TDプローブ及びその用途
本発明は、ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)及びその用途又は応用に関する。前記TDプローブは、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び3’−第1ハイブリダイゼーション部位の両方ともを通じてターゲット核酸配列にハイブリダイズする。TDプローブが非ターゲット核酸配列にハイブリダイズする場合、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び分割部位の両方ともが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズせず、このような二つの部位は一本鎖を形成し、これは、低いTm値に起因する。上述のように、前記TDプローブは、ターゲット核酸配列及び非ターゲット核酸配列のそれぞれに対して互いに異なるハイブリダイゼーションパターンを明確に示し、これは、より高い特異性でターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別することが可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別することを可能とする下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有することを特徴とするターゲット区別性プローブ(TDプローブ)。
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、これにより、前記TDプローブは、ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
【請求項2】
前記プローブが、検出可能なシグナルを発生させる一つの標識又は多数の標識を含む相互作用的標識システムを有する請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項3】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項2に記載のTDプローブ。
【請求項4】
前記相互作用的標識システムが、TDプローブに位置したレポーター分子及びクエンチャー分子の一対である請求項2に記載のTDプローブ。
【請求項5】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子が、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項4に記載のTDプローブ。
【請求項6】
前記TDプローブが、その5’−第2ハイブリダイゼーション部位に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のうち一つを有し、その3’−第1ハイブリダイゼーション部位に他の一つを有する請求項4に記載のTDプローブ。
【請求項7】
前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位の前記Tmが、40℃乃至80℃である請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項8】
前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の前記Tmが、6℃乃至40℃である請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項9】
前記分割部位の前記Tmが、2℃乃至15℃である請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項10】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用してDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列を前記TDプローブにハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、蛍光レポーター分子及びレポーター分子の蛍光をクエンチングするクエンチャー分子で二重標識され、前記蛍光レポーター分子及び前記クエンチャー分子の少なくとも一つは、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置して、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する)
(b)前記工程(a)の結果物を5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素と接触させる工程であって、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブ上にある前記蛍光レポーター分子が前記クエンチャー分子から分離されて、蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、蛍光シグナルが発生しない工程と、
(c)前記蛍光シグナルを検出する工程であって、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の切断により発生された前記蛍光シグナルは、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項11】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、熱安定性酵素である請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼである請求項10に記載の方法。
【請求項13】
前記工程(a)が、前記TDプローブがハイブリダイズする位置(site)の下流位置にハイブリダイズする上流プライマーと共に前記TDプローブを利用して行われ、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼであり、前記上流プライマーが、前記工程(b)で前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼにより延長される請求項10に記載の方法。
【請求項14】
前記工程(a)が、逆方向プライマーと共に前記TDプローブを利用して行われ、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼであり、前記工程(b)で前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼによる逆方向プライマーの延長反応によりTDプローブとハイブリダイゼーションできる前記ターゲット核酸配列が生成される請求項10に記載の方法。
【請求項15】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子が、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項10に記載の方法。
【請求項16】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項10に記載の方法。
【請求項17】
前記方法が、前記工程(a)−(b)又は(a)−(c)を反復する工程と、反復サイクルの間の変性過程とをさらに含む請求項10、13及び14のいずれかに記載の方法。
【請求項18】
前記ターゲット核酸配列が、リアルタイム方式、エンド−ポイント方式又は指定時間間隔方式で検出される請求項10に記載の方法。
【請求項19】
前記ターゲット核酸配列が、増幅プライマーにより前増幅された(pre−amplified)核酸配列である請求項10に記載の方法。
【請求項20】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが、少なくとも2種のプローブを含む請求項10に記載の方法。
【請求項21】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含み、かつ前記上流プライマーが少なくとも2種のプライマーを含むか、又は前記逆方向プライマーが少なくとも2種のプライマーを含む請求項13から14のいずれかに記載の方法。
【請求項22】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項10に記載の方法。
【請求項23】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカー(blocker)として含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位は、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項10に記載の方法。
【請求項25】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、固相でDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列を前記TDプローブにハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記TDプローブは、3’−末端を通じて固相基質の表面に固定化されており、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、検出可能なシグナルを発生する標識を有し、前記標識は、TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置し、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性が前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する)
(b)前記工程(a)の結果物を5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素と接触させる工程であって、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブから前記標識が放出されて、前記固相基質上に固定化されたTDプローブでシグナル変化が現れて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、前記固相基質上に固定化されたTDプローブでシグナル変化が現れず、これにより前記固相基質上のシグナル変化を検出し、前記ターゲット核酸配列の存在を決定する工程と、
(c)前記固相基質上の前記シグナル変化を検出する工程であって、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の切断による前記シグナル変化は、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項26】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、熱安定性酵素である請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼである請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、相互作用的標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項25に記載の方法。
【請求項29】
前記標識が、蛍光レポーター分子であり、前記シグナル変化が、前記固相基質上において蛍光シグナルの減少又は消滅である請求項25に記載の方法。
【請求項30】
前記標識が、蛍光レポーター分子及びクエンチャー分子の一対を含む相互作用的標識システムであり、前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子の一つを有し、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない位置に他の一つを有する請求項28に記載の方法。
【請求項31】
前記クエンチャー分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に位置し、前記蛍光分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない位置に位置し、前記プローブがターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、その5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記TDプローブのクエンチャー分子が蛍光レポーター分子から分割されるように、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、蛍光シグナルが発生せず、これにより前記ターゲット核酸配列の存在が決定されるように前記固相基質上の前記蛍光シグナルが検出される請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記方法が、前記工程(a)−(b)又は(a)−(c)を反復する工程と、反復サイクルの間の変性過程とをさらに含む請求項25に記載の方法。
【請求項33】
前記方法が、リアルタイム方式、エンド−ポイント方式又は指定時間間隔方式で検出される請求項25に記載の方法。
【請求項34】
前記ターゲット核酸配列が、増幅プライマーにより前増幅された(pre−amplified)核酸配列である請求項25に記載の方法。
【請求項35】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが、少なくとも2種のプローブを含む請求項25に記載の方法。
【請求項36】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項25に記載の方法。
【請求項37】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカーとして含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位が、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項25に記載の方法。
【請求項39】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)及びポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を利用してDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)(i)前記ターゲット核酸配列、(ii)前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション配列を有する前記TDプローブ、(iii)それぞれ前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション配列を有する正方向プライマー及び逆方向プライマーとして二つのプライマーからなる一対のプライマー、及び(iv)5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼを含むPCR混合物を用意する工程であって、前記TDプローブは、前記二つのプライマー間の位置にハイブリダイズし、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、蛍光レポーター分子及びレポーター分子の蛍光をクエンチングするクエンチャー分子で二重標識されており、前記蛍光レポーター分子及び前記クエンチャー分子は、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれは、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置して、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有して、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
(b)前記PCR混合物を利用して少なくとも2サイクルのプライマーアニーリング、プライマー延長及び変性で前記ターゲット核酸配列を増幅させる工程であって、前記二つのプライマーは、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼのポリメラーゼ活性により延長されて、前記ターゲット核酸配列を増幅して、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されて、前記TDプローブ上にある前記クエンチャー分子から前記蛍光レポーター分子が分離されて、蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されず、その結果、前記蛍光レポーター分子は、前記TDプローブ上にある前記クエンチャー分子から分離されず、蛍光シグナルが現れない工程と、
(c)前記蛍光シグナルを検出する工程であって、前記発生した蛍光シグナルは、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項40】
前記ターゲット核酸配列が、リアルタイム方式、エンド−ポイント方式又は指定時間間隔方式で検出される請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、前記TDプローブが、少なくとも2種のプローブを含み、前記正方向プライマーが、少なくとも2種のプライマーを含み、かつ前記逆方向プライマーが、少なくとも2種のプライマーを含む請求項39に記載の方法。
【請求項42】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項39に記載の方法。
【請求項43】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項42に記載の方法。
【請求項44】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、ライゲーション反応によりDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列を第1プローブ及び第2プローブにハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記第1プローブは、前記ターゲット核酸配列の第1位置に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、第2プローブは、前記第1位置の上流に位置する前記ターゲット核酸配列の第2位置に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記第1プローブ及び前記第2プローブの少なくとも一つは、検出可能なシグナルを発生する標識を有して、前記第2プローブは、TDプローブであり、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記第2プローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記第1プローブ及び前記第2プローブのライゲーションが起こり、前記第2プローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記第1プローブ及び前記第2プローブは、ライゲーションされず、これにより、前記第2プローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
(b)前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズした前記第1プローブ及び第2プローブをライゲーションさせる工程であって、これにより、ライゲーションされたプローブが生成される工程と、
(c)前記工程(b)の結果物を変性させる工程と、
(d)前記ライゲーションされたプローブ上の前記標識からのシグナルを検出する工程であって、前記シグナルは、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項45】
前記リガーゼが、熱安定性酵素である請求項44に記載の方法。
【請求項46】
前記第1プローブ及び第2プローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイゼーションする場合、前記第1プローブ及び第2プローブは、互いに直接隣接した位置に位置する請求項44に記載の方法。
【請求項47】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、相互作用的標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項44に記載の方法。
【請求項48】
前記標識が、レポーター分子及びクエンチャー分子の一対からなる相互作用的標識システムである請求項44に記載の方法。
【請求項49】
前記第1プローブが、下記一般式IIの二重特異性オリゴヌクレオチド(DSO)構造を有する請求項44に記載の方法。
5’−Xp−Yq−Zr−3’ (II)
(式中、Xpは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、Yqは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Zrは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X、Y及びZは、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmより高く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有して、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは、前記オリゴヌクレオチドの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させる。)
【請求項50】
前記方法が、工程(a)−(c)又は(a)−(d)を反復することをさらに含む請求項44に記載の方法。
【請求項51】
工程(a)で利用された前記ターゲット核酸配列が、増幅プライマーを利用して前増幅された(pre−amplified)核酸配列である請求項44に記載の方法。
【請求項52】
前記方法が、液相で行われる請求項44に記載の方法。
【請求項53】
前記方法が固相で行われ、前記第1プローブが固相基質の表面上にその5’−末端を通じて固定化され、かつ前記第2プローブが固定化されない請求項44に記載の方法。
【請求項54】
前記方法が固相で行われ、前記第2プローブが固相基質の表面上にその3’−末端を通じて固定化され、かつ前記第1プローブが固定化されない請求項44に記載の方法。
【請求項55】
前記方法が、工程(d)以前に、前記固定化されたプローブにライゲーションされなかった前記非固定化プローブ(mobilized probe)の除去のために、工程(c)の結果物を洗浄する工程をさらに含む請求項53から54のいずれかに記載の方法。
【請求項56】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記第1プローブ及び前記第2プローブのそれぞれが少なくとも2種のプローブを含む請求項44に記載の方法。
【請求項57】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項44、53及び54のいずれかに記載の方法。
【請求項58】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項57に記載の方法。
【請求項59】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、DNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列とTDプローブとをハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位上に蛍光レポーター分子で標識され、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記蛍光レポーター分子から出る蛍光の変化を誘導し、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成し、前記蛍光レポーター分子から出る蛍光の変化を誘導できず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
(b)前記蛍光変化を検出する工程であって、前記蛍光変化は、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項60】
前記工程(a)が、前記TDプローブ、逆方向プライマー及び鋳型−依存的核酸ポリメラーゼを共に利用して行われ、これにより、前記TDプローブとハイブリダイゼーション可能な前記ターゲット核酸配列が追加的に生成され、前記ターゲット核酸配列の存在を示す前記蛍光変化を増加させる請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記工程(a)が、前記TDプローブに、正方向プライマー及び逆方向プライマーとして二つのプライマーからなる一対のプライマー及び鋳型−依存的核酸ポリメラーゼを共に利用して行われ、これにより、前記TDプローブとハイブリダイゼーション可能な前記ターゲット核酸配列がPCRにより増幅され、前記ターゲット核酸配列の存在を示す前記蛍光変化を増加させる請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記TDプローブが、前記レポーター分子の蛍光をクエンチングできるクエンチャー分子で追加的に標識された請求項59に記載の方法。
【請求項63】
前記鋳型−依存的核酸配列ポリメラーゼが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有しない熱安定性ポリメラーゼである請求項60及び61のいずれかに記載の方法。
【請求項64】
前記方法が、液相又は固相で行われる請求項59に記載の方法。
【請求項65】
プローブ分子がターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別することを可能とする方法であって、
(a)ターゲット核酸配列を選択する工程と、
(b)プローブ分子の配列を設計する工程であって、これにより、(i)前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション配列及び(ii)少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位を有し、前記分割部位は、ハイブリダイゼーション配列内に存在し、前記プローブ分子の三つの部位を形成する工程と、
(c)前記分割部位の前記5’−方向にある部位は、前記分割部位の3’−方向にある部位より低いTmを有し、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有するように前記プローブ分子の前記分割部位位置を決定する工程であって、これにより、それぞれ異なるTm値を有する三つの部位を有するプローブ分子が提供されて、前記三つの部位において、(i)前記プローブ分子の5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有し、(ii)前記プローブ分子の3’−第1ハイブリダイゼーション部位は、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、(iii)前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位と前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位との間にある前記プローブ分子の分割部位は、少なくとも三つのユニバーサル塩基を有して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成し、これにより、前記プローブ分子は、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項66】
DNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出するためのキットであって、
ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別することを可能とする下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有するターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を含むことを特徴とするキット。
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p,q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’,Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、これにより、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列から前記ターゲット核酸配列を区別する。)
【請求項67】
前記TDプローブが、検出可能なシグナルを発生させる一つの標識又は多数の標識を含む相互作用的標識システムを有する請求項66に記載のキット。
【請求項68】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子が、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項67に記載のキット。
【請求項69】
前記TDプローブが、5’−第2ハイブリダイゼーション部位に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のうち一つを含み、他の一つを、3’−第1ハイブリダイゼーション部位に含む請求項67に記載のキット。
【請求項70】
前記キットが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素をさらに含む請求項66に記載のキット。
【請求項71】
前記キットが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸配列ポリメラーゼ、及び前記TDプローブのハイブリダイゼーション位置の下流位置にハイブリダイズする上流プライマーと逆方向プライマーのうち、少なくとも一つのプライマーをさらに含む請求項66に記載のキット。
【請求項72】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含む請求項66に記載のキット。
【請求項73】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含み、かつ前記上流プライマーが少なくとも2種のプライマーを含むか、又は前記逆方向プライマーが少なくとも2種のプライマーを含む請求項71に記載のキット。
【請求項74】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項66に記載のキット。
【請求項75】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項74に記載のキット。
【請求項76】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカーとして含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位が、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項69に記載のキット。
【請求項77】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、固相でDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出するためのキットであって、
(a)ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション核酸配列を有する前記TDプローブであって、前記TDプローブは、その3’−末端を通じて固相基質の表面上に固定化されて、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有するプローブと、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、検出可能なシグナルを発生する標識を有し、前記標識は、TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置し、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性が前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方とも前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズし、
前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記非ターゲット核酸配列から前記ターゲット核酸配列を区別する。)、
(b)前記固相基質と、を含むことを特徴とするキット。
【請求項78】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、相互作用的標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項77に記載のキット。
【請求項79】
前記標識が、蛍光レポーター分子及びクエンチャー分子の一対を含む相互作用的標識システムであり、前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のうち一つを有し、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない一位置に他の一つを有する請求項77に記載のキット。
【請求項80】
前記クエンチャー分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に位置し、前記蛍光レポーター分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない位置に位置し、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、その5’−第2ハイブリダイゼーション部位が前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断され、前記TDプローブ上の前記クエンチャー分子から前記蛍光レポーター分子が解離されて蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位が前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、蛍光シグナルが発生せず、これにより前記ターゲット核酸配列の存在が決定されるように固相基質上の蛍光シグナルが検出される請求項79に記載のキット。
【請求項81】
前記キットが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素をさらに含む請求項77及び80のいずれかに記載のキット。
【請求項82】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含む請求項77に記載のキット。
【請求項83】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含み、前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項77に記載のキット。
【請求項84】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカーとして含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位が、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項77及び80のいずれかに記載のキット。
【請求項85】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、ライゲーション反応によりDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出するためのキットであって、
(a)前記ターゲット核酸配列の第1位置に相補的なハイブリダイゼーション核酸配列を有する第1プローブと、
(b)前記第1位置の上流に位置する前記ターゲット核酸配列の第2位置に相補的なハイブリダイゼーション核酸配列を有する第2プローブと、
を含み、
前記第1プローブ及び前記第2プローブの少なくとも一つは、検出可能なシグナルを発生する標識を有し、前記第2プローブは、TDプローブであり、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有することを特徴とするキット。
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記第2プローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記第1プローブ及び前記第2プローブのライゲーションが起こり、前記第2プローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記第1プローブ及び前記第2プローブがライゲーションされず、これにより、前記第2プローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する)
【請求項86】
前記キットが、前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズした前記第1プローブ及び前記第2プローブをライゲーションするリガーゼをさらに含む請求項85に記載のキット。
【請求項87】
前記標識が、レポーター分子及びクエンチャー分子の一対を含む相互作用的標識システムである請求項85に記載のキット。
【請求項88】
前記第1プローブが、下記一般式IIの二重特異性オリゴヌクレオチド(DSO)構造を有する請求項85に記載のキット。
5’−Xp−Yq−Zr−3’ (II)
(式中、Xpは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーション配列を有する5’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、Yqは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Zrは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X、Y及びZは、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmより高く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有して、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは、前記オリゴヌクレオチドの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させる。)
【請求項89】
前記利用されたターゲット核酸配列が、増幅プライマーを利用して前増幅された核酸配列であり、前記キットが、増幅プライマーをさらに含む請求項85に記載のキット。
【請求項90】
前記キットが固相で利用され、前記第1プローブが、その5’−末端を通じて前記固相基質の表面上に固定化されており、前記第2プローブが、固定化されない請求項85に記載のキット。
【請求項91】
前記キットが固相で利用され、前記第2プローブが、その3’−末端を通じて前記固相基質の表面上に固定化されており、前記第1プローブが、固定化されない請求項85に記載のキット。
【請求項92】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記第1プローブ及び前記第2プローブのそれぞれが、少なくとも2種のプローブを含む請求項85に記載のキット。
【請求項93】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項85、90及び91のいずれかに記載のキット。
【請求項94】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項93に記載のキット。
【請求項1】
ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別することを可能とする下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有することを特徴とするターゲット区別性プローブ(TDプローブ)。
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、これにより、前記TDプローブは、ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
【請求項2】
前記プローブが、検出可能なシグナルを発生させる一つの標識又は多数の標識を含む相互作用的標識システムを有する請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項3】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項2に記載のTDプローブ。
【請求項4】
前記相互作用的標識システムが、TDプローブに位置したレポーター分子及びクエンチャー分子の一対である請求項2に記載のTDプローブ。
【請求項5】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子が、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項4に記載のTDプローブ。
【請求項6】
前記TDプローブが、その5’−第2ハイブリダイゼーション部位に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のうち一つを有し、その3’−第1ハイブリダイゼーション部位に他の一つを有する請求項4に記載のTDプローブ。
【請求項7】
前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位の前記Tmが、40℃乃至80℃である請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項8】
前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の前記Tmが、6℃乃至40℃である請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項9】
前記分割部位の前記Tmが、2℃乃至15℃である請求項1に記載のTDプローブ。
【請求項10】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用してDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列を前記TDプローブにハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、蛍光レポーター分子及びレポーター分子の蛍光をクエンチングするクエンチャー分子で二重標識され、前記蛍光レポーター分子及び前記クエンチャー分子の少なくとも一つは、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置して、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する)
(b)前記工程(a)の結果物を5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素と接触させる工程であって、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブ上にある前記蛍光レポーター分子が前記クエンチャー分子から分離されて、蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、蛍光シグナルが発生しない工程と、
(c)前記蛍光シグナルを検出する工程であって、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の切断により発生された前記蛍光シグナルは、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項11】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、熱安定性酵素である請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼである請求項10に記載の方法。
【請求項13】
前記工程(a)が、前記TDプローブがハイブリダイズする位置(site)の下流位置にハイブリダイズする上流プライマーと共に前記TDプローブを利用して行われ、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼであり、前記上流プライマーが、前記工程(b)で前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼにより延長される請求項10に記載の方法。
【請求項14】
前記工程(a)が、逆方向プライマーと共に前記TDプローブを利用して行われ、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼであり、前記工程(b)で前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼによる逆方向プライマーの延長反応によりTDプローブとハイブリダイゼーションできる前記ターゲット核酸配列が生成される請求項10に記載の方法。
【請求項15】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子が、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項10に記載の方法。
【請求項16】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項10に記載の方法。
【請求項17】
前記方法が、前記工程(a)−(b)又は(a)−(c)を反復する工程と、反復サイクルの間の変性過程とをさらに含む請求項10、13及び14のいずれかに記載の方法。
【請求項18】
前記ターゲット核酸配列が、リアルタイム方式、エンド−ポイント方式又は指定時間間隔方式で検出される請求項10に記載の方法。
【請求項19】
前記ターゲット核酸配列が、増幅プライマーにより前増幅された(pre−amplified)核酸配列である請求項10に記載の方法。
【請求項20】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが、少なくとも2種のプローブを含む請求項10に記載の方法。
【請求項21】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含み、かつ前記上流プライマーが少なくとも2種のプライマーを含むか、又は前記逆方向プライマーが少なくとも2種のプライマーを含む請求項13から14のいずれかに記載の方法。
【請求項22】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項10に記載の方法。
【請求項23】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカー(blocker)として含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位は、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項10に記載の方法。
【請求項25】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、固相でDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列を前記TDプローブにハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記TDプローブは、3’−末端を通じて固相基質の表面に固定化されており、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、検出可能なシグナルを発生する標識を有し、前記標識は、TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置し、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性が前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する)
(b)前記工程(a)の結果物を5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素と接触させる工程であって、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブから前記標識が放出されて、前記固相基質上に固定化されたTDプローブでシグナル変化が現れて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、前記固相基質上に固定化されたTDプローブでシグナル変化が現れず、これにより前記固相基質上のシグナル変化を検出し、前記ターゲット核酸配列の存在を決定する工程と、
(c)前記固相基質上の前記シグナル変化を検出する工程であって、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の切断による前記シグナル変化は、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項26】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、熱安定性酵素である請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼである請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、相互作用的標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項25に記載の方法。
【請求項29】
前記標識が、蛍光レポーター分子であり、前記シグナル変化が、前記固相基質上において蛍光シグナルの減少又は消滅である請求項25に記載の方法。
【請求項30】
前記標識が、蛍光レポーター分子及びクエンチャー分子の一対を含む相互作用的標識システムであり、前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子の一つを有し、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない位置に他の一つを有する請求項28に記載の方法。
【請求項31】
前記クエンチャー分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に位置し、前記蛍光分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない位置に位置し、前記プローブがターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、その5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記TDプローブのクエンチャー分子が蛍光レポーター分子から分割されるように、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、蛍光シグナルが発生せず、これにより前記ターゲット核酸配列の存在が決定されるように前記固相基質上の前記蛍光シグナルが検出される請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記方法が、前記工程(a)−(b)又は(a)−(c)を反復する工程と、反復サイクルの間の変性過程とをさらに含む請求項25に記載の方法。
【請求項33】
前記方法が、リアルタイム方式、エンド−ポイント方式又は指定時間間隔方式で検出される請求項25に記載の方法。
【請求項34】
前記ターゲット核酸配列が、増幅プライマーにより前増幅された(pre−amplified)核酸配列である請求項25に記載の方法。
【請求項35】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが、少なくとも2種のプローブを含む請求項25に記載の方法。
【請求項36】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項25に記載の方法。
【請求項37】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカーとして含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位が、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項25に記載の方法。
【請求項39】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)及びポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を利用してDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)(i)前記ターゲット核酸配列、(ii)前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション配列を有する前記TDプローブ、(iii)それぞれ前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション配列を有する正方向プライマー及び逆方向プライマーとして二つのプライマーからなる一対のプライマー、及び(iv)5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸ポリメラーゼを含むPCR混合物を用意する工程であって、前記TDプローブは、前記二つのプライマー間の位置にハイブリダイズし、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、蛍光レポーター分子及びレポーター分子の蛍光をクエンチングするクエンチャー分子で二重標識されており、前記蛍光レポーター分子及び前記クエンチャー分子は、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれは、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置して、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有して、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
(b)前記PCR混合物を利用して少なくとも2サイクルのプライマーアニーリング、プライマー延長及び変性で前記ターゲット核酸配列を増幅させる工程であって、前記二つのプライマーは、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼのポリメラーゼ活性により延長されて、前記ターゲット核酸配列を増幅して、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されて、前記TDプローブ上にある前記クエンチャー分子から前記蛍光レポーター分子が分離されて、蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記鋳型−依存的核酸ポリメラーゼの5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により切断されず、その結果、前記蛍光レポーター分子は、前記TDプローブ上にある前記クエンチャー分子から分離されず、蛍光シグナルが現れない工程と、
(c)前記蛍光シグナルを検出する工程であって、前記発生した蛍光シグナルは、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項40】
前記ターゲット核酸配列が、リアルタイム方式、エンド−ポイント方式又は指定時間間隔方式で検出される請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、前記TDプローブが、少なくとも2種のプローブを含み、前記正方向プライマーが、少なくとも2種のプライマーを含み、かつ前記逆方向プライマーが、少なくとも2種のプライマーを含む請求項39に記載の方法。
【請求項42】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項39に記載の方法。
【請求項43】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項42に記載の方法。
【請求項44】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、ライゲーション反応によりDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列を第1プローブ及び第2プローブにハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記第1プローブは、前記ターゲット核酸配列の第1位置に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、第2プローブは、前記第1位置の上流に位置する前記ターゲット核酸配列の第2位置に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記第1プローブ及び前記第2プローブの少なくとも一つは、検出可能なシグナルを発生する標識を有して、前記第2プローブは、TDプローブであり、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記第2プローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記第1プローブ及び前記第2プローブのライゲーションが起こり、前記第2プローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記第1プローブ及び前記第2プローブは、ライゲーションされず、これにより、前記第2プローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
(b)前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズした前記第1プローブ及び第2プローブをライゲーションさせる工程であって、これにより、ライゲーションされたプローブが生成される工程と、
(c)前記工程(b)の結果物を変性させる工程と、
(d)前記ライゲーションされたプローブ上の前記標識からのシグナルを検出する工程であって、前記シグナルは、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項45】
前記リガーゼが、熱安定性酵素である請求項44に記載の方法。
【請求項46】
前記第1プローブ及び第2プローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイゼーションする場合、前記第1プローブ及び第2プローブは、互いに直接隣接した位置に位置する請求項44に記載の方法。
【請求項47】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、相互作用的標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項44に記載の方法。
【請求項48】
前記標識が、レポーター分子及びクエンチャー分子の一対からなる相互作用的標識システムである請求項44に記載の方法。
【請求項49】
前記第1プローブが、下記一般式IIの二重特異性オリゴヌクレオチド(DSO)構造を有する請求項44に記載の方法。
5’−Xp−Yq−Zr−3’ (II)
(式中、Xpは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、Yqは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Zrは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X、Y及びZは、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmより高く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有して、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは、前記オリゴヌクレオチドの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させる。)
【請求項50】
前記方法が、工程(a)−(c)又は(a)−(d)を反復することをさらに含む請求項44に記載の方法。
【請求項51】
工程(a)で利用された前記ターゲット核酸配列が、増幅プライマーを利用して前増幅された(pre−amplified)核酸配列である請求項44に記載の方法。
【請求項52】
前記方法が、液相で行われる請求項44に記載の方法。
【請求項53】
前記方法が固相で行われ、前記第1プローブが固相基質の表面上にその5’−末端を通じて固定化され、かつ前記第2プローブが固定化されない請求項44に記載の方法。
【請求項54】
前記方法が固相で行われ、前記第2プローブが固相基質の表面上にその3’−末端を通じて固定化され、かつ前記第1プローブが固定化されない請求項44に記載の方法。
【請求項55】
前記方法が、工程(d)以前に、前記固定化されたプローブにライゲーションされなかった前記非固定化プローブ(mobilized probe)の除去のために、工程(c)の結果物を洗浄する工程をさらに含む請求項53から54のいずれかに記載の方法。
【請求項56】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記第1プローブ及び前記第2プローブのそれぞれが少なくとも2種のプローブを含む請求項44に記載の方法。
【請求項57】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項44、53及び54のいずれかに記載の方法。
【請求項58】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項57に記載の方法。
【請求項59】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、DNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出する方法であって、
(a)前記ターゲット核酸配列とTDプローブとをハイブリダイゼーションさせる工程であって、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有する工程と、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位上に蛍光レポーター分子で標識され、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記蛍光レポーター分子から出る蛍光の変化を誘導し、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成し、前記蛍光レポーター分子から出る蛍光の変化を誘導できず、これにより、前記TDプローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する。)
(b)前記蛍光変化を検出する工程であって、前記蛍光変化は、前記ターゲット核酸配列の存在を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項60】
前記工程(a)が、前記TDプローブ、逆方向プライマー及び鋳型−依存的核酸ポリメラーゼを共に利用して行われ、これにより、前記TDプローブとハイブリダイゼーション可能な前記ターゲット核酸配列が追加的に生成され、前記ターゲット核酸配列の存在を示す前記蛍光変化を増加させる請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記工程(a)が、前記TDプローブに、正方向プライマー及び逆方向プライマーとして二つのプライマーからなる一対のプライマー及び鋳型−依存的核酸ポリメラーゼを共に利用して行われ、これにより、前記TDプローブとハイブリダイゼーション可能な前記ターゲット核酸配列がPCRにより増幅され、前記ターゲット核酸配列の存在を示す前記蛍光変化を増加させる請求項59に記載の方法。
【請求項62】
前記TDプローブが、前記レポーター分子の蛍光をクエンチングできるクエンチャー分子で追加的に標識された請求項59に記載の方法。
【請求項63】
前記鋳型−依存的核酸配列ポリメラーゼが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有しない熱安定性ポリメラーゼである請求項60及び61のいずれかに記載の方法。
【請求項64】
前記方法が、液相又は固相で行われる請求項59に記載の方法。
【請求項65】
プローブ分子がターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別することを可能とする方法であって、
(a)ターゲット核酸配列を選択する工程と、
(b)プローブ分子の配列を設計する工程であって、これにより、(i)前記ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション配列及び(ii)少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位を有し、前記分割部位は、ハイブリダイゼーション配列内に存在し、前記プローブ分子の三つの部位を形成する工程と、
(c)前記分割部位の前記5’−方向にある部位は、前記分割部位の3’−方向にある部位より低いTmを有し、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有するように前記プローブ分子の前記分割部位位置を決定する工程であって、これにより、それぞれ異なるTm値を有する三つの部位を有するプローブ分子が提供されて、前記三つの部位において、(i)前記プローブ分子の5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有し、(ii)前記プローブ分子の3’−第1ハイブリダイゼーション部位は、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を含み、(iii)前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位と前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位との間にある前記プローブ分子の分割部位は、少なくとも三つのユニバーサル塩基を有して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成し、これにより、前記プローブ分子は、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項66】
DNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出するためのキットであって、
ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別することを可能とする下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有するターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を含むことを特徴とするキット。
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p,q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’,Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、これにより、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列から前記ターゲット核酸配列を区別する。)
【請求項67】
前記TDプローブが、検出可能なシグナルを発生させる一つの標識又は多数の標識を含む相互作用的標識システムを有する請求項66に記載のキット。
【請求項68】
前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子が、両方とも前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置するか、又は前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のそれぞれが、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位のそれぞれ異なる部位に位置する請求項67に記載のキット。
【請求項69】
前記TDプローブが、5’−第2ハイブリダイゼーション部位に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のうち一つを含み、他の一つを、3’−第1ハイブリダイゼーション部位に含む請求項67に記載のキット。
【請求項70】
前記キットが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素をさらに含む請求項66に記載のキット。
【請求項71】
前記キットが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する鋳型−依存的核酸配列ポリメラーゼ、及び前記TDプローブのハイブリダイゼーション位置の下流位置にハイブリダイズする上流プライマーと逆方向プライマーのうち、少なくとも一つのプライマーをさらに含む請求項66に記載のキット。
【請求項72】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含む請求項66に記載のキット。
【請求項73】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含み、かつ前記上流プライマーが少なくとも2種のプライマーを含むか、又は前記逆方向プライマーが少なくとも2種のプライマーを含む請求項71に記載のキット。
【請求項74】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項66に記載のキット。
【請求項75】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記TDプローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項74に記載のキット。
【請求項76】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカーとして含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位が、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項69に記載のキット。
【請求項77】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、固相でDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出するためのキットであって、
(a)ターゲット核酸配列に相補的なハイブリダイゼーション核酸配列を有する前記TDプローブであって、前記TDプローブは、その3’−末端を通じて固相基質の表面上に固定化されて、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有するプローブと、
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、前記TDプローブは、検出可能なシグナルを発生する標識を有し、前記標識は、TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位に位置し、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記X’p、Y’q及びZ’rの三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性が前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方とも前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズし、
前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されて、前記TDプローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位は、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、これにより、前記TDプローブは、前記非ターゲット核酸配列から前記ターゲット核酸配列を区別する。)、
(b)前記固相基質と、を含むことを特徴とするキット。
【請求項78】
前記標識が、化学的標識、酵素標識、放射能標識、蛍光標識、相互作用的標識、発光標識、化学発光標識又は金属標識である請求項77に記載のキット。
【請求項79】
前記標識が、蛍光レポーター分子及びクエンチャー分子の一対を含む相互作用的標識システムであり、前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に前記レポーター分子及び前記クエンチャー分子のうち一つを有し、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない一位置に他の一つを有する請求項77に記載のキット。
【請求項80】
前記クエンチャー分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断される前記TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位上の一位置に位置し、前記蛍光レポーター分子が、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されない位置に位置し、前記TDプローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、その5’−第2ハイブリダイゼーション部位が前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断され、前記TDプローブ上の前記クエンチャー分子から前記蛍光レポーター分子が解離されて蛍光シグナルが発生し、前記TDプローブが前記非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位が前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素により切断されず、蛍光シグナルが発生せず、これにより前記ターゲット核酸配列の存在が決定されるように固相基質上の蛍光シグナルが検出される請求項79に記載のキット。
【請求項81】
前記キットが、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素をさらに含む請求項77及び80のいずれかに記載のキット。
【請求項82】
前記ターゲット核酸配列が少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記TDプローブが少なくとも2種のプローブを含む請求項77に記載のキット。
【請求項83】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含み、前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、TDプローブの5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項77に記載のキット。
【請求項84】
前記TDプローブが、前記5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有する酵素による切断に対して耐性を有する少なくとも一つのヌクレオチドをブロッカーとして含むブロッカー部位を有し、前記ブロッカー部位が、TDプローブの3’−第1ハイブリダイゼーション部位に位置する請求項77及び80のいずれかに記載のキット。
【請求項85】
ターゲット区別性プローブ(TDプローブ)を利用して、ライゲーション反応によりDNA又は核酸混合物からターゲット核酸配列を検出するためのキットであって、
(a)前記ターゲット核酸配列の第1位置に相補的なハイブリダイゼーション核酸配列を有する第1プローブと、
(b)前記第1位置の上流に位置する前記ターゲット核酸配列の第2位置に相補的なハイブリダイゼーション核酸配列を有する第2プローブと、
を含み、
前記第1プローブ及び前記第2プローブの少なくとも一つは、検出可能なシグナルを発生する標識を有し、前記第2プローブは、TDプローブであり、前記TDプローブは、下記一般式Iの変形二重特異性オリゴヌクレオチド(mDSO)構造を有することを特徴とするキット。
5’−X’p−Y’q−Z’r−3’ (I)
(式中、X’pは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する5’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、Y’qは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Z’rは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X’、Y’及びZ’は、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmより低く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有し、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記TDプローブのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは結局、前記TDプローブの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させて、
前記第2プローブが前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第1ハイブリダイゼーション部位が両方ともターゲット核酸配列とハイブリダイズし、前記第1プローブ及び前記第2プローブのライゲーションが起こり、前記第2プローブが非ターゲット核酸配列とハイブリダイズする場合は、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位及び前記分割部位が両方とも一本鎖を形成して、前記第1プローブ及び前記第2プローブがライゲーションされず、これにより、前記第2プローブは、前記ターゲット核酸配列と非ターゲット核酸配列とを区別する)
【請求項86】
前記キットが、前記ターゲット核酸配列とハイブリダイズした前記第1プローブ及び前記第2プローブをライゲーションするリガーゼをさらに含む請求項85に記載のキット。
【請求項87】
前記標識が、レポーター分子及びクエンチャー分子の一対を含む相互作用的標識システムである請求項85に記載のキット。
【請求項88】
前記第1プローブが、下記一般式IIの二重特異性オリゴヌクレオチド(DSO)構造を有する請求項85に記載のキット。
5’−Xp−Yq−Zr−3’ (II)
(式中、Xpは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーション配列を有する5’−第1ハイブリダイゼーション部位であり、Yqは、少なくとも三つのユニバーサル塩基を含む分割部位であり、Zrは、前記ターゲット核酸配列と相補的なハイブリダイゼーションヌクレオチド配列を有する3’−第2ハイブリダイゼーション部位であり、p、q及びrは、ヌクレオチドの数を示し、X、Y及びZは、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチドであり、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位のTmは、前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位のTmより高く、前記分割部位は、前記三つの部位のうち、最も低いTmを有して、前記分割部位は、前記ターゲット核酸配列に対するハイブリダイゼーションに関して、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位を前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位から分割し、これにより、前記オリゴヌクレオチドのハイブリダイゼーション特異性は、前記5’−第1ハイブリダイゼーション部位及び前記3’−第2ハイブリダイゼーション部位により二重的に決定されるようにして、これは、前記オリゴヌクレオチドの全体ハイブリダイゼーション特異性を向上させる。)
【請求項89】
前記利用されたターゲット核酸配列が、増幅プライマーを利用して前増幅された核酸配列であり、前記キットが、増幅プライマーをさらに含む請求項85に記載のキット。
【請求項90】
前記キットが固相で利用され、前記第1プローブが、その5’−末端を通じて前記固相基質の表面上に固定化されており、前記第2プローブが、固定化されない請求項85に記載のキット。
【請求項91】
前記キットが固相で利用され、前記第2プローブが、その3’−末端を通じて前記固相基質の表面上に固定化されており、前記第1プローブが、固定化されない請求項85に記載のキット。
【請求項92】
前記ターゲット核酸配列が、少なくとも2種の核酸配列を含み、かつ前記第1プローブ及び前記第2プローブのそれぞれが、少なくとも2種のプローブを含む請求項85に記載のキット。
【請求項93】
前記ターゲット核酸配列が、ヌクレオチド変異を含む請求項85、90及び91のいずれかに記載のキット。
【請求項94】
前記ターゲット核酸配列上の前記ヌクレオチド変異が、前記第2プローブの前記5’−第2ハイブリダイゼーション部位の向かい側に位置する請求項93に記載のキット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【公表番号】特表2013−503627(P2013−503627A)
【公表日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−527826(P2012−527826)
【出願日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際出願番号】PCT/KR2010/005971
【国際公開番号】WO2011/028041
【国際公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【出願人】(507292955)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際出願番号】PCT/KR2010/005971
【国際公開番号】WO2011/028041
【国際公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【出願人】(507292955)
【Fターム(参考)】
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