PCR用の試薬および方法
修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドであって、それらの鎖のそれぞれに末端領域を有し、6〜50のヌクレオチド長の長さのハイブリッドを有し、少なくとも32℃の融解温度(Tm)を有し、2〜4つの修飾基を含んで、それらの各々は、かつそれぞれ異なる末端領域、好ましくは、末端ヌクレオチドに共有結合的に結合され、前記修飾基は、非平面の巨大部分を有さない多環式置換基であり、前記修飾されたオリゴヌクレオチドは、DNAポリメラーゼの5’エキソヌクレアーゼドメインに結合することができ、概して、2000nM以下の濃度で、PCRまたは他のプライマー依存DNA増幅反応に含まれる時、ミスプライミングの抑制、3’末端ミスマッチに対するポリメラーゼ選択性の増加、AT豊富の3’末端に対するポリメラーゼ選択性の増加、反復間のばらつきの減少、ポリメラーゼ5’エキソヌクレアーゼ活性の抑制、およびポリメラーゼ活性の阻害の機能のうちの少なくとも1つについて効果的である、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチド、ならびにこのような修飾された二本鎖オリゴヌクレオチオを含む増幅反応混合物および増幅反応、このような修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドを含む増幅アッセイおよびキット。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つのDNA標的配列を増幅するためのDNAポリメラーゼによるプライマー伸長を含む、プライマー依存DNA増幅反応用の反応混合物において、前記反応混合物は、少なくとも1つのプライマー対、DNAポリメラーゼ、およびdNTPを含み、改善点は、6〜50のヌクレオチド長の長さのハイブリッドを有し、32℃で少なくとも50%が二本鎖であり、その鎖のそれぞれに末端領域を有し、かつそれぞれ異なる末端領域に共有結合的に結合される、1〜4つの修飾基を含み、前記修飾基は、非平面の巨大部分を有さない多環式部分である、少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤を、増幅の開始前の前記反応混合物に含めることを含み、前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤は、ミスプライミングの抑制、完全に相補的でない陥凹3’末端配列を有するハイブリッドに対するポリメラーゼ選択性の増加、AT豊富の陥凹3’末端配列を有するハイブリッドに対するポリメラーゼ選択性の増加、反復反応間のばらつきの減少、ポリメラーゼ5’エキソヌクレアーゼ活性の阻害、およびポリメラーゼ活性の阻害の機能のうちの少なくとも1つについて効果的である、前記DNAポリメラーゼの濃度に対する濃度で含まれるが、ただし、前記添加剤が、任意の標的配列のプライマーまたは検出プローブである場合、少なくとも3つの修飾基を含むものとする、反応混合物。
【請求項2】
前記少なくとも1つの修飾基は、2〜4つの修飾基である、請求項1に記載の増幅反応混合物。
【請求項3】
前記2〜4つの修飾基は、3つの修飾基である、請求項2に記載の増幅反応混合物。
【請求項4】
前記添加剤は、前記少なくとも1つの標的配列のためのプライマーまたはプローブである第1の鎖と、前記第1の鎖に部分的に相補的である逆相補体鎖と、を含む、請求項3に記載の増幅反応混合物。
【請求項5】
前記2〜4つの修飾基は、4つの修飾基である、請求項2に記載の増幅反応混合物。
【請求項6】
前記修飾基は、前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤の末端ヌクレオチドに共有結合的に連結される、請求項1〜5のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項7】
前記修飾基は、ダブシル(Dabcyl)である、請求項1〜6のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項8】
前記少なくとも1つの添加剤は、2つの添加剤の混合物である、請求項2に記載の増幅反応混合物。
【請求項9】
前記混合物は、3本の鎖から成る、請求項8に記載の増幅反応混合物。
【請求項10】
前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤は、天然のヌクレオチドから成る、請求項1〜9のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項11】
前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤は、DNAである、請求項1〜9のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項12】
前記少なくとも1つの添加剤は、前記少なくとも1つの標的配列のためのプライマーまたはプローブではない、請求項1〜3および5〜11のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項13】
前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤の前記濃度は、1000nM以下である、請求項1〜12のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項14】
逆転写酵素をさらに含む、請求項1〜13のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項15】
前記少なくとも1つの二本鎖添加剤は、1〜4つの一本鎖オーバーハングを含む、請求項1に記載の増幅反応混合物。
【請求項16】
前記少なくとも1つの二本鎖添加剤は、ハイブリッド形成されない時、ステムループ構造を形成する少なくとも1本の鎖を含む、請求項15に記載の増幅反応混合物。
【請求項17】
少なくとも1つのDNA標的配列を増幅するための方法であって、前記少なくとも1つのDNA標的配列を請求項1に記載の増幅反応混合物と接触させることと、プライマーアニーリング温度およびプライマー伸長温度を有するプライマー依存DNA増幅反応に、前記反応混合物を供することと、を含む、方法。
【請求項18】
前記少なくとも1つのDNA標的配列を前記反応混合物と接触させることは、一本鎖形態の前記少なくとも1つのDNA標的配列を前記反応混合物に添加することから成る、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記少なくとも1つのDNA標的配列を得るために、逆転写RNAを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記少なくとも1つの修飾因子は、2〜4つの修飾因子である、請求項17に記載の方法。
【請求項21】
前記二本鎖オリゴヌクレオチドは、前記プライマーアニーリング温度から、前記プライマーアニーリング温度より多くても5℃低い温度までの範囲にある融解温度(Tm)を有する、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記二本鎖オリゴヌクレオチドは、前記アニーリング温度より高い融解温度(Tm)を有する、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記添加剤は、3つの修飾基を有し、前記少なくとも1つの標的配列のためのプライマーまたはプローブである第1の鎖と、前記第1の鎖に部分的に相補的である逆相補体鎖とを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項24】
前記少なくとも1つの添加剤は、2つの添加剤の混合物である、請求項20に記載の方法。
【請求項25】
前記混合物は、前記プライマーアニーリング温度から、前記プライマーアニーリング温度より多くても5℃低い温度までの範囲にあるTmを有する、二本鎖オリゴヌクレオチドを有する第1の添加剤と、前記プライマーアニーリング温度より高いTmを有する、二本鎖オリゴヌクレオチドを有する第2の添加剤と、を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項26】
各添加剤は、3〜4つの修飾基を含む、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記プライマー依存増幅反応は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅反応である、請求項17〜26のいずれかに記載の方法。
【請求項28】
前記プライマー依存増幅は、LATE−PCR増幅反応である、請求項17〜26のいずれかに記載の方法。
【請求項29】
前記少なくとも1つのDNA標的配列は、RNA標的配列から逆転写される、請求項17〜28のいずれかに記載の方法。
【請求項30】
請求項17〜29のいずれかに記載の増幅と、増幅中にリアルタイムで、もしくは増幅後のエンドポイントのいずれかでの、前記反応の一本鎖産物、前記反応の二本鎖産物、または両方の蛍光検出とを含む増幅アッセイであって、前記反応の二本鎖産物は、蛍光DNA色素によって検出されるか、前記反応の一本鎖産物は、少なくとも1つの蛍光的に標識されたハイブリッド形成プローブによって検出されるか、または両方である、増幅アッセイ。
【請求項31】
少なくとも1つのDNA標的配列を増幅する試薬のキットであって、請求項1〜16のいずれかに記載の反応混合物のための前記試薬を含む、キット。
【請求項32】
逆転写酵素をさらに含む、請求項31に記載のキット。
【請求項33】
DNA色素をさらに含む、請求項31または請求項32に記載のキット。
【請求項34】
前記少なくとも1つの標的配列のための蛍光的に標識された検出プローブをさらに含む、請求項31〜33のいずれかに記載のキット。
【請求項35】
鎖のそれぞれに末端領域を有し、6〜50のヌクレオチド長の長さのハイブリッドを有し、32℃で少なくとも50%が二本鎖であり、かつそれぞれ異なる末端領域に共有結合的に結合される、2〜4つの修飾基を含む、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドであって、前記修飾基は、非平面の巨大部分を有さない多環式部分であり、前記修飾されたオリゴヌクレオチドは、DNAポリメラーゼの5’エキソヌクレアーゼドメインを阻害することができる、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチド。
【請求項36】
前記二本鎖オリゴヌクレオチドは、DNAである、請求項35に記載の修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項37】
前記修飾基は、末端ヌクレオチドに結合される、請求項35または請求項36に記載の修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項38】
請求項35〜37のいずれかに記載の2つの修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの混合物。
【請求項39】
前記2つの二本鎖オリゴヌクレオチドは、3本の鎖を含む、請求項38に記載の混合物。
【請求項40】
前記DNAポリメラーゼは、熱安定性である、請求項1に記載の増幅反応混合物。
【請求項1】
少なくとも1つのDNA標的配列を増幅するためのDNAポリメラーゼによるプライマー伸長を含む、プライマー依存DNA増幅反応用の反応混合物において、前記反応混合物は、少なくとも1つのプライマー対、DNAポリメラーゼ、およびdNTPを含み、改善点は、6〜50のヌクレオチド長の長さのハイブリッドを有し、32℃で少なくとも50%が二本鎖であり、その鎖のそれぞれに末端領域を有し、かつそれぞれ異なる末端領域に共有結合的に結合される、1〜4つの修飾基を含み、前記修飾基は、非平面の巨大部分を有さない多環式部分である、少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤を、増幅の開始前の前記反応混合物に含めることを含み、前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤は、ミスプライミングの抑制、完全に相補的でない陥凹3’末端配列を有するハイブリッドに対するポリメラーゼ選択性の増加、AT豊富の陥凹3’末端配列を有するハイブリッドに対するポリメラーゼ選択性の増加、反復反応間のばらつきの減少、ポリメラーゼ5’エキソヌクレアーゼ活性の阻害、およびポリメラーゼ活性の阻害の機能のうちの少なくとも1つについて効果的である、前記DNAポリメラーゼの濃度に対する濃度で含まれるが、ただし、前記添加剤が、任意の標的配列のプライマーまたは検出プローブである場合、少なくとも3つの修飾基を含むものとする、反応混合物。
【請求項2】
前記少なくとも1つの修飾基は、2〜4つの修飾基である、請求項1に記載の増幅反応混合物。
【請求項3】
前記2〜4つの修飾基は、3つの修飾基である、請求項2に記載の増幅反応混合物。
【請求項4】
前記添加剤は、前記少なくとも1つの標的配列のためのプライマーまたはプローブである第1の鎖と、前記第1の鎖に部分的に相補的である逆相補体鎖と、を含む、請求項3に記載の増幅反応混合物。
【請求項5】
前記2〜4つの修飾基は、4つの修飾基である、請求項2に記載の増幅反応混合物。
【請求項6】
前記修飾基は、前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤の末端ヌクレオチドに共有結合的に連結される、請求項1〜5のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項7】
前記修飾基は、ダブシル(Dabcyl)である、請求項1〜6のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項8】
前記少なくとも1つの添加剤は、2つの添加剤の混合物である、請求項2に記載の増幅反応混合物。
【請求項9】
前記混合物は、3本の鎖から成る、請求項8に記載の増幅反応混合物。
【請求項10】
前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤は、天然のヌクレオチドから成る、請求項1〜9のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項11】
前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤は、DNAである、請求項1〜9のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項12】
前記少なくとも1つの添加剤は、前記少なくとも1つの標的配列のためのプライマーまたはプローブではない、請求項1〜3および5〜11のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項13】
前記少なくとも1つの二本鎖オリゴヌクレオチド添加剤の前記濃度は、1000nM以下である、請求項1〜12のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項14】
逆転写酵素をさらに含む、請求項1〜13のいずれかに記載の増幅反応混合物。
【請求項15】
前記少なくとも1つの二本鎖添加剤は、1〜4つの一本鎖オーバーハングを含む、請求項1に記載の増幅反応混合物。
【請求項16】
前記少なくとも1つの二本鎖添加剤は、ハイブリッド形成されない時、ステムループ構造を形成する少なくとも1本の鎖を含む、請求項15に記載の増幅反応混合物。
【請求項17】
少なくとも1つのDNA標的配列を増幅するための方法であって、前記少なくとも1つのDNA標的配列を請求項1に記載の増幅反応混合物と接触させることと、プライマーアニーリング温度およびプライマー伸長温度を有するプライマー依存DNA増幅反応に、前記反応混合物を供することと、を含む、方法。
【請求項18】
前記少なくとも1つのDNA標的配列を前記反応混合物と接触させることは、一本鎖形態の前記少なくとも1つのDNA標的配列を前記反応混合物に添加することから成る、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記少なくとも1つのDNA標的配列を得るために、逆転写RNAを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記少なくとも1つの修飾因子は、2〜4つの修飾因子である、請求項17に記載の方法。
【請求項21】
前記二本鎖オリゴヌクレオチドは、前記プライマーアニーリング温度から、前記プライマーアニーリング温度より多くても5℃低い温度までの範囲にある融解温度(Tm)を有する、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記二本鎖オリゴヌクレオチドは、前記アニーリング温度より高い融解温度(Tm)を有する、請求項20に記載の方法。
【請求項23】
前記添加剤は、3つの修飾基を有し、前記少なくとも1つの標的配列のためのプライマーまたはプローブである第1の鎖と、前記第1の鎖に部分的に相補的である逆相補体鎖とを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項24】
前記少なくとも1つの添加剤は、2つの添加剤の混合物である、請求項20に記載の方法。
【請求項25】
前記混合物は、前記プライマーアニーリング温度から、前記プライマーアニーリング温度より多くても5℃低い温度までの範囲にあるTmを有する、二本鎖オリゴヌクレオチドを有する第1の添加剤と、前記プライマーアニーリング温度より高いTmを有する、二本鎖オリゴヌクレオチドを有する第2の添加剤と、を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項26】
各添加剤は、3〜4つの修飾基を含む、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記プライマー依存増幅反応は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅反応である、請求項17〜26のいずれかに記載の方法。
【請求項28】
前記プライマー依存増幅は、LATE−PCR増幅反応である、請求項17〜26のいずれかに記載の方法。
【請求項29】
前記少なくとも1つのDNA標的配列は、RNA標的配列から逆転写される、請求項17〜28のいずれかに記載の方法。
【請求項30】
請求項17〜29のいずれかに記載の増幅と、増幅中にリアルタイムで、もしくは増幅後のエンドポイントのいずれかでの、前記反応の一本鎖産物、前記反応の二本鎖産物、または両方の蛍光検出とを含む増幅アッセイであって、前記反応の二本鎖産物は、蛍光DNA色素によって検出されるか、前記反応の一本鎖産物は、少なくとも1つの蛍光的に標識されたハイブリッド形成プローブによって検出されるか、または両方である、増幅アッセイ。
【請求項31】
少なくとも1つのDNA標的配列を増幅する試薬のキットであって、請求項1〜16のいずれかに記載の反応混合物のための前記試薬を含む、キット。
【請求項32】
逆転写酵素をさらに含む、請求項31に記載のキット。
【請求項33】
DNA色素をさらに含む、請求項31または請求項32に記載のキット。
【請求項34】
前記少なくとも1つの標的配列のための蛍光的に標識された検出プローブをさらに含む、請求項31〜33のいずれかに記載のキット。
【請求項35】
鎖のそれぞれに末端領域を有し、6〜50のヌクレオチド長の長さのハイブリッドを有し、32℃で少なくとも50%が二本鎖であり、かつそれぞれ異なる末端領域に共有結合的に結合される、2〜4つの修飾基を含む、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドであって、前記修飾基は、非平面の巨大部分を有さない多環式部分であり、前記修飾されたオリゴヌクレオチドは、DNAポリメラーゼの5’エキソヌクレアーゼドメインを阻害することができる、修飾された二本鎖オリゴヌクレオチド。
【請求項36】
前記二本鎖オリゴヌクレオチドは、DNAである、請求項35に記載の修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項37】
前記修飾基は、末端ヌクレオチドに結合される、請求項35または請求項36に記載の修飾されたオリゴヌクレオチド。
【請求項38】
請求項35〜37のいずれかに記載の2つの修飾された二本鎖オリゴヌクレオチドの混合物。
【請求項39】
前記2つの二本鎖オリゴヌクレオチドは、3本の鎖を含む、請求項38に記載の混合物。
【請求項40】
前記DNAポリメラーゼは、熱安定性である、請求項1に記載の増幅反応混合物。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図17E】
【図17F】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図23D】
【図23E】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図17E】
【図17F】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図23D】
【図23E】
【図12】
【公表番号】特表2012−520080(P2012−520080A)
【公表日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−554206(P2011−554206)
【出願日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際出願番号】PCT/US2010/027011
【国際公開番号】WO2010/105074
【国際公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【出願人】(501442345)ブランディーズ・ユニバーシティ (4)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際出願番号】PCT/US2010/027011
【国際公開番号】WO2010/105074
【国際公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【出願人】(501442345)ブランディーズ・ユニバーシティ (4)
【Fターム(参考)】
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