JP2003509065A - スピロヘータを検出するための一本鎖オリゴヌクレオチド、プローブ、プライマーおよび方法 - Google Patents
スピロヘータを検出するための一本鎖オリゴヌクレオチド、プローブ、プライマーおよび方法Info
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Abstract
Description
/または増幅ならびに配列決定のための技術に関し、また、スピロヘータ目(ス
ピロヘータ)の細菌を検出または同定するためにこれらのプローブまたはプライ
マーを適用することに関する。
あるいは節足動物に噛まれた後の検査の際には、試料中の細菌(詳しくはスピロ
ヘータ)の存在に関する迅速な反応を得なければならないことが多い。しかしな
がら、グラム染色や培養後の直接試験などの現在開発されている技術は、グラム
染色の欠如や培地中での増殖の欠如により失敗に終わることが多い。
ボレリア(Borrelia)、トレポネーマ(Treponema)、および
セルプリーナ(Serpulina)の各種を含む細菌の科を形成するスピロヘ
ータの場合は、培養を行うことができない。したがって、スピロヘータの同定の
問題は未だ解決されていない。
ると、スピロヘータなどの感染性病原体を検出するための迅速かつ特異的な方法
を開発することが必要とされている。
の細胞抽出物または試料中に、遺伝子、遺伝子の一部、またはヌクレオチド配列
が存在するかどうかを調べるために、核酸および遺伝子材料に関連した技術、特
にPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)を用いることが考えられる。どんな遺伝子ま
たは遺伝子の一部も、ヌクレオチド塩基の特異的配列によってキャラクタライズ
されることから、ポリヌクレオチドの混合物を含む試料中の前記特異的配列の全
部または一部の存在を直接的に調べることができる。
な方法は、DNA−DNAおよびRNA−RNA二重らせんにおける核酸相補鎖
間のプリン−ピリミジン対形成特性に基づいている。この対形成プロセスは、二
本鎖DNAのアデニン−チミン(A−T)塩基間、グアニン−シトシン(G−C
)塩基間に水素結合を形成することによって行われる。またDNA−RNAまた
はRNA−RNA二重らせんでは、水素結合によってアデニン−ウラシル(A−
U)塩基の対も形成される。特定の核酸分子の有無を調べるための核酸の鎖の対
形成は、「核酸のハイブリッド形成」もしくは単に「ハイブリッド形成」と呼ば
れている。
げられる。しかしながらこの方法には、診断の妨げとなる潜在的なコンタミネー
ションの問題に起因する限界がある。
試料中でスピロヘータ目に属する細菌を特異的に検出するための新しい遺伝子マ
ーカーが探索されている。そのような新しいマーカーまたはオリゴヌクレオチド
が本発明の対象である。
トをコードするスピロヘータのrpoB遺伝子内の特別に定められた配列の使用
に依拠している。実際に、細菌の科によって異なるがスピロヘータ目の間では保
存されているように思われる領域が、細菌RNAポリメラーゼのβサブユニット
をコードするDNA上で見つかっている。したがって、この細菌の科は、他の細
菌の科から区別することができる。スピロヘータ目に特異的なこれらのマーカー
の開発にあたっては、上記保存領域において、スピロヘータの特定種の間では小
さな配列の変化しか見られないという観察結果を用いた。
27:365〜376]によれば、RNAポリメラーゼは、その起源によって、
ウィルスRNAまたはDNA依存性RNAポリメラーゼによって構成される群と
、真核生物または原核生物(古細菌および真正細菌)を起源とするDNA依存性
RNAポリメラーゼから構成される群との2つの群に分けられる。DNA依存性
真正細菌RNAポリメラーゼは、αββ’で表される「コア酵素」またはαββ
’σで表される「ホロ酵素」と呼ばれる単純な保存された多量体構造を特徴とし
ている[ユラ(Yura)およびイシハマ(Ishihama),Ann. R
ev. Genet.(1979) 13:59〜97]。
トの多量体酵素複合体内の機能的法則が明らかにされてきた。古細菌および真正
細菌RNAポリメラーゼは、10個もしくは30個ものサブユニットを含むこと
もあるさらに大きな複合体構造を与える[ピューラ(Puhler)ら、Pro
c. Natl. Acad. Sci. USA(1989) 86:456
9〜4573]。
ニットをコードする遺伝子である、rpoA、rpoB、rpoCおよびrpo
Dの各遺伝子は、リボゾームサブユニットを構成するタンパク質をコードする遺
伝子、あるいはゲノムの複製および修復に関与する酵素をコードする遺伝子を含
む異なる群に分類される[ユラ(Yura)およびイシハマ(Ishihama
), Ann. Rev. Genet.(1979) 13:59〜97]。
ある著者は、生物界を様々な枝や小枝を分離するための系統樹の作成に、rpo
BおよびrpoC遺伝子の核酸配列を用いることができることを実証している[
ローランド(Rowland)ら、Biochem. Soc. Trans.
(1992) 21:40s]。
について、次のように定義しておく。
RNA、またはメッセンジャーRNAの逆転写によって得られたDNAのいずれ
かのことをいう。 − 「ヌクレオチド断片」または「オリゴヌクレオチド」は、2つの同義語であ
り、所定の厳しいストリンジェンス条件下において、相補的またはほぼ相補的な
ヌクレオチド断片とハイブリッド形成する可能性のある、天然核酸などの、天然
の(または修飾された)核酸の情報配列によって特徴付けられるDNAまたはR
NAヌクレオチドモチーフの配列のことをいう。この配列は、天然核酸のものと
は異なる構造のヌクレオチドモチーフを含んでいてもよい。ヌクレオチド断片(
またはオリゴヌクレオチド)は、例えば、100個までのヌクレオチドモチーフ
を含み得る。該ヌクレオチド断片は、少なくとも10個、より詳細には少なくと
も12個のヌクレオチドモチーフを含み、天然核酸分子から得られるものであっ
てもよいし、および/または、遺伝子組換え、および/または化学合成によって
得られるものであってもよい。
ン、グアニン、ウラシル、シトシンおよびチミンから選択される)を構造的要素
とする天然の核酸のヌクレオチドであるモノマーから得られるものであるか、そ
うでなければ、該モノマーは前記3つの構造的要素のうちの少なくとも1つが修
飾されているヌクレオチドである。例を挙げると、修飾は塩基で起こり、その例
としては、A,T,U,CまたはGの任意の塩基とハイブリッド形成することが
できるイノシン、メチル−5−デオキシシチジン、デオキシウリジン、ジメチル
アミノ−5−デオキシウリジンなどの修飾塩基、またはハイブリッド形成のでき
る他の任意の塩基が挙げられる。あるいは、修飾は糖で起こり、例えば、少なく
とも1つのデオキシリボースをポリアミドで置換したものである[PE ニール
セン(Nielsen)ら、Science,(1991) 254:1497
〜1500]。あるいは、修飾はリン酸基で起こり、例えば、選択されたエステ
ル、特に二リン酸エステル、アルキルおよびアリールホスホン酸エステルおよび
モノチオリン酸エステルから選択されるエステルによる置換である。
の配列によって提供される情報と類似の情報を構成するような、任意のヌクレオ
チドモチーフの規則配列のことをいう。
有する2本のヌクレオチド断片が、安定かつ特異的な水素結合によって会合する
ことができ、2本鎖を形成する過程のことをいう。ハイブリッド形成のための条
件は、「ストリンジェンス」、すなわち操作条件の厳しさによって決定される。
ストリンジェンスが大きいほど、ハイブリッド形成の特異性は高くなる。ストリ
ンジェンスは、主にプローブ/標的二重らせんの塩基組成の関数であるが、2つ
の核酸間のミスマッチの程度にもよる。ストリンジェンスは、ハイブリッド形成
溶液中に見られるイオン種の濃度および種類、変性剤の種類および濃度、および
/または、ハイブリッド形成温度などの、ハイブリッド形成反応のパラメータの
関数でもありうる。ハイブリッド形成を行うべき条件のストリンジェンスは、主
として使用するプローブに依存している。そのようなデータのすべては周知であ
り、適当な条件は最終的には、それぞれの場合に応じて常套的実験によって決定
することができる。一般に、ハイブリッド形成反応のための温度は、使用するプ
ローブの長さに応じて、約0.8〜1Mの濃度の生理食塩水中、約20〜65℃
であり、より詳細には35〜65℃である。
、または転写産物である前記メッセンジャーRNAの逆転写によって得られたD
NAに含まれるヌクレオチド配列を有する核酸とハイブリッド複合体を形成する
ハイブリッド形成特異性を有する、例えば、10〜100個のヌクレオチドモチ
ーフ、より詳細には12〜35個のヌクレオチドモチーフを含むヌクレオチド断
片である。プローブは診断の目的(特に捕捉または検出プローブ)あるいは治療
の目的で使用することもできる。
どの適当な手段によって固体支持体上に固定化されているか、固定化することが
できる。支持体の例としては、ミクロタイタープレートやDNAチップなどが挙
げられる。
、発光性の基質と反応することのできる酵素(特に、ペルオキシダーゼまたはア
ルカリホスファターゼ)、発色化合物、色素発生、蛍光発生または発色性化合物
、ヌクレオチド塩基のアナログ、およびビオチンなどのリガンドの中から選択さ
れる標識物質によって標識してもよい。
例えば、PCRなどの増幅技術、配列決定法、転写法などにおける酵素重合開始
のための所定の条件下においてハイブリッド形成特異性を有するプローブである
。
4の配列のいずれか1つに含まれる少なくとも12個の連続したヌクレオチドモ
チーフの配列を有するオリゴヌクレオチドの中からならびにそれらのオリゴヌク
レオチドの相補的オリゴヌクレオチドの中から選択される、一本鎖オリゴヌクレ
オチドである。
トに示されているヌクレオチド「N」は、該ヌクレオチドが出現する3つの位置
のそれぞれにおいて同一でも異なっていてもよいヌクレオチドを表し、イノシン
か、あるいは、A,T,CおよびGから、あるいは場合によってはA,U,Cお
よびGから選択される4つの異なるヌクレオチドの等モル混合物かを表しうる。
前記位置におけるヌクレオチドは区別なくA,T,CまたはG(あるいは、場合
によっては、それぞれA,U,CまたはG)を表し、本発明のオリゴヌクレオチ
ドがより正確に4つのオリゴヌクレオチド群の等モル混合物からなり、その各群
において、前記特定位置において「N」は異なる意味を有し、4群のそれぞれに
おいてA,T,CおよびGを表すことを意味する。
位置において、Nが4つのヌクレオチドA,T,CまたはG(あるいは、場合に
よっては、NはA,U,CおよびG)の上記等モル混合物を表す。したがって、
前記配列を構成するオリゴヌクレオチドは、43(64)個のオリゴヌクレオチ
ドの混合物を表す。
リボヌクレオチド(DNA)であってもよいし、あるいは、オリゴリボヌクレオ
チド(RNA)であってもよい。後者の場合、「T」の代わりに「U」である。
下のモチーフを有している。詳細には、本発明によれば、オリゴヌクレオチドは
12〜35個のモチーフを有する。
の中から選択される配列を有する。 プライマー1と呼ばれるプライマーからの配列である配列番号1の配列は、2
0個の核酸を有する。プライマー2と呼ばれるプライマーからの配列である配列
番号2の配列は、21個の核酸を有する。プライマー3と呼ばれるプライマーか
らの配列である配列番号3の配列は、20個の核酸を有する。プライマー4と呼
ばれるプライマーからの配列である配列番号4の配列は、17個の核酸を有する
。
〜4の配列中の最初のヌクレオチドは以下の位置に相当する。 配列番号1:1730 配列番号2:2900 配列番号3:3700 配列番号4:3850 本願発明者らは、上で定義されるような配列番号1〜4の配列が、スピロヘー
タの間で共通であるということだけでなく、それらの配列が、スピロヘータの科
にも特異的であり、スピロヘータの種における種および属亜型(genus serovar
)に特異的な配列をした非常に可変領域を含むrpoB遺伝子の断片を包含する
ことを発見、解明した。
して、配列番号1〜4の配列中のヌクレオチド「N」の位置と対応する位置に見
つかっている。しかしながら、その他のヌクレオチドは、スピロヘータ科内の全
ての細菌種において保存されている。「N」は任意の塩基とハイブリッド形成し
うるイノシン、またはA,T,CおよびGの4塩基の等モル混合物を表すので、
本発明のオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド混合物は、スピロヘータ
細菌の相補的標的配列とハイブリッド形成することのできるオリゴヌクレオチド
を常に含んでいる。
の細菌種のそれぞれに特異的である可変領域を包含しているので、配列番号1〜
4の配列によって、スピロヘータの科に対する特異的プローブの調製が可能にな
るだけでなく、前記配列をプライマーとして用いることにより、PCR増幅によ
る前記細菌の種の検出および同定も可能になる。
いてイノシンを表す。 調製の別の形態において、本発明のオリゴヌクレオチドは、配列番号1〜4の
配列のいずれか1つに含まれる配列を有するオリゴヌクレオチド(特に4Pオリ
ゴヌクレオチド)の混合物を表し、該配列において、「N」が出現する前記各位
置(特に、p個の位置。「p」は総数を表す)において、A,T,CおよびGの
全てのヌクレオチドが表される。
文[(1984)Annu. Rev. Biochem. 53:323]に
記載されているような周知の技術を用いて化学合成によって調製することができ
る。
、生体試料中の、配列番号1〜4の配列のいずれか1つに含まれる少なくとも1
2個の連続したヌクレオチドモチーフを有するヌクレオチド配列およびそれらの
相補的配列を含むスピロヘータ目に属する細菌を検出するためのプローブとして
使用することである。以後の説明において、このようなプローブのことを「属プ
ローブ」と呼ぶ。
の沈殿を伴ういわゆる「ドットブロット」技術[マニアチス(maniatis
)ら、(1982)、Molecular Cloning,Cold Spr
ing Harbor]、DNAの転移を伴ういわゆる「サザンブロット」技術
[サザン(Southern)E.M.,J. Mol. Biol.(197
5) 98:503]、RNAの転移を伴ういわゆる「ノーザンブロット」技術
、あるいは、いわゆる「サンドイッチ」技術[ダン(Dunn)A.R.,ハッ
セル(Hassel)J.A.(1977)Cell、12:23]に従って試
料中の標的核酸の有無を調べる検査において、プローブを診断の目的で使用する
こともできる。特に、「サンドイッチ」技術は、捕捉プローブおよび/または検
出プローブと一緒に用いられ、前記プローブは標的核酸の異なる2つの部位とハ
イブリッド形成することができ、捕捉プローブと検出プローブは少なくとも部分
的に異なるヌクレオチド配列を有していなければならないことを考慮すると、少
なくとも1つの前記プローブ(一般には検出プローブ)が、検査対象の種または
種の群に特異的な標的内の領域とハイブリッド形成することができる。
か一方がPCR増幅後に得られる)。二本鎖核酸の標的を検出する場合、検出手
順を行う前に、標的二本鎖核酸を変性させておくとよい。標的核酸は、核酸用の
周知の方法に従って、試験試料からの抽出によって得られる。二本鎖核酸の変性
は、よく知られた化学的、物理的または酵素変性法によって、特に80℃を超え
る適当な温度に加熱することによって、行うことができる。
捕捉プローブと呼ばれる本発明によるプローブを固体支持体上に固定化し、検出
プローブと呼ばれる本発明による他のプローブを試薬で標識する。
該細菌に由来する核酸を含有しているか含有する可能性のある試料中に、存在す
るかどうかを調べる方法であって、前記試料を少なくとも1つの本発明による属
プローブと接触させてから、前記プローブと試料中の核酸との間にハイブリッド
複合体が形成されたかどうかを公知の方法で調べる工程から成る方法である。
出法の例としては、上述の技術、すなわち、「ドットブロット」、「サザンブロ
ット」および「サンドイッチ」技術が挙げられる。
1つの特定の用途において、本発明による属プローブと本発明による種プローブ
とが用いられる。当然ながら、該属および種プローブは、スピロヘータのrpo
B遺伝子に相当する核酸の非重複領域とハイブリッド形成することができる。
標識物質で標識される。 本発明は、特定のスピロヘータ種の存在を調べるために、本発明による手法を
適用することも包含する。
ns)D.G.とシャープ(Sharp)P.M.(1989)Gene、73
:237〜244]により、スピロヘータ種内で保存されている配列のアライメ
ントが認められ、前記配列は、大腸菌(Escherichia coli)r
poB遺伝子ATCC25290の番号付けを参照するとrpoB遺伝子の位置
1730〜2900の間に位置する1170塩基を有し、スピロヘータ目の中の
少なくとも1つの細菌を検出することができることが示された。特定の種(対照
種に対する、この場合はE.coli)に対する変異を施した領域を含むプロー
ブを用いることにより、当該種を直接的に検出することが可能になる。2つのプ
ローブの組み合わせ(捕捉プローブと検出プローブ)を用いるサンドイッチハイ
ブリッド形成技術では、例えばスピロヘータの科に特異的なプローブと対象種に
特異的なプローブとを組み合わせて用いる。上記の種に特異的な2つのプローブ
の組み合わせて用いることも可能である。そのような種がある場合には、それら
2つのプローブはrpoB遺伝子の非重複領域に相補的である。
番号1〜4の配列のいずれか1つに含まれる少なくとも12個のヌクレオチドモ
チーフの配列を有するオリゴヌクレオチドから選択される、一本鎖オリゴヌクレ
オチドを含むヌクレオチドプライマーとして用いることであり、該ヌクレオチド
プライマーは、ポリメラーゼの存在下での周知の手法による核酸合成、すなわち
、ポリメラーゼ存在下でのそのような合成を用いた増幅法(PCR、RT−PC
Rなど)において用いることができる。特に、本発明によるプライマーは、対応
する相補的DNA配列を得るために、スピロヘータの少なくとも1つの種または
少なくとも1つの種の群のメッセンジャーRNAの配列の特異的逆転写のために
用いることもできる。このような逆転写をRT−PCR技術における第一段階と
し、これに続く段階をPCRによって得られた相補的DNAの増幅とすることが
できる。さらに、本発明によるプライマーを、スピロヘータの少なくとも1つの
種または少なくとも1つの種の群のrpoB遺伝子のDNA配列の鎖重合反応に
よる特異的増幅のために用いることもできる。
成るので、該プライマーはRNAポリメラーゼによって認識されるプロモータの
順方向または逆方向配列をも含んでいる(例えば、プロモータT7,T3,SP
6[スタディ(Studier)FW,BA モファット(Moffatt)(
1986)J. Mol. Biol. 189:113])。このようなプラ
イマーは、NASBAまたは3SRなどの転写段階に関する核酸増幅方法におい
て使用することができる[ファン・ゲーメン(Van Gemen)B.ら、ア
ブストラクトMA1091、第7回国際エイズ会議(Internationa
l Conference on AIDS)(1991)、フィレンツェ、イ
タリア]。
は部分配列決定のために使用することができる、配列番号1〜4の配列のいずれ
か1つに含まれる少なくとも12個の連続したヌクレオチドモチーフの配列を有
するオリゴヌクレオチドの中から選択される一本鎖オリゴヌクレオチドからなる
ヌクレオチドプライマーである。特に、このヌクレオチドプライマーは、増幅さ
れた核酸の配列決定に用いることができる。
におけるrpoB遺伝子の増幅とその後の配列決定を可能にするとともに、この
配列のバイオデータ処理解析による任意のスピロヘータの同定、ならびに新規ま
たは未知のスピロヘータ種の認識を可能にする。配列決定は、よく知られた方法
、ジデオキシヌクレオチドを用いた吸着重合[サンガー(Sanger)F.,
クイソン(Couison)A.R.(1975)、J. Mol. Biol
. 94:441]、またはDNAチップを用いた多重ハイブリダイゼーション
によってrpoB遺伝子の全または部分配列を得ることを包含する。
ーとして使用して、5’と3’の間に囲われたrpoB遺伝子の断片を前記プラ
イマーによって増幅することができる。
マーに対しては配列番号2〜4の配列に含まれる、少なくとも12個のヌクレオ
チドモチーフの配列を有するオリゴヌクレオチドから選択される異なる2つのオ
リゴヌクレオチドからなる、2つのプライマーから成る組が用いられる。
ーで増幅し、次に、前記断片を本発明による前記細菌に由来するプローブと接触
させることを特徴とする方法も含んでいる。前記プローブと前記断片との間でハ
イブリッド複合体が形成されるかどうかが決定される。
細菌に由来する核酸を含んでいるか含む可能性のある試料中に存在するかどうか
を調べるための方法であって、前記試料を本発明のプライマーに接触させること
を特徴とする方法をも含む。その後、増幅が行われ、増幅産物が出現しているか
どうかが決定される。
ような細菌に由来する核酸を含んでいるか含む可能性のある生物試料中に存在す
るかどうかを調べるための方法は、本発明によるプライマーを用いて前記試料中
の前記細菌のrpoB遺伝子の断片の増幅および配列決定を行い、得られた遺伝
子のrpoB遺伝子断片の配列を、試料中の前記細菌のrpoB遺伝子の断片の
既知の配列と比較して、得られた断片の配列が前記細菌のrpoB遺伝子の断片
の既知の配列と一致するかどうかを調べることを特徴とする。
出プローブであって、本発明によるプライマーを用いた増幅によって得られるr
poB遺伝子の断片を含み、好ましくは5’プライマーとして配列番号1〜3の
配列のいずれか1つを有し、3’プライマーとして配列番号2〜4の配列のいず
れか1つを有することを特徴とする検出プローブも包含する。本発明のオリゴヌ
クレオチドによって囲まれる前記rpoB遺伝子の断片は、実際には、スピロヘ
ータ目に属する前記細菌の種に応じて大きく変化する領域であって、前記各種に
対して特異的な領域に相当する。
される感染を治療するための、上で定義したオリゴヌクレオチドを含む遺伝子治
療プローブも包含する。前記細菌のメッセンジャーRNAおよび/またはゲノム
DNA上にハイブリッド形成することのできるこの遺伝子治療プローブは、翻訳
および/または転写および/または複製の現象を阻止することができる。
用することに基づいている。プローブと順方向鎖との間のハイブリッド形成によ
り、遺伝子情報解読における少なくとも1段階を混乱させることができる。これ
により、遺伝子治療プローブを、スピロヘータによって引き起こされる感染と闘
うための抗細菌薬として使用することができる。
urgdorferi、Borrelia recurrentis、Trep
onema pallidum、Leptospira biflexa se
rovar patoc(以下、Leptospira biflexaと呼ぶ
)、Leptospira interrogans serovar ict
erohaemmorragiae(以下、Leptospira icter
ohaemmorragiaeと呼ぶ)およびLeptospira inte
rrogans serovar australis(以下、Leptosp
ira australisと呼ぶ)は、パリのパスツール研究所(フランス)
のCentre National de referenceで入手可能なB
orrelia recurrentisを除き、すべてATCCコレクション
から得た。Borrelia burdorferiのATCC番号は3521
0であり、Treponema pallidumのATCC番号は27087
であり、Leptospira biflexaのATCC番号は23582で
あり、Leptospira icterohaemmorragiaeのAT
CC番号は43642であり、Leptospira australisのA
TCC番号は23605である。
びEMJH培地上で30℃で培養した[バーバ(Barbour)A.G.(1
984)Yale J. Biol. Med. 57:521]。T.pal
lidumは、in vitroで増殖できないため、この病原性細菌はウサギ
の精巣に注射することにより増殖させた。
occus aureus、Streptococcus salivariu
s、およびPseudomonas aeruginosaは、マルセイユの入
院患者より臨床的に単離した。
dum、Leptospira biflexa、Leptospira ic
terohaemmorragiae、Leptospira austral
is、およびBorrelia recurrentis、ならびにStaph
ylococcus aureus。
と混合することにより、混合細菌懸濁液を調製した。 QIAamp組織キット(Qiagen)およびGibcoポリメラーゼTa
q(Gibco BRL,USA)を用いてPCR法を行った。最初の変性ステ
ップ(94℃、2分間)の後、94℃30秒間、52℃30秒間、および72℃
1分間の3ステップからなるサイクルを35回繰り返し、PCRプログラムを終
了した。得られたアンプリコンを精製し上述のように配列決定を行った。
、 バンド4は、B.recurrentis + S.aureusに相当し
、 バンド5は、T.pallidum + S.aureusに相当し、 バンド6は、L.biflexa + S.aureusに相当し、 バンド7は、L.australis + S.aureusに相当し、 バンド8は、L.icterohaemmorragiae + S.au
reusに相当する。
グ(Weisburg)ら、J.Bacteriol.(1991)173:6
97−703]。 パネルB:本発明によるプライマー1730Dおよび2900R。
GACTTTC3’)において「N」がイノシンであり、プライマー2900R
は、配列番号2の配列(5’AGAAATNAANATNGCATCCTC3’
)を有し、該配列中「N」はイノシンである。
Aを増幅できず、したがってこれを検出することができなかったが、S.aur
eusにおいてしかDNAを増幅できなかったプライマー16S(パネルA)と
は対照的に、S.aureusの存在下でさえ、スピロヘータのDNAを増幅し
、検出することができたことを示している(パネルB)。
dum、Leptospira biflexa、Leptospira ic
terohaemmorragiae、Leptospira austral
is、およびBorrelia recurrentis、ならびに他の非スピ
ロヘータ菌株であるEscherichia coli、Staphyloco
ccus aureus、Streptococcus salivarius
およびPseudomonas aeruginosa。
列は、ワインストック(Weinstock)ら[(1998)The gen
ome of Treponema pallidum:new light
on the agent of syphilis. FEM Microb
iol.Rev.22:323−332]に記載の通りである。
の配列は、アレクサン(Alekshun)ら[(1997)Molecula
r cloning and characterization of Bo
rrelia burgdorferi rpoB、Gene 186:227
−235]に記載の通りである。
ohaemmorragiae、Leptospira australisお
よびBorrelia recurrentisのrpoB遺伝子のDNA配列
は、PCRにより以下のようにして得た。
、フェノール/クロロホルムで抽出した[サンブルック(Sambrook)ら
、(1989)Molecular Cloning: A Laborato
ry Manual. Cold Spring Harbour, NY]。
この実験の第1段階において、プライマーSEB1(5’−AAC CAG T
TC CGC GTT GGC CTG G−3’)およびSEB2(5’−C
CT GAA CAA CAC GCT CGG A−3’)(Staphyl
ococcus aureus、Escherichia coliおよびBo
rrelia subtilisに対するSEB)、およびEurogente
c(Seraing,Belgium)によるポリメラーゼDBA Taqを用
い、最終容積50μLに対して5μLのDNAを用いて、PCRによる増幅を行
った。第1ステップの変性(95℃、1.5分間)後、95℃20秒間、50℃
30秒間、および72℃1分間の3ステップから成るサイクルを35回繰り返し
た。PCRプログラムは72℃で3分間の伸展ステップを1回行って終了した(
PeltierPTC200熱サイクルモデル、MJ Research,Wa
tertown,MA,USA)
化エチジウム染色により可視化した。 次に、PCR QIA迅速精製キット(Qiagen、Hilden、Ger
many)を用いて試料を精製し、該精製試料をdRhodamine Ter
minator Cycle Sequencing Ready React
ionバッファ(DNAシーケンシングキット、Perkin−Elmer)と
反応させることにより、遺伝子の配列決定を行った。最後に、アプライドバイオ
システムズ自動DNAシーケンサーABI310(Perkin−Elmer)
を用いて反応性産物の電気泳動を行った。
alker(商標登録)キット(Clontech,Palo Alto,CA
,USA)を用いて、以下のようにして得た。ゲノムウォーカー「バンク(Ba
nks)」と呼ばれる5群のゲノムDNA断片を、DraI、EcoRV、Pv
uII、ScaIIおよびStuI制限酵素を用いて構築した。これらのバンク
は、遺伝子の既知の5’末端にできる限り近い領域に相当する配列を有した該遺
伝子に対する特異的プライマーと、キットにより提供される適応プライマー(ad
aptation primer )とを用いて、ゲノムDNAの予備配列決定を行うために用い
た。
ために用いた。得られたアンプリコンは、自動シーケンシングに供するために上
述のように処理した。
列番号5の配列を有し、3876個の核酸を有していた。得られたLeptos
pira icterohaemorragia由来のrpoB遺伝子は、配列
番号6の配列を有し、914個の核酸を有していた。得られたLaptospi
ra australis由来のrpoB遺伝子は、配列番号7の配列を有し、
949個の核酸を有していた。最後に、得られたBorrelia recur
rentis由来のrpoB遺伝子は、配列番号8の配列を有し、800個の核
酸を有していた。
eus、Streptococcus salivariusおよびPseud
omonas aeruginosa由来のrpoB遺伝子のDNA配列は、文
献に記載されている(Gene Bank)。
ては、実施例3と同様にして実施した。
。 パネルB:本発明によるプライマー1730Dおよびプライマー3800R
。 パネルC:RNArプライマー16S RD1およびFD3。 プライマー3800Rは、配列番号4の配列(5’GCTTCNAGNGCC
CANAC3’)を有し、該配列中、「N」はイノシンである。
プライマーは、スピロヘータのDNA断片しか増幅することができなかったこと
を示している(パネルAおよびB)。
)もプライマーとして使用できる。本発明によるプライマー1〜3により、増幅
に次ぐ増幅産物の配列決定、ザイールで採集されたアフリカカズキダニ(Afr
ican tick)のornithodoros moubata種および回
帰熱を示すザイールの患者の全血液中に含まれるBorrelia dutto
nii細菌の検出および同定を行うことができる。
を検出した結果を表す電気泳動ゲルの写真。
の断片をPCRにより特異的に増幅した結果を示す電気泳動ゲルの写真。
Claims (15)
- 【請求項1】 配列番号1〜配列番号4(「N」は、イノシンか、もしくは
、A,T,CまたはGの中から選択される4つの異なるヌクレオチドの等モル混
合物から選択される同一でも異なってもよいヌクレオチドを示す)の配列のいず
れか1つに含まれる少なくとも12個の連続したヌクレオチドモチーフの配列か
らなるオリゴヌクレオチドの中から、ならびに該オリゴヌクレオチドの相補的オ
リゴヌクレオチドの中から選択される一本鎖オリゴヌクレオチド。 - 【請求項2】 12〜35個のヌクレオチドモチーフを含むことを特徴とす
る請求項1に記載のオリゴヌクレオチド。 - 【請求項3】 配列番号1〜4の配列およびその相補的配列の中から選択さ
れる配列を有することを特徴とする請求項2に記載のオリゴヌクレオチド。 - 【請求項4】 「N」はイノシンを表すことを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド。 - 【請求項5】 「N」が出現する各位置において全てのヌクレオチドA,T
,CおよびGが表される配列番号1〜4の配列のいずれか1つに含まれる配列を
有するオリゴヌクレオチドの混合物からなることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項に記載のヌクレオチドを含むこ
とを特徴とする、スピロヘータ目に属する細菌を生物試料中で検出するためのプ
ローブ。 - 【請求項7】 固体支持体上に固定化されていることを特徴とする請求項6
に記載のプローブ。 - 【請求項8】 追跡物質によって標識されていることを特徴とする請求項7
に記載のプローブ。 - 【請求項9】 スピロヘータ目に属する少なくとも1つの細菌が、少なくと
も1つの当該細菌に由来する核酸を含んでいるか含む可能性のある試料中に存在
するかどうかを決定するための方法であって、前記試料を請求項6〜8のいずれ
か一項に記載の少なくとも1つのプローブと接触させ、プローブと試料中の核酸
との間にハイブリッド複合体が形成されるかどうかを決定することを特徴とする
方法。 - 【請求項10】 スピロヘータ目に属する細菌種のいずれか1つの中のrp
oB遺伝子の、ポリメラーゼの存在下での合成ならびに全または部分配列決定の
ために使用可能なヌクレオチドプライマーであって、請求項1〜5のいずれか一
項に記載のオリゴヌクレオチドを含むことを特徴とするヌクレオチドプライマー
。 - 【請求項11】 前記細菌のrpoB遺伝子の断片を請求項10に記載の少
なくとも1つのプライマーで増幅し、前記断片を請求項6〜8のいずれか一項に
記載の前記細菌のプローブと接触させ、前記プローブと前記断片との間にハイブ
リッド複合体が形成されるかどうかを決定することを特徴とする請求項9に記載
の方法。 - 【請求項12】 スピロヘータ目に属する少なくとも1つの細菌が、少なく
とも1つの当該細菌に由来する核酸を含んでいるか含む可能性のある試料中に存
在するかどうかを決定するための方法であって、前記試料を請求項10に記載の
プライマーに接触させ、増幅を行い、増幅産物の有無を決定することを特徴とす
る方法。 - 【請求項13】 rpoB遺伝子の増幅された断片の配列決定を行い、得ら
れた前記断片の配列を前記細菌の既知のrpoB遺伝子配列と比較し、前記得ら
れた断片の配列が既知の配列と一致する場合に前記細菌種が存在すると決定する
ことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 スピロヘータ目に属する細菌種に特異的な生物試料中にお
ける検出プローブであって、請求項10に記載のプライマーによる増幅によって
得られるrpoB遺伝子の断片を含むことを特徴とする検出プローブ。 - 【請求項15】 請求項1〜5のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド
を含むことを特徴とする遺伝子治療プローブ。
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