示することができる。このうち、トレハロース及びその誘導体が効果的である。
【0027】
保護剤は市販されているものであっても、公知の方法に従って合成したものであってもよい。
【0028】
トレハロースは、2分子のD−グルコースが1,1結合した非還元性二糖であり、結合様式としては、α,α−、α,β−、β,β−の3種の異性体がある。
【0029】
トレハロースの誘導体としては、トレハロースの酸エステル(例えば、ラウリン酸エステル、オレイン酸エステル、リノール酸エステル、リノレン酸エステル、ステアリン酸エステル、パルミチン酸エステル、ミリスチン酸エステルなどの脂肪酸エステル、酢酸エステル、安息香酸エステルなどのカルボン酸エステル、硫酸エステルなど)、アルキルエーテル(例えば、炭素数8〜25のアルキルとのエーテルなど)、ハライド、含窒素誘導体、含硫黄誘導体などを例示することができるが、これらに限定されることはない。
【0030】
トレハロース及びその誘導体は市販されているが、公知の方法で製造してもよい。トレハロース及びその誘導体の製法は、シー・ケー・リー『デベロップメンツ・イン・フード・カルボハイドレート』、1980年、アプライッド・サイエンス・パブリッシャーズ社発行、第1乃至89頁やケー・ヨシモトら『ケミカル・アンド・ファーマシューティカル・ブレティン』、第30巻、第4号、第1,169乃至1,174頁(1982年)、特開平8−157491号などに記載されている。
【0031】
酵素1Uに対して、10−5〜101M、好ましくは、10−4〜10−1Mの保護剤を添加して混合するとよい。
【0032】
支持体には、さらに、酵素反応の促進剤が固定されていてもよい。酵素反応の促進剤は、酵素反応を促進する効果がある物質であればよく、酵素反応を促進する効果には、酵素反応阻害を抑制する効果も含まれる。酵素反応の促進剤としては、例えば、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、マソン酸ナトリウム、マレイン酸ナトリウム、ジメチルスルホキシド、ベタイン、グリセロール、アルブミン、界面活性剤(例えば、tween20,Triton X100,NP40など)、ポリアミン(例えばエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)−ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペリジン、1,4,10,13−テトラオキサ−7,16−ディアザサイクロオクタデカンおよびトリス(2−アミノエチル)アミンなど)、糖類(例えば、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マルトース、スクロース、ラクトース、その他多糖など)、硫酸化多糖およびその塩類(例えば、ヘパリン,デキストランサルフェイトなど)、ジチオスレイトール、ポリアニオン(例えばDNA,RNAなど)、多価アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリン、ソルビタン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族多価アルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)、硫酸アンモニウム、第四級アンモニウム塩(例えば、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド、ヘキサジメチリンブロミド、ヘキサフルオレニウムブロミド、メチルアゾリニウムブロミドなど)などを例示することができるが、これらに限定されることはない。酵素反応促進剤としては、Ampdirect(R)(島津製作所社製)などが挙げられ、DNAポリメラーゼの反応促進に有効である。
【0033】
酵素反応促進剤は、反応液中に、例えばポリアミンであれば、10〜0.01mM程度、好ましくは2〜0.5mMで存在するように、適当な量の酵素反応促進剤を支持体に固定するとよい。酵素反応促進剤は、酵素及び保護剤の混合物と同じ位置で支持体上に固定されてもよいし、酵素及び保護剤とは異なる位置で支持体に固定されてもよい。
【0034】
支持体は、酵素及び保護剤の混合物を固定できるものであればいかなるものであってもよく、例えば、紙(例えば、60MDP紙(三島製紙製)、コピー用紙、上質紙、中質紙、ケント紙、画用紙、クラフト紙、インクジェット専用紙、トレーシングペーパー、和紙、ボール紙、濾紙など)、ガラス基板、シリコン基板、ビース、カラム充填剤、シリカゲル、ニトロセルロース膜、ナイロン膜、PVA膜などを例示することができるが、これらに限定されることはない。
【0035】
支持体の厚さは、例えば、1mm以下とすることができる。この厚さを非常に薄くすれば(例えば0.1mm程度)、酵素及び保護剤を固定した支持体を多数枚積層して配布する場合にも、嵩張らないので、その作業性は向上する。
【0036】
支持体には、酵素及び保護剤の他、ポリヌクレオチド(例えば、DNA、RNA、それらの誘導体、修飾体など)、オリゴヌクレオチド(例えば、DNA、RNA、それらの誘導体、修飾体など)、タンパク質(例えば、抗体、ホルモンなど)、ポリペプチド、オリゴペプチド、多糖、オリゴ糖、PNA、低分子化合物(例えば、EDTA、PCR用バッファー組成に含まれる塩、Mg2+、dNTP混合物など)、それらの混合物などが固定されていてもよい。酵素及び保護剤以外の成分は、酵素及び保護剤の混合物と同じ位置で支持体上に固定されてもよいし、酵素及び保護剤とは異なる位置で支持体に固定されてもよい。特に、酵素に対するアプタマーが支持体に固定されているとよく、本発明は、酵素と当該酵素に対するアプタマーとが固定されている支持体も提供するものである。
【0037】
本発明の好ましい態様の一つにおいて、支持体は、DNAポリメラーゼと当該DNAポリメラーゼの保護剤の他、当該DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応で目的とする核酸を増幅するためのプライマーを含む。このような支持体は、genotypingや種の同定などに使用することができる。支持体は、さらに、酵素反応の促進剤を含んでもよい。
【0038】
本発明の別の好ましい態様の一つにおいて、支持体は、DNAポリメラーゼと当該DNAポリメラーゼの保護剤の他、当該DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応(PCRなど)の鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー、及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つを含む。支持体は、さらに、酵素反応の促進剤を含んでもよい。
【0039】
例えば、DNAポリメラーゼを紙(支持体)に固定して保存する場合には、紙には、DNAポリメラーゼ及び保護剤の他、プライマーセット(オリゴヌクレオチド)、PCR反応の鋳型となるDNA(合成の1本鎖又は2本鎖DNAでもよいし、cDNAをクローニングしたベクターでもよい)、DNAポリメラーゼに対するアプタマー(機能性RNA)、PCR反応溶液中の各成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、dNTP混合物など)、EDTAなどを固定してもよい。この場合、(1)DNAポリメラーゼ、保護剤及びプライマーセットを1スポットとして、PCR反応の鋳型となるDNA、Tris−HCl及びEDTAを別のスポットとして紙に固定してもよいし、(2)DNAポリメラーゼ、保護剤及びプライマーセット、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマーを1スポットとして紙に固定してもよいし、(3)PCR反応に必要なすべての成分(すなわち、PCR反応の鋳型となるDNA、DNAポリメラーゼ、プライマーセット、Tris−HCl、KCl、MgCl、dNTP混合物など、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)を保護剤とともに1スポットとして紙に固定してもよい。紙にDNAポリメラーゼなどの成分がスポッティングされていることがわかるように、スポッティングする成分に色素を添加しておくとよい。色素としては、クレゾールレッド、ブロモフェノールブルー、キシレンシアノールなどを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。
【0040】
支持体に固定する酵素の量は、目的とする酵素反応が行われるように適宜調整するとよい。例えば、PCR反応が行われるようにするためには、1スポット当たり5ng以上のDNAポリメラーゼが固定されるとよい。
【0041】
酵素及び当該酵素の保護剤の混合物が固定されている支持体は以下のようにして製造することができる。まず、酵素及び保護剤の混合溶液を調製する。酵素と保護剤の混合比は上記の通りである。溶媒は水であるとよい。さらに、この混合溶液に、酵素及び保護剤以外の上記の成分を添加してもよい。次いで、酵素及び保護剤の混合溶液を支持体に適用する。例えば、支持体が紙である場合には、スポイト、96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)、ディスポーザブルタイプのpin−toolなどを用いて、混合溶液を紙にスポッティングすることができる。その後、支持体を乾燥することにより、酵素及び保護剤の混合物を支持体に固定する。酵素及び保護剤の混合物を固定した支持体は実質的に水を含まないものであるとよい。
【0042】
上記のように、酵素を保護剤との混合物として支持体に固定した状態にすることによって、酵素を安定に保存することができる。保存条件としては、室温で、高湿度を避け、遮光下に保存することが好ましい。例えば、酵素がDNAポリメラーゼである場合、DNAポリメラーゼをトレハロースとの混合物として60MDP紙に固定した状態で室温で保存したとき、少なくとも6か月半の保存寿命が確認されている(現在、まだ保存試験は続行中である)。
【0043】
上記のように、保護剤との混合物として支持体に固定した酵素を再生するには、酵素と保護剤との混合物を固定した支持体を液体に浸漬させ、該液体中に酵素を溶出させればよい。支持体を浸漬させる液体は、酵素の再生を可能とするものであればいかなるものであってもよいが、例えば、水、水以外の成分を含有する水溶液などを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。例えば、支持体に固定した酵素がDNAポリメラーゼである場合、支持体を浸漬させる液体は、水、PCR反応溶液(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、dNTP混合物などを含有する水溶液)などであるとよい。浸漬は、室温にて大気圧下で、1〜3分間行えばよい。
【0044】
支持体にDNAポリメラーゼが固定されている場合には、この支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼを溶出させ、当該DNAポリメラ−ゼを用いて核酸増幅反応を行うことにより、核酸を増幅することができる。
【0045】
また、本発明は、酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体を含む印刷物を提供する。
【0046】
印刷物としては、教科書などの成書、ハンドブック、カタログ、定期刊行物、雑誌、論文、冊子、小冊子、リーフレット、パンフレット、報告書、ポスター、カード、ラベルなどを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。
【0047】
図1は、本発明の印刷物における、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。紙6には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、PCR反応の鋳型となるcDNAクローン及びその他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともにスポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」1という)。紙6には、DNA Spot1の他に、cDNAクローンがコードするタンパク質の名前2(malate dehydrogenaseなど)、cDNAクローンの識別番号3(Clone ID)、cDNAクローンの塩基配列4(DNA sequence)、実験(PCR反応)の手順の説明文5(Procedures)が印刷されている。
【0048】
図2は、図1に示すDNA Spot1を有する紙6を別紙として添付している学術論文12が掲載されている雑誌13を示す。
【0049】
図3は、図1に示すDNA Spot1を有する紙6を綴じ込んだ書籍22を示す。この書籍には、さらに、目次が含まれているとよい。
【0050】
図4は、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)を綴じ込んだ書籍の別の態様を示す。酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている頁34の各格子には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、PCR反応の鋳型となるcDNAクローン及びその他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともに、スポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」31という。)。これらのスポット31を有する頁34には、スポットを識別するための記号(列番号)32及び(行番号)33が印刷されている。さらに、DNAをスッポッティングした頁の識別番号30(Rearray PLATE ID)が印刷されている。スポッティングされているcDNAクローンに関する情報(例えば、cDNAクローンがコードする酵素のEC number、cDNAクローンがコードする酵素の名前(Gene name)、クローンのID番号(RIKEN Clone ID)、寄託番号(Accesion Number)、cDNAクローンインサートの長さ(cDNA Insert)、PCR反応産物の長さ(After PCR)、cDNAクローンがコードする酵素が関与する反応の説明など)及びプライマーセットに関する情報(例えば、プライマーの塩基配列など)はCD−ROM36(CD−ROMの代わりにFD、MOなどの媒体でもよい)に記録されており、これらの記録媒体が書籍に付録として添付されている(図5)。図5においては、CD−ROM36は袋37に入れられ、シール38で封をした状態で書籍35に添付されている。この書籍には、さらに、目次、cDNAクローン及びプライマーセットを含むスポットの使用説明、記録媒体に記録されている情報へのアクセス方法が印刷されている頁が含まれているとよい。
【0051】
印刷物の形態としては、1)百科事典タイプの網羅的なもの(例えば、FANTOMクローン、ヒトメタボロームなど)、2)分野ごと(例えば、機能別或いは臓器別等)の分冊型、3)更にテーマというか内容を細分化した1ページから数ページのもの(例えば、ルーズリーフタイプ)、4)より少数の貼付物を想定したカードタイプを例示することができる。
【0052】
さらに、本発明は、酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体を含む試薬キットを提供する。
【0053】
本発明の試薬キットは、核酸増幅反応(例えば、PCR)キット、蛋白発生キット、抗体キット、その他のキットとして、種々の実験、検査、診断などに利用することができる。
【0054】
本発明の試薬キットは、上記のような印刷物の形態をとってもよいが、それ以外の形態の例を図6〜9に示す。
【0055】
図6は、本発明の試薬キットにおける、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。この紙には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、その他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともに、紙の適当な位置にスポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」41という)。
【0056】
図7は、図6に示すDNA Spot41を有する紙42を含む試薬キットの一例を示す。DNA Spot41を有する紙42は遮光ビン51に入れられ、蓋52で密栓をして保管あるいは流通される。試薬キットには、さらに、キットの内容(例えば、キットに含まれる成分・分量、使用目的、保管方法・有効期限、包装単位など)、使用方法、使用上及び取扱い上の注意、問合せ先などの情報が記載された説明書53を含むとよい。説明書53は遮光ビン51に入れてもよいし、遮光ビン51を入れた包装箱(図示せず)に入れてもよい。あるいは、説明書をラベルに印刷して、このラベルを遮光ビン51に貼り付けてもよい。
【0057】
図8は、本発明の試薬キットにおける、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。この紙62には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、その他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともに、紙の適当な位置にスポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」61という)。
【0058】
図9は、DNA Spot61を有する紙62を含む試薬キットの一例を示す。DNA Spot61を有する紙62は包装パック71に入れられ、密封して保管あるいは流通される。試薬キットには、さらに、キットの内容(例えば、キットに含まれる成分・分量、使用目的、保管方法・有効期限、包装単位など)、使用方法、使用上及び取扱い上の注意、問合せ先などの情報が記載された説明書72を含むとよい。説明書72は包装パック71に入れてもよいし、包装パック71を入れた包装箱(図示せず)に入れてもよい。あるいは、説明書72をラベルに印刷して、このラベルを包装パック71又は包装箱に貼り付けてもよい。
【0059】
以上、DNAポリメラーゼをDNAと組み合わせた態様について、本発明を説明したが、本発明はこの態様に限定されるわけではなく、種々の酵素への適用が可能である。
【0060】
なお、本明細書において、「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
【発明の効果】
【0061】
本発明により、酵素を保存するための簡便な方法が提供された。
【0062】
本明細書は、本願の優先権の基礎である日本国特許出願、特願2003−339542号の明細書および/または図面に記載される内容を包含する。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。
【図2】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされた紙が別紙として添付された学術論文が掲載されている雑誌を示す。
【図3】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされた紙を綴じ込んだ書籍の一例を示す。
【図4】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)を綴じ込んだ書籍の別の態様を示す。
【図5】図4の紙にスポッティングされているcDNAに関する情報が記録されているCD−ROMが袋に入れられ、シールで封をした状態で書籍に添付されている形態を示す。
【図6】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。
【図7】図6の紙を含む試薬キットの一例を示す。
【図8】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。
【図9】図8の紙を含む試薬キットの一例を示す。
【図10】マウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNAをクローニングしたpFLCベクターの構成を示す。
【図11】マウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNA溶液のスポット及びポリメラーゼ+プライマー溶液のスポットを有する60MDP紙を示す。
【図12】図11のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【図13】プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ溶液のスポットを有する60MDP紙を示す。
【図14】図13のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【図15】マウスリンゴ酸脱水素酵素、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NADP)、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NAD)又はマウスオキソグルタル酸脱水素酵素のcDNA+プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液のスポットを有する60MDP紙を示す。
【図16】図15のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【図17】cDNA+プライマー+反応促進剤(スペルミジン)+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【符号の説明】
【0064】
1:DNA Spots
2:cDNAクローンがコードするタンパク質(malate dehydrogenaseなどの酵素)の名前
3:cDNAクローンの識別番号
4:cDNAクローンの塩基配列
5:実験の手順の説明文
6:DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙
12:学術論文
13:雑誌
22:書籍
30:DNAがスポッティングされている頁の識別番号
31:DNA Spots
32:スポットを認識するための記号1(列番号)
33:スポットを認識するための記号2(行番号)
34:DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている頁
35:書籍
36:CD−ROM
37:袋
38:シール
41:DNA Spot
42:紙(支持体)
51:遮光ビン
52:蓋
53:説明書
61:DNA Spots
62:紙(支持体)
71:包装パック
72:説明書
【発明を実施するための最良の形態】
【0065】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【0066】
[実施例1]
cDNAクローンとポリメラーゼをスポットしたDNAブック
《プライマーの合成》
下記配列のプライマーセットを従来法により合成した。
プライマーセット1
−21M13:5’−TGTAAAACGACGGCCAGT−3’(配列番号1)
1233−Rv:5’−AGCGGATAACAATTTCACACAGGA−3’(配列番号2)
《cDNA溶液の調整》
理研クローン(http://fantom.gsc.riken.go.jp/)の中から下記の塩基配列で表されるマウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNA(クローンID:1500012M15,1758bp)をクローニングしたpFLCベクター(図10)を0.1μg/μlとなるようにTE(10mM Tris−HCl(pH8.0),1mM EDTA)に溶解した。
《ポリメラーゼ+プライマー溶液の調整》
KOD plus(東洋紡製),トレハロース,プライマーセット1を混合し,最終濃度25U/μl KOD plus DNA polymerase、0.1Mトレハロース,2μMプライマーセット1となるように調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に調整したcDNA溶液とポリメラーゼ+プライマー溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図11に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。cDNA溶液は0.5μl/スポット,ポリメラーゼ+プライマー溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの回収と増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポットしたcDNAおよびポリメラーゼ+プライマーを含むようにそれぞれ4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れた。PCR反応溶液(10mM Tris−HCl(pH8.3),50mM KCl,5.3mM MgCl,200μM各dNTP)25μlをチューブに加え,次の条件でPCRを行った。
2min at 94℃
(1min at 94℃,1min at 55℃,75sec at 68℃)29サイクル
15min at 74℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図12に示す。1800bp付近に見られるバンドが目的とする断片と考えられ,60MDP紙からDNAが溶出し,そのDNAはPCRにより増幅可能であることが判った。
[実施例2]
#黄体ホルモン遺伝子を使ったアプタマー+ポリメラーゼの実験
《プライマーの合成》
下記配列のプライマーを従来法により合成した。
プライマーセット1(ヒト黄体形成ホルモン遺伝子エクソン1増幅するプライマーセット)
HsLH1F:CCAGGGGCTGCTGCTGTTG(配列番号4)
HsLH1R:CATGGTGGGGCAGTAGCC(配列番号5)
プライマーセット2(ヒト黄体形成ホルモン遺伝子エクソン2増幅するプライマーセット)
HsLH2F:ATGCGCGTGCTGCAGGCG(配列番号6)
HsLH2R:TGCGGATTGAGAAGCCTTTATTG(配列番号7)
《アプタマーの合成》
次に既知のTaq DNA polymeraseに対するアプタマー(Yun Lin,Sumedha D.Jayasena Inhibition of Multiple Thermostable DNA Polymerases by a Heterodimeric Aptamer Journal of Molecular Biology(1997),Vol.27,Issue 1,pages 100−11)である下記配列を持つオリゴヌクレオチドを従来法により合成した。
GCCGGCCAATGTACAGTATTGGCCGGC(配列番号8)
《プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ溶液の調整》
2種類のスポッティング用溶液を調整した。
上記のプライマーセット,Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,およびTaq DNA polymearseを最終濃度,2μMプライマーセット,2μM Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,25U/μl Taq DNA polymerase,0.1Mトレハロースとなるように混合,調整したした溶液,およびこの組成よりTaq DNA polymeraseに対するアプタマーのみを除いた組成の溶液を調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に上記により調整したプライマー+アプタマー+ポリメラーゼ溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図13に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。スポッティング用溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポット部分を含むように4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れた。PCR反応溶液(10mM Tris−HCl(pH8.3),50mM KCl,5.3mM MgCl,200μM各dNTP)25μlと50ngテンプレートDNA(ヒトゲノムDNA,BD Biosciences Clontech,US社製)をチューブに加え,次の条件でPCRを行った。
3min at 94℃
(30sec at 94℃,30sec at 40℃,30sec at 72℃)50サイクル
15min at 72℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図14に示す。184bpおよび343bp付近に見られるバンドがそれぞれエクソン1および2の目的とするDNA断片と考えられ,60MDP紙に固定されたプライマーを用いてテンプレートDNAからPCRにより目的とする断片を増幅可能であることが判った。また,Taq DNA polymeraseに対するアプタマーの有無を比較すると,アプタマーを含む反応の方が非特異的な増幅を抑えることが出来ることが判った。
[実施例3]
#理研cDNAクローン+PCR溶液をスポットしたDNAブック
《プライマーの合成》
下記配列のプライマーセットを従来法により合成した。
プライマーセット1
−21M13:5’−TGTAAAACGACGGCCAGT−3’(配列番号1)
1233−Rv:5’−AGCGGATAACAATTTCACACAGGA−3’(配列番号2)
《cDNA溶液の調整》
理研クローン(http://fantom.gsc.riken.go.jp/)の中から下記の塩基配列で表されるマウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNA(クローンID:1500012M15,1758bp),マウスイソクエン酸脱水素酵素(NADP)(クローンID:1500012E04,2440bp),マウスイソクエン酸脱水素酵素(NAD)(クローンID:E030024J03,2160bp),マウスオキソグルタル酸脱水素酵素(クローンID:E430020N12,3554bp)をクローニングしたpFLCベクター(図10)を1μg/μlとなるようにTE(10mM Tris−HCl(pH8.0),1mM EDTA)に溶解した。
《cDNA+プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液の調整》
上記cDNA,プライマーセット1,Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,およびTaq DNA polymearseを最終濃度,5μMプライマーセット1,5μM Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,50U/μl Taq DNA polymerase,0.1Mトレハロース,250mM Tris−HCl(pH8.3),1.25M KCl,132.5mM MgCl,5μM各dNTPとなるように調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に上記により調整した溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図15に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。スポッティング用溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポット部分を含むように4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れ,そこに水25μlを加え,次の条件でPCRを行った。
2min at 94℃
(1min at 94℃,1min at 55℃,75sec at 68℃)29サイクル
15min at 74℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図16に示す。Lane1はリンゴ酸脱水素酵素のcDNA、Lane2はイソクエンサン脱水素酵素(NADP)のcDNA、Lane3はイソクエンサン脱水素酵素(NAD)のcDNA、Lane4はオキソグルタル酸脱水素酵素のcDNA、左端はサイズマーカーを示す。4種類のcDNAについてそれぞれ目的とする長さの断片が得られ,60MDP紙に固定したcDNA,プライマー,アプタマー,ポリメラーゼ,およびPCR用バッファー組成物に水のみを加えることによりPCR増幅が可能であることが判った。
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を108に示す。184bpおよび343bp付近に見られるバンドがそれぞれエクソン1および2の目的とするDNA断片と考えられ,60MDP紙に固定されたプライマーを用いてテンプレートDNAからPCRにより目的とする断片を増幅可能であることが判った。また,Taq DNA polymeraseに対するアプタマーの有無を比較すると,アプタマーを含む反応の方が非特異的な増幅を抑えることが出来ることが判った。
[実施例4]
《cDNA溶液の調整》
実施例3で使用したのと同じマウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNAクローン(クローンID:1500012M15,1758bp)をクローニングしたpFLCベクター(図10)を1μg/μlとなるようにTE(10mM Tris−HCl(pH8.0),1mM EDTA)に溶解した。
《cDNA+プライマー+反応促進剤(スペルミジン)+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液の調整》
上記cDNA,プライマーセット1,スペルミジンおよびTaq DNA polymearseを最終濃度,cDNA 0.005μg/μl,5μMプライマーセット,50U/μl Taq DNA polymerase,スペルミジン100mM,0.1Mトレハロース,250mM Tris−HCl(pH8.3),1.25M KCl,132.5mM MgCl,5μM各dNTPとなるように調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に上記により調整した溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図15に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。スポッティング用溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポット部分を含むように4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れ,そこに水25μlを加え,次の条件でPCRを行った。
2min at 94℃
(1min at 94℃,1min at 55℃,75sec at 68℃)29サイクル
15min at 74℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図17に示す。Lane1および2はcDNA,プライマー,ポリメラーゼ,反応促進剤としてポリアミンの一種であるスペルミジン,およびPCR用バッファー組成物を60MDP紙固定したサンプルで,Lane3はスペルミジンのみ除いた組成を固定したサンプルである。どちらも,水を加えることにより,固定されたDNAを増幅することが可能であり,また,反応促進剤を固定したサンプルでは,増幅反応が促進されていることが判った。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願をそのまま参考として本明細書にとり入れるものとする。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明の支持体は、酵素の保存や流通に利用することができる。また、印刷物及び試薬キットへの応用も可能である。
【配列表フリーテキスト】
【0068】
配列番号1は、プライマー−21M13の塩基配列を示す。
配列番号2は、プライマー1233−Rvの塩基配列を示す。
配列番号3は、マウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNAの塩基配列を示す。
配列番号4は、プライマーHsLH1Fの塩基配列を示す。
配列番号5は、プライマーHsLH1Rの塩基配列を示す。
配列番号6は、プライマーHsLH2Fの塩基配列を示す。
配列番号7は、プライマーHsLH2Rの塩基配列を示す。
配列番号8は、Taq DNA polymeraseに対するアプタマーの塩基配列を示す。
配列番号9は、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NADP)のcDNAの塩基配列を示す。
配列番号10は、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NAD)のcDNAの塩基配列を示す。
配列番号11は、マウスオキソグルタル酸脱水素酵素のcDNAの塩基配列を示す。
【技術分野】
【0001】
本発明は、酵素が固定されている支持体、印刷物、試薬キット、該支持体の製造法、酵素の保存法及び酵素の再生法に関する。
【背景技術】
【0002】
酵素は触媒活性を有するタンパク質であり、種々の生体反応を司ることにより、生命の維持に貢献している。
【0003】
酵素は、水分を含有した状態では室温で不安定である。それ故、凍結状態で保存されるか、あるいは−20℃以下の温度で安定化剤とともに液体中で保存される。
【0004】
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は、DNAポリメラーゼという酵素により触媒される核酸増幅反応であるが、DNAポリメラーゼは通常バッファー中で−20℃の温度で保存される。このような保存のためには、冷凍庫が必要である。また、この酵素が供給者から使用者に配送されるにあたっては、ドライアイスとともに発泡スチロールなどの容器に箱詰めされる。これらの保存・配送方法は、特別の設備や作業を要するため、操作が煩雑で費用のかかるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、酵素を保存するための簡便な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、DNAポリメラーゼをトレハロースと混合した状態で支持体に固定して保存した後、PCRを行ったところ、PCR反応が進行することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】
本発明の要旨は以下の通りである。
【0008】
(1) 酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体。
【0009】
(2) 上記保護剤がトレハロース及びその誘導体からなる化合物群より選択される少なくとも一種類の化合物である(1)記載の支持体。
【0010】
(3) 酵素反応の促進剤をさらに含む(1)又は(2)に記載の支持体。
【0011】
(4) 上記酵素に対するアプタマーをさらに含む(1)ないし(3)の何れか一項に記載の支持体。
【0012】
(5) 酵素と当該酵素に対するアプタマーとが固定されている支持体。
【0013】
(6) 上記酵素がDNAポリメラーゼである(1)ないし(5)の何れか一項に記載の支持体。
【0014】
(7) さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応で目的とする核酸を増幅するためのプライマーを含んでなる(6)記載の支持体。
【0015】
(8) さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応の鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー、及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つを含んでなる(6)に記載の支持体。
【0016】
(9) (1)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を含む印刷物。
【0017】
(10) (1)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を含む試薬キット。
【0018】
(11) (1)記載の支持体を製造する方法であって、酵素及び保護剤の混合溶液を調製し、該溶液を支持体に適用し、該支持体を乾燥することにより、前記酵素及び保護剤の混合物を支持体に固定することを含む前記の方法。
【0019】
(12) (1)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を液体に浸漬させることにより、該液体中に酵素を溶出させることを含む、支持体に固定された酵素を再生する方法。
【0020】
(13) (6)ないし(8)の何れか一項に記載の支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼを溶出させる工程と、当該DNAポリメラ−ゼを用いて核酸増幅反応を行うことを特徴とする、核酸の増幅方法。
【0021】
また、本発明は、酵素を保護剤との混合物として支持体に固定した状態で保存する方法を提供する。
【0022】
さらに、本発明は、上記(7)に記載の支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼと、鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つとを溶出させる工程と、当該DNAポリメラ−ゼと鋳型となる核酸および/またはプライマーとを用いて核酸増幅反応を行うことを特徴とする、核酸の増幅方法を提供する。
【0023】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0024】
本発明は、酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体を提供する。
【0025】
酵素は、何らかの触媒活性を有するものであればいかなるものであってもよく、例えば、DNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、逆転写酵素、RNase、制限酵素、メチラーゼ、修飾酵素、ライゲース、プロテアーゼ、キナーゼ、フォスファターゼ、トランスフェラーゼ、グリコシラーゼ、トポイソメラーゼ、クロナーゼなどを例示することができるが、これらに限定されることはない。
【0026】
保護剤は、酵素を乾燥から保護し、安定に保存できるものであればいかなるものであってもよく、トレハロース及びその誘導体、多糖類、PEG、デキストラン、Ficol、グリセロール、界面活性剤、PVA及びその誘導体などを例示することができる。このうち、トレハロース及びその誘導体が効果的である。
【0027】
保護剤は市販されているものであっても、公知の方法に従って合成したものであってもよい。
【0028】
トレハロースは、2分子のD−グルコースが1,1結合した非還元性二糖であり、結合様式としては、α,α−、α,β−、β,β−の3種の異性体がある。
【0029】
トレハロースの誘導体としては、トレハロースの酸エステル(例えば、ラウリン酸エステル、オレイン酸エステル、リノール酸エステル、リノレン酸エステル、ステアリン酸エステル、パルミチン酸エステル、ミリスチン酸エステルなどの脂肪酸エステル、酢酸エステル、安息香酸エステルなどのカルボン酸エステル、硫酸エステルなど)、アルキルエーテル(例えば、炭素数8〜25のアルキルとのエーテルなど)、ハライド、含窒素誘導体、含硫黄誘導体などを例示することができるが、これらに限定されることはない。
【0030】
トレハロース及びその誘導体は市販されているが、公知の方法で製造してもよい。トレハロース及びその誘導体の製法は、シー・ケー・リー『デベロップメンツ・イン・フード・カルボハイドレート』、1980年、アプライッド・サイエンス・パブリッシャーズ社発行、第1乃至89頁やケー・ヨシモトら『ケミカル・アンド・ファーマシューティカル・ブレティン』、第30巻、第4号、第1,169乃至1,174頁(1982年)、特開平8−157491号などに記載されている。
【0031】
酵素1Uに対して、10−5〜101M、好ましくは、10−4〜10−1Mの保護剤を添加して混合するとよい。
【0032】
支持体には、さらに、酵素反応の促進剤が固定されていてもよい。酵素反応の促進剤は、酵素反応を促進する効果がある物質であればよく、酵素反応を促進する効果には、酵素反応阻害を抑制する効果も含まれる。酵素反応の促進剤としては、例えば、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、マソン酸ナトリウム、マレイン酸ナトリウム、ジメチルスルホキシド、ベタイン、グリセロール、アルブミン、界面活性剤(例えば、tween20,Triton X100,NP40など)、ポリアミン(例えばエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、スペルミン、スペルミジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)−ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペリジン、1,4,10,13−テトラオキサ−7,16−ディアザサイクロオクタデカンおよびトリス(2−アミノエチル)アミンなど)、糖類(例えば、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マルトース、スクロース、ラクトース、その他多糖など)、硫酸化多糖およびその塩類(例えば、ヘパリン,デキストランサルフェイトなど)、ジチオスレイトール、ポリアニオン(例えばDNA,RNAなど)、多価アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリン、ソルビタン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族多価アルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)、硫酸アンモニウム、第四級アンモニウム塩(例えば、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド、ヘキサジメチリンブロミド、ヘキサフルオレニウムブロミド、メチルアゾリニウムブロミドなど)などを例示することができるが、これらに限定されることはない。酵素反応促進剤としては、Ampdirect(R)(島津製作所社製)などが挙げられ、DNAポリメラーゼの反応促進に有効である。
【0033】
酵素反応促進剤は、反応液中に、例えばポリアミンであれば、10〜0.01mM程度、好ましくは2〜0.5mMで存在するように、適当な量の酵素反応促進剤を支持体に固定するとよい。酵素反応促進剤は、酵素及び保護剤の混合物と同じ位置で支持体上に固定されてもよいし、酵素及び保護剤とは異なる位置で支持体に固定されてもよい。
【0034】
支持体は、酵素及び保護剤の混合物を固定できるものであればいかなるものであってもよく、例えば、紙(例えば、60MDP紙(三島製紙製)、コピー用紙、上質紙、中質紙、ケント紙、画用紙、クラフト紙、インクジェット専用紙、トレーシングペーパー、和紙、ボール紙、濾紙など)、ガラス基板、シリコン基板、ビース、カラム充填剤、シリカゲル、ニトロセルロース膜、ナイロン膜、PVA膜などを例示することができるが、これらに限定されることはない。
【0035】
支持体の厚さは、例えば、1mm以下とすることができる。この厚さを非常に薄くすれば(例えば0.1mm程度)、酵素及び保護剤を固定した支持体を多数枚積層して配布する場合にも、嵩張らないので、その作業性は向上する。
【0036】
支持体には、酵素及び保護剤の他、ポリヌクレオチド(例えば、DNA、RNA、それらの誘導体、修飾体など)、オリゴヌクレオチド(例えば、DNA、RNA、それらの誘導体、修飾体など)、タンパク質(例えば、抗体、ホルモンなど)、ポリペプチド、オリゴペプチド、多糖、オリゴ糖、PNA、低分子化合物(例えば、EDTA、PCR用バッファー組成に含まれる塩、Mg2+、dNTP混合物など)、それらの混合物などが固定されていてもよい。酵素及び保護剤以外の成分は、酵素及び保護剤の混合物と同じ位置で支持体上に固定されてもよいし、酵素及び保護剤とは異なる位置で支持体に固定されてもよい。特に、酵素に対するアプタマーが支持体に固定されているとよく、本発明は、酵素と当該酵素に対するアプタマーとが固定されている支持体も提供するものである。
【0037】
本発明の好ましい態様の一つにおいて、支持体は、DNAポリメラーゼと当該DNAポリメラーゼの保護剤の他、当該DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応で目的とする核酸を増幅するためのプライマーを含む。このような支持体は、genotypingや種の同定などに使用することができる。支持体は、さらに、酵素反応の促進剤を含んでもよい。
【0038】
本発明の別の好ましい態様の一つにおいて、支持体は、DNAポリメラーゼと当該DNAポリメラーゼの保護剤の他、当該DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応(PCRなど)の鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー、及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つを含む。支持体は、さらに、酵素反応の促進剤を含んでもよい。
【0039】
例えば、DNAポリメラーゼを紙(支持体)に固定して保存する場合には、紙には、DNAポリメラーゼ及び保護剤の他、プライマーセット(オリゴヌクレオチド)、PCR反応の鋳型となるDNA(合成の1本鎖又は2本鎖DNAでもよいし、cDNAをクローニングしたベクターでもよい)、DNAポリメラーゼに対するアプタマー(機能性RNA)、PCR反応溶液中の各成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、dNTP混合物など)、EDTAなどを固定してもよい。この場合、(1)DNAポリメラーゼ、保護剤及びプライマーセットを1スポットとして、PCR反応の鋳型となるDNA、Tris−HCl及びEDTAを別のスポットとして紙に固定してもよいし、(2)DNAポリメラーゼ、保護剤及びプライマーセット、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマーを1スポットとして紙に固定してもよいし、(3)PCR反応に必要なすべての成分(すなわち、PCR反応の鋳型となるDNA、DNAポリメラーゼ、プライマーセット、Tris−HCl、KCl、MgCl、dNTP混合物など、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)を保護剤とともに1スポットとして紙に固定してもよい。紙にDNAポリメラーゼなどの成分がスポッティングされていることがわかるように、スポッティングする成分に色素を添加しておくとよい。色素としては、クレゾールレッド、ブロモフェノールブルー、キシレンシアノールなどを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。
【0040】
支持体に固定する酵素の量は、目的とする酵素反応が行われるように適宜調整するとよい。例えば、PCR反応が行われるようにするためには、1スポット当たり5ng以上のDNAポリメラーゼが固定されるとよい。
【0041】
酵素及び当該酵素の保護剤の混合物が固定されている支持体は以下のようにして製造することができる。まず、酵素及び保護剤の混合溶液を調製する。酵素と保護剤の混合比は上記の通りである。溶媒は水であるとよい。さらに、この混合溶液に、酵素及び保護剤以外の上記の成分を添加してもよい。次いで、酵素及び保護剤の混合溶液を支持体に適用する。例えば、支持体が紙である場合には、スポイト、96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)、ディスポーザブルタイプのpin−toolなどを用いて、混合溶液を紙にスポッティングすることができる。その後、支持体を乾燥することにより、酵素及び保護剤の混合物を支持体に固定する。酵素及び保護剤の混合物を固定した支持体は実質的に水を含まないものであるとよい。
【0042】
上記のように、酵素を保護剤との混合物として支持体に固定した状態にすることによって、酵素を安定に保存することができる。保存条件としては、室温で、高湿度を避け、遮光下に保存することが好ましい。例えば、酵素がDNAポリメラーゼである場合、DNAポリメラーゼをトレハロースとの混合物として60MDP紙に固定した状態で室温で保存したとき、少なくとも6か月半の保存寿命が確認されている(現在、まだ保存試験は続行中である)。
【0043】
上記のように、保護剤との混合物として支持体に固定した酵素を再生するには、酵素と保護剤との混合物を固定した支持体を液体に浸漬させ、該液体中に酵素を溶出させればよい。支持体を浸漬させる液体は、酵素の再生を可能とするものであればいかなるものであってもよいが、例えば、水、水以外の成分を含有する水溶液などを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。例えば、支持体に固定した酵素がDNAポリメラーゼである場合、支持体を浸漬させる液体は、水、PCR反応溶液(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、dNTP混合物などを含有する水溶液)などであるとよい。浸漬は、室温にて大気圧下で、1〜3分間行えばよい。
【0044】
支持体にDNAポリメラーゼが固定されている場合には、この支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼを溶出させ、当該DNAポリメラ−ゼを用いて核酸増幅反応を行うことにより、核酸を増幅することができる。
【0045】
また、本発明は、酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体を含む印刷物を提供する。
【0046】
印刷物としては、教科書などの成書、ハンドブック、カタログ、定期刊行物、雑誌、論文、冊子、小冊子、リーフレット、パンフレット、報告書、ポスター、カード、ラベルなどを例示することができるが、これらに限定されるわけではない。
【0047】
図1は、本発明の印刷物における、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。紙6には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、PCR反応の鋳型となるcDNAクローン及びその他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともにスポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」1という)。紙6には、DNA Spot1の他に、cDNAクローンがコードするタンパク質の名前2(malate dehydrogenaseなど)、cDNAクローンの識別番号3(Clone ID)、cDNAクローンの塩基配列4(DNA sequence)、実験(PCR反応)の手順の説明文5(Procedures)が印刷されている。
【0048】
図2は、図1に示すDNA Spot1を有する紙6を別紙として添付している学術論文12が掲載されている雑誌13を示す。
【0049】
図3は、図1に示すDNA Spot1を有する紙6を綴じ込んだ書籍22を示す。この書籍には、さらに、目次が含まれているとよい。
【0050】
図4は、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)を綴じ込んだ書籍の別の態様を示す。酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている頁34の各格子には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、PCR反応の鋳型となるcDNAクローン及びその他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともに、スポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」31という。)。これらのスポット31を有する頁34には、スポットを識別するための記号(列番号)32及び(行番号)33が印刷されている。さらに、DNAをスッポッティングした頁の識別番号30(Rearray PLATE ID)が印刷されている。スポッティングされているcDNAクローンに関する情報(例えば、cDNAクローンがコードする酵素のEC number、cDNAクローンがコードする酵素の名前(Gene name)、クローンのID番号(RIKEN Clone ID)、寄託番号(Accesion Number)、cDNAクローンインサートの長さ(cDNA Insert)、PCR反応産物の長さ(After PCR)、cDNAクローンがコードする酵素が関与する反応の説明など)及びプライマーセットに関する情報(例えば、プライマーの塩基配列など)はCD−ROM36(CD−ROMの代わりにFD、MOなどの媒体でもよい)に記録されており、これらの記録媒体が書籍に付録として添付されている(図5)。図5においては、CD−ROM36は袋37に入れられ、シール38で封をした状態で書籍35に添付されている。この書籍には、さらに、目次、cDNAクローン及びプライマーセットを含むスポットの使用説明、記録媒体に記録されている情報へのアクセス方法が印刷されている頁が含まれているとよい。
【0051】
印刷物の形態としては、1)百科事典タイプの網羅的なもの(例えば、FANTOMクローン、ヒトメタボロームなど)、2)分野ごと(例えば、機能別或いは臓器別等)の分冊型、3)更にテーマというか内容を細分化した1ページから数ページのもの(例えば、ルーズリーフタイプ)、4)より少数の貼付物を想定したカードタイプを例示することができる。
【0052】
さらに、本発明は、酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体を含む試薬キットを提供する。
【0053】
本発明の試薬キットは、核酸増幅反応(例えば、PCR)キット、蛋白発生キット、抗体キット、その他のキットとして、種々の実験、検査、診断などに利用することができる。
【0054】
本発明の試薬キットは、上記のような印刷物の形態をとってもよいが、それ以外の形態の例を図6〜9に示す。
【0055】
図6は、本発明の試薬キットにおける、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。この紙には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、その他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともに、紙の適当な位置にスポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」41という)。
【0056】
図7は、図6に示すDNA Spot41を有する紙42を含む試薬キットの一例を示す。DNA Spot41を有する紙42は遮光ビン51に入れられ、蓋52で密栓をして保管あるいは流通される。試薬キットには、さらに、キットの内容(例えば、キットに含まれる成分・分量、使用目的、保管方法・有効期限、包装単位など)、使用方法、使用上及び取扱い上の注意、問合せ先などの情報が記載された説明書53を含むとよい。説明書53は遮光ビン51に入れてもよいし、遮光ビン51を入れた包装箱(図示せず)に入れてもよい。あるいは、説明書をラベルに印刷して、このラベルを遮光ビン51に貼り付けてもよい。
【0057】
図8は、本発明の試薬キットにおける、酵素(DNAポリメラーゼ)及びトレハロースの混合物がスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。この紙62には、DNAポリメラーゼ及びトレハロースが、プライマーセット、その他のPCR反応に必要な成分(すなわち、Tris−HCl、KCl、MgCl、各dNTP、必要により、DNAポリメラーゼに対するアプタマー)とともに、紙の適当な位置にスポッティングされている(以下、このスポットを「DNA Spot」61という)。
【0058】
図9は、DNA Spot61を有する紙62を含む試薬キットの一例を示す。DNA Spot61を有する紙62は包装パック71に入れられ、密封して保管あるいは流通される。試薬キットには、さらに、キットの内容(例えば、キットに含まれる成分・分量、使用目的、保管方法・有効期限、包装単位など)、使用方法、使用上及び取扱い上の注意、問合せ先などの情報が記載された説明書72を含むとよい。説明書72は包装パック71に入れてもよいし、包装パック71を入れた包装箱(図示せず)に入れてもよい。あるいは、説明書72をラベルに印刷して、このラベルを包装パック71又は包装箱に貼り付けてもよい。
【0059】
以上、DNAポリメラーゼをDNAと組み合わせた態様について、本発明を説明したが、本発明はこの態様に限定されるわけではなく、種々の酵素への適用が可能である。
【0060】
なお、本明細書において、「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
【発明の効果】
【0061】
本発明により、酵素を保存するための簡便な方法が提供された。
【0062】
本明細書は、本願の優先権の基礎である日本国特許出願、特願2003−339542号の明細書および/または図面に記載される内容を包含する。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。
【図2】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされた紙が別紙として添付された学術論文が掲載されている雑誌を示す。
【図3】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされた紙を綴じ込んだ書籍の一例を示す。
【図4】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)を綴じ込んだ書籍の別の態様を示す。
【図5】図4の紙にスポッティングされているcDNAに関する情報が記録されているCD−ROMが袋に入れられ、シールで封をした状態で書籍に添付されている形態を示す。
【図6】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。
【図7】図6の紙を含む試薬キットの一例を示す。
【図8】DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙(支持体)の一例を示す。
【図9】図8の紙を含む試薬キットの一例を示す。
【図10】マウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNAをクローニングしたpFLCベクターの構成を示す。
【図11】マウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNA溶液のスポット及びポリメラーゼ+プライマー溶液のスポットを有する60MDP紙を示す。
【図12】図11のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【図13】プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ溶液のスポットを有する60MDP紙を示す。
【図14】図13のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【図15】マウスリンゴ酸脱水素酵素、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NADP)、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NAD)又はマウスオキソグルタル酸脱水素酵素のcDNA+プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液のスポットを有する60MDP紙を示す。
【図16】図15のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【図17】cDNA+プライマー+反応促進剤(スペルミジン)+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液のスポットを用いて行ったPCR反応の反応生成物を電気泳動した結果を示す。
【符号の説明】
【0064】
1:DNA Spots
2:cDNAクローンがコードするタンパク質(malate dehydrogenaseなどの酵素)の名前
3:cDNAクローンの識別番号
4:cDNAクローンの塩基配列
5:実験の手順の説明文
6:DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている紙
12:学術論文
13:雑誌
22:書籍
30:DNAがスポッティングされている頁の識別番号
31:DNA Spots
32:スポットを認識するための記号1(列番号)
33:スポットを認識するための記号2(行番号)
34:DNAポリメラーゼ及びトレハロースの混合物がDNA(cDNA、プライマー、アプタマーなど)とともにスポッティングされている頁
35:書籍
36:CD−ROM
37:袋
38:シール
41:DNA Spot
42:紙(支持体)
51:遮光ビン
52:蓋
53:説明書
61:DNA Spots
62:紙(支持体)
71:包装パック
72:説明書
【発明を実施するための最良の形態】
【0065】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【0066】
[実施例1]
cDNAクローンとポリメラーゼをスポットしたDNAブック
《プライマーの合成》
下記配列のプライマーセットを従来法により合成した。
プライマーセット1
−21M13:5’−TGTAAAACGACGGCCAGT−3’(配列番号1)
1233−Rv:5’−AGCGGATAACAATTTCACACAGGA−3’(配列番号2)
《cDNA溶液の調整》
理研クローン(http://fantom.gsc.riken.go.jp/)の中から下記の塩基配列で表されるマウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNA(クローンID:1500012M15,1758bp)をクローニングしたpFLCベクター(図10)を0.1μg/μlとなるようにTE(10mM Tris−HCl(pH8.0),1mM EDTA)に溶解した。
《ポリメラーゼ+プライマー溶液の調整》
KOD plus(東洋紡製),トレハロース,プライマーセット1を混合し,最終濃度25U/μl KOD plus DNA polymerase、0.1Mトレハロース,2μMプライマーセット1となるように調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に調整したcDNA溶液とポリメラーゼ+プライマー溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図11に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。cDNA溶液は0.5μl/スポット,ポリメラーゼ+プライマー溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの回収と増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポットしたcDNAおよびポリメラーゼ+プライマーを含むようにそれぞれ4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れた。PCR反応溶液(10mM Tris−HCl(pH8.3),50mM KCl,5.3mM MgCl,200μM各dNTP)25μlをチューブに加え,次の条件でPCRを行った。
2min at 94℃
(1min at 94℃,1min at 55℃,75sec at 68℃)29サイクル
15min at 74℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図12に示す。1800bp付近に見られるバンドが目的とする断片と考えられ,60MDP紙からDNAが溶出し,そのDNAはPCRにより増幅可能であることが判った。
[実施例2]
#黄体ホルモン遺伝子を使ったアプタマー+ポリメラーゼの実験
《プライマーの合成》
下記配列のプライマーを従来法により合成した。
プライマーセット1(ヒト黄体形成ホルモン遺伝子エクソン1増幅するプライマーセット)
HsLH1F:CCAGGGGCTGCTGCTGTTG(配列番号4)
HsLH1R:CATGGTGGGGCAGTAGCC(配列番号5)
プライマーセット2(ヒト黄体形成ホルモン遺伝子エクソン2増幅するプライマーセット)
HsLH2F:ATGCGCGTGCTGCAGGCG(配列番号6)
HsLH2R:TGCGGATTGAGAAGCCTTTATTG(配列番号7)
《アプタマーの合成》
次に既知のTaq DNA polymeraseに対するアプタマー(Yun Lin,Sumedha D.Jayasena Inhibition of Multiple Thermostable DNA Polymerases by a Heterodimeric Aptamer Journal of Molecular Biology(1997),Vol.27,Issue 1,pages 100−11)である下記配列を持つオリゴヌクレオチドを従来法により合成した。
GCCGGCCAATGTACAGTATTGGCCGGC(配列番号8)
《プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ溶液の調整》
2種類のスポッティング用溶液を調整した。
上記のプライマーセット,Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,およびTaq DNA polymearseを最終濃度,2μMプライマーセット,2μM Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,25U/μl Taq DNA polymerase,0.1Mトレハロースとなるように混合,調整したした溶液,およびこの組成よりTaq DNA polymeraseに対するアプタマーのみを除いた組成の溶液を調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に上記により調整したプライマー+アプタマー+ポリメラーゼ溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図13に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。スポッティング用溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポット部分を含むように4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れた。PCR反応溶液(10mM Tris−HCl(pH8.3),50mM KCl,5.3mM MgCl,200μM各dNTP)25μlと50ngテンプレートDNA(ヒトゲノムDNA,BD Biosciences Clontech,US社製)をチューブに加え,次の条件でPCRを行った。
3min at 94℃
(30sec at 94℃,30sec at 40℃,30sec at 72℃)50サイクル
15min at 72℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図14に示す。184bpおよび343bp付近に見られるバンドがそれぞれエクソン1および2の目的とするDNA断片と考えられ,60MDP紙に固定されたプライマーを用いてテンプレートDNAからPCRにより目的とする断片を増幅可能であることが判った。また,Taq DNA polymeraseに対するアプタマーの有無を比較すると,アプタマーを含む反応の方が非特異的な増幅を抑えることが出来ることが判った。
[実施例3]
#理研cDNAクローン+PCR溶液をスポットしたDNAブック
《プライマーの合成》
下記配列のプライマーセットを従来法により合成した。
プライマーセット1
−21M13:5’−TGTAAAACGACGGCCAGT−3’(配列番号1)
1233−Rv:5’−AGCGGATAACAATTTCACACAGGA−3’(配列番号2)
《cDNA溶液の調整》
理研クローン(http://fantom.gsc.riken.go.jp/)の中から下記の塩基配列で表されるマウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNA(クローンID:1500012M15,1758bp),マウスイソクエン酸脱水素酵素(NADP)(クローンID:1500012E04,2440bp),マウスイソクエン酸脱水素酵素(NAD)(クローンID:E030024J03,2160bp),マウスオキソグルタル酸脱水素酵素(クローンID:E430020N12,3554bp)をクローニングしたpFLCベクター(図10)を1μg/μlとなるようにTE(10mM Tris−HCl(pH8.0),1mM EDTA)に溶解した。
《cDNA+プライマー+アプタマー+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液の調整》
上記cDNA,プライマーセット1,Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,およびTaq DNA polymearseを最終濃度,5μMプライマーセット1,5μM Taq DNA polymeraseに対するアプタマー,50U/μl Taq DNA polymerase,0.1Mトレハロース,250mM Tris−HCl(pH8.3),1.25M KCl,132.5mM MgCl,5μM各dNTPとなるように調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に上記により調整した溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図15に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。スポッティング用溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポット部分を含むように4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れ,そこに水25μlを加え,次の条件でPCRを行った。
2min at 94℃
(1min at 94℃,1min at 55℃,75sec at 68℃)29サイクル
15min at 74℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図16に示す。Lane1はリンゴ酸脱水素酵素のcDNA、Lane2はイソクエンサン脱水素酵素(NADP)のcDNA、Lane3はイソクエンサン脱水素酵素(NAD)のcDNA、Lane4はオキソグルタル酸脱水素酵素のcDNA、左端はサイズマーカーを示す。4種類のcDNAについてそれぞれ目的とする長さの断片が得られ,60MDP紙に固定したcDNA,プライマー,アプタマー,ポリメラーゼ,およびPCR用バッファー組成物に水のみを加えることによりPCR増幅が可能であることが判った。
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を108に示す。184bpおよび343bp付近に見られるバンドがそれぞれエクソン1および2の目的とするDNA断片と考えられ,60MDP紙に固定されたプライマーを用いてテンプレートDNAからPCRにより目的とする断片を増幅可能であることが判った。また,Taq DNA polymeraseに対するアプタマーの有無を比較すると,アプタマーを含む反応の方が非特異的な増幅を抑えることが出来ることが判った。
[実施例4]
《cDNA溶液の調整》
実施例3で使用したのと同じマウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNAクローン(クローンID:1500012M15,1758bp)をクローニングしたpFLCベクター(図10)を1μg/μlとなるようにTE(10mM Tris−HCl(pH8.0),1mM EDTA)に溶解した。
《cDNA+プライマー+反応促進剤(スペルミジン)+ポリメラーゼ+PCR用バッファー組成溶液の調整》
上記cDNA,プライマーセット1,スペルミジンおよびTaq DNA polymearseを最終濃度,cDNA 0.005μg/μl,5μMプライマーセット,50U/μl Taq DNA polymerase,スペルミジン100mM,0.1Mトレハロース,250mM Tris−HCl(pH8.3),1.25M KCl,132.5mM MgCl,5μM各dNTPとなるように調整した。
《DNAのスポッティング》
60MDP紙(三島製紙製)に上記により調整した溶液を96 pin−tool(Multi 96−multiblot replicator VP409,Bio Medical Science Inc.,US)を用いて,図15に示すように,スポットの位置および種類が判別できるようにスポットした。スポッティング用溶液は1μl/スポットとなるようにした。
《DNAの増幅》
スポッティングした用紙を30分以上室温にて乾燥させた後,スポット部分を含むように4mm x 4mmの大きさに60MDP紙を切り取りPCR用マイクロチューブに入れ,そこに水25μlを加え,次の条件でPCRを行った。
2min at 94℃
(1min at 94℃,1min at 55℃,75sec at 68℃)29サイクル
15min at 74℃
反応後のチューブより適量を取り,1%アガロースゲルで電気泳動した結果を図17に示す。Lane1および2はcDNA,プライマー,ポリメラーゼ,反応促進剤としてポリアミンの一種であるスペルミジン,およびPCR用バッファー組成物を60MDP紙固定したサンプルで,Lane3はスペルミジンのみ除いた組成を固定したサンプルである。どちらも,水を加えることにより,固定されたDNAを増幅することが可能であり,また,反応促進剤を固定したサンプルでは,増幅反応が促進されていることが判った。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願をそのまま参考として本明細書にとり入れるものとする。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明の支持体は、酵素の保存や流通に利用することができる。また、印刷物及び試薬キットへの応用も可能である。
【配列表フリーテキスト】
【0068】
配列番号1は、プライマー−21M13の塩基配列を示す。
配列番号2は、プライマー1233−Rvの塩基配列を示す。
配列番号3は、マウスリンゴ酸脱水素酵素のcDNAの塩基配列を示す。
配列番号4は、プライマーHsLH1Fの塩基配列を示す。
配列番号5は、プライマーHsLH1Rの塩基配列を示す。
配列番号6は、プライマーHsLH2Fの塩基配列を示す。
配列番号7は、プライマーHsLH2Rの塩基配列を示す。
配列番号8は、Taq DNA polymeraseに対するアプタマーの塩基配列を示す。
配列番号9は、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NADP)のcDNAの塩基配列を示す。
配列番号10は、マウスイソクエン酸脱水素酵素(NAD)のcDNAの塩基配列を示す。
配列番号11は、マウスオキソグルタル酸脱水素酵素のcDNAの塩基配列を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体。
【請求項2】
上記保護剤がトレハロース及びその誘導体からなる化合物群より選択される少なくとも一種類の化合物である請求項1記載の支持体。
【請求項3】
酵素反応の促進剤をさらに含む請求項1又は2に記載の支持体。
【請求項4】
上記酵素に対するアプタマーをさらに含む請求項1ないし3の何れか一項に記載の支持体。
【請求項5】
酵素と当該酵素に対するアプタマーとが固定されている支持体。
【請求項6】
上記酵素がDNAポリメラーゼである請求項1ないし5の何れか一項に記載の支持体。
【請求項7】
さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応で目的とする核酸を増幅するためのプライマーを含んでなる請求項6記載の支持体。
【請求項8】
さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応の鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー、及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つを含んでなる請求項6に記載の支持体。
【請求項9】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の支持体を含む印刷物。
【請求項10】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の支持体を含む試薬キット。
【請求項11】
請求項1記載の支持体を製造する方法であって、酵素及び保護剤の混合溶液を調製し、該溶液を支持体に適用し、該支持体を乾燥することにより、前記酵素及び保護剤の混合物を支持体に固定することを含む前記の方法。
【請求項12】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の支持体を液体に浸漬させることにより、該液体中に酵素を溶出させることを含む、支持体に固定された酵素を再生する方法。
【請求項13】
請求項6ないし8の何れか一項に記載の支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼを溶出させる工程と、当該DNAポリメラ−ゼを用いて核酸増幅反応を行うことを特徴とする、核酸の増幅方法。
【請求項1】
酵素と当該酵素の保護剤とが固定されている支持体。
【請求項2】
上記保護剤がトレハロース及びその誘導体からなる化合物群より選択される少なくとも一種類の化合物である請求項1記載の支持体。
【請求項3】
酵素反応の促進剤をさらに含む請求項1又は2に記載の支持体。
【請求項4】
上記酵素に対するアプタマーをさらに含む請求項1ないし3の何れか一項に記載の支持体。
【請求項5】
酵素と当該酵素に対するアプタマーとが固定されている支持体。
【請求項6】
上記酵素がDNAポリメラーゼである請求項1ないし5の何れか一項に記載の支持体。
【請求項7】
さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応で目的とする核酸を増幅するためのプライマーを含んでなる請求項6記載の支持体。
【請求項8】
さらに、上記DNAポリメラーゼを用いた核酸増幅反応の鋳型となる核酸、当該核酸を増幅するためのプライマー、及び核酸増幅反応のためのバッファーから選択される少なくとも一つを含んでなる請求項6に記載の支持体。
【請求項9】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の支持体を含む印刷物。
【請求項10】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の支持体を含む試薬キット。
【請求項11】
請求項1記載の支持体を製造する方法であって、酵素及び保護剤の混合溶液を調製し、該溶液を支持体に適用し、該支持体を乾燥することにより、前記酵素及び保護剤の混合物を支持体に固定することを含む前記の方法。
【請求項12】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の支持体を液体に浸漬させることにより、該液体中に酵素を溶出させることを含む、支持体に固定された酵素を再生する方法。
【請求項13】
請求項6ないし8の何れか一項に記載の支持体を液体中に配置して当該支持体よりDNAポリメラ−ゼを溶出させる工程と、当該DNAポリメラ−ゼを用いて核酸増幅反応を行うことを特徴とする、核酸の増幅方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【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2】
【図3】
【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】
【国際公開番号】WO2005/030958
【国際公開日】平成17年4月7日(2005.4.7)
【発行日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−514250(P2005−514250)
【国際出願番号】PCT/JP2004/014245
【国際出願日】平成16年9月29日(2004.9.29)
【出願人】(503359821)独立行政法人理化学研究所 (1,056)
【出願人】(501293666)株式会社ダナフォーム (25)
【Fターム(参考)】
【国際公開日】平成17年4月7日(2005.4.7)
【発行日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【国際特許分類】
【国際出願番号】PCT/JP2004/014245
【国際出願日】平成16年9月29日(2004.9.29)
【出願人】(503359821)独立行政法人理化学研究所 (1,056)
【出願人】(501293666)株式会社ダナフォーム (25)
【Fターム(参考)】
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