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JP4101835B2 - 緑膿菌の型の判別方法及びその方法に用いるプライマーセット - Google Patents
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JP4101835B2 - 緑膿菌の型の判別方法及びその方法に用いるプライマーセット - Google Patents

緑膿菌の型の判別方法及びその方法に用いるプライマーセット Download PDF

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Description

本発明は、緑膿菌の型の判別方法及びその方法に用いるプライマーセット、特に新規プライマーを用いた緑膿菌の型の判別方法及びその方法に用いるプライマーセットに関する。
緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)は、自然界に広く存在する偏性好気性のグラム陰性桿菌である。その病原性は通常低いが、癌や糖尿病等の慢性疾患患者、新生児や老人等の感染抵抗が減弱した患者や宿主では、肺炎、中耳炎、髄膜炎、尿路感染症、敗血症等を引き起こして重篤な結果をもたらすことも多い。また、熱傷患者では免疫防御機能の低下した熱傷部位に緑膿菌が増殖して感染症を発症することもある。
緑膿菌は多くの薬剤に耐性を示し、病院内でも消毒薬入り溶液やネブライザーから分離されることもある。このため、緑膿菌の日和見感染症や院内感染症の監視及び対策は医療機関では大きな問題である。院内感染等の集団感染では、起因菌を細かく特定することが重要であり、こうした目的を含め、緑膿菌への対策及び研究では、菌種(species)をさらに細分した分類が行われている。一般にこの詳細なタイプ別分類は「型別」と呼ばれる。
緑膿菌の型別は、ベン毛由来のタンパク質抗原による分類もあるが、菌体抗原(O抗原)によるのが一般的である。日本では緑膿菌研究会血清型別検討委員会で決定された14群(A〜N群)の緑膿菌それぞれに相当する市販の緑膿菌群別用免疫血清(デンカ生研)を用いて緑膿菌の群別が行なわれている。国際的にはIATS(International Antigenic Typing Scheme)によるO1〜O20の20種類の型に分類されている。
しかし、緑膿菌研究会による分類は1つの群に複数のO抗原型を含む。また、その分類のM群およびN群には該当するO抗原が存在しないなど、IATSによる国際型別と1対1で対応するものではない。このため、国際的なデータとの比較に支障をきたしている。また、いずれにおいても凝集反応がまったくみられない判定不能菌株が比較的多く、例えば、IATSによる型別では99検体のうち37検体(37.4%)がO抗原による類別が不能であったという報告例がある(非特許文献1:Wiener-Kronish et al., J. Clin. Microbiol., 41, 2158-2160 (2003))、また、O1〜O20の20種類の型に対しO1〜O17の17種類に対する検査用血清しか市販されておらず、十分に有効な型の判別方法となっていない。また、最近ではO1〜O17の17種類を個別に識別できるモノクローナル抗体も海外において製造販売されているが、高価である上、O18〜O20抗原を有するか否かは判別できない。
凝集反応による型別で分類されない菌株や緑膿菌研究会によるM群の菌株は、多くの場合、菌体のO抗原の変異によるものと考えられる。これは菌の表現型を同定の基準として用いる場合にしばしばみられる問題点といえる。一方、菌の表現型に比べ、遺伝型の変化は比較的少なく安定した菌の同定マーカーと考えられる。しかし、O抗原はリポ多糖であるため、それ自体を直接コードする遺伝子はない。O抗原の合成に関わるタンパク質はいくつか知られているが(例えば、特許文献1:米国特許公開第2003/0124634号)、個々のO抗原の識別に有用な塩基配列は知られていない。
米国特許公開第2003/0124634号 Wiener-Kronish et al., J. Clin. Microbiol., 41, 2158-2160 (2003)
従って、本発明は、国際比較が容易で、かつ確実な緑膿菌の型の判別方法及びそのために用いられる新規プライマー対セットを提供することを目的とする。
本発明者は、緑膿菌DNA上のrfb領域に着目し、各O抗原血清型の緑膿菌DNAについて比較対照した。その結果、下記のプライマー対を設計し、これらを用いることにより、他の菌種を誤認識することなく、かつ、交差増幅による型別ミス・型別不能を引き起こすことなく、遺伝型による緑膿菌の型別が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の緑膿菌血清型の判別方法及びそのために用いられる新規プライマー対のセットを提供する。
1.緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)の被検菌株から得たDNAを鋳型とし、各O抗原血清型の緑膿菌DNAに特異的なオリゴヌクレオチド対をプライマーとして増幅反応を行ない、増幅産物がいずれのプライマー対に対応するかを識別することにより、被検菌株のO抗原血清型を識別することを特徴とする緑膿菌の型の判別方法。
2.O1、O3、O4、O6、O9、O11、O12、O15、O17、O2、O5、O16、O18、O20、O7、O8、O10、O19、O13、O14抗原血清型を識別するために、
1)O1抗原血清型については配列番号1と配列番号2の塩基配列を含むプライマー対、
2)O3抗原血清型については配列番号3と配列番号4の塩基配列を含むプライマー対、3)O4抗原血清型については配列番号5と配列番号6の塩基配列を含むプライマー対、4)O6抗原血清型については配列番号7と配列番号8の塩基配列を含むプライマー対、
5)O9抗原血清型については配列番号9と配列番号10の塩基配列を含むプライマー対、
6)O11抗原血清型については配列番号11と配列番号12の塩基配列を含むプライマー対、
7)O12抗原血清型については配列番号13と配列番号14の塩基配列を含むプライマー対、
8)O15抗原血清型については配列番号15と配列番号16の塩基配列を含むプライマー対、
9)O17抗原血清型については配列番号17と配列番号18の塩基配列を含むプライマー対、
10)O2、O5、O16、O18、O20抗原血清型については配列番号19と配列番号20の塩基配列を含むプライマー対、
11)O7、O8抗原血清型については配列番号21と配列番号22の塩基配列を含むプライマー対、
12)O10、O19抗原血清型については配列番号23と配列番号24の塩基配列を含むプライマー対、
13)O13、O14抗原血清型については配列番号25と配列番号26の塩基配列を含むプライマー対を用いる前記1に記載の緑膿菌の型の判別方法。
3.増幅をポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により行なう前記1または2に記載の緑膿菌の型の判別方法。
4.増幅産物の識別をアガロースゲル電気泳動により行なう前記1または2に記載の緑膿菌の型の判別方法。
5.1)O1抗原血清型については配列番号1と配列番号2の塩基配列を含むプライマー対、
2)O3抗原血清型については配列番号3と配列番号4の塩基配列を含むプライマー対、3)O4抗原血清型については配列番号5と配列番号6の塩基配列を含むプライマー対、4)O6抗原血清型については配列番号7と配列番号8の塩基配列を含むプライマー対、
5)O9抗原血清型については配列番号9と配列番号10の塩基配列を含むプライマー対、
6)O11抗原血清型については配列番号11と配列番号12の塩基配列を含むプライマー対、
7)O12抗原血清型については配列番号13と配列番号14の塩基配列を含むプライマー対、
8)O15抗原血清型については配列番号15と配列番号16の塩基配列を含むプライマー対、
9)O17抗原血清型については配列番号17と配列番号18の塩基配列を含むプライマー対、
10)O2、O5、O16、O18、O20抗原血清型については配列番号19と配列番号20の塩基配列を含むプライマー対、
11)O7、O8抗原血清型については配列番号21と配列番号22の塩基配列を含むプライマー対、
12)O10、O19抗原血清型については配列番号23と配列番号24の塩基配列を含むプライマー対、
13)O13、O14抗原血清型については配列番号25と配列番号26の塩基配列を含むプライマー対を含む、緑膿菌のO1、O3、O4、O6、O9、O11、O12、O15、O17、O2、O5、O16、O18、O20、O7、O8、O10、O19、O13、O14抗原血清型を識別するプライマー対を含むことを特徴とする緑膿菌の型別用プライマーセット。
本発明の方法によれば、各O抗原に関連する遺伝子に特異的な塩基配列によりO抗原を識別するため、表現型の変異に影響されることなく緑膿菌の類別ができる。また、O抗原の型別に依拠した識別方法であるため、国際型別との統一的な対比が可能である。
本発明の方法によれば、検体から採取した緑膿菌を培養してDNAを分離し、このDNAに対して配列番号1と2、3と4、5と6、7と8、9と10、11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、23と24、25と26をそれぞれ含む塩基配列対をプライマー対を用いて増幅反応を行ない、これにより緑膿菌のrfb領域の一部(以下、O抗原関連遺伝子領域という。)を増幅させ、各増幅断片の有無を確認することにより緑膿菌の型別を行なう。プライマー対は典型的には、それぞれ配列番号1と2、3と4、5と6、7と8、9と10、11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、23と24、25と26からなる塩基配列対であるが、O抗原関連遺伝子領域の増幅に影響しない範囲において、プライマーとハイブリダイズする領域の前後に伸長してもよいし、あるいは短縮してもよい。
それぞれ、配列番号1と2、3と4、5と6、7と8、9と10、11と12、13と14、15と16、17と18、19と20、21と22、23と24、25と26からなる(PA1A,PA1B)、(PA3A,PA3B)、(PA4A,PA4B)、(PA6A,PA6B)、(PA9A,PA9B)、(PA11A,PA11B)、(PA12A,PA12B)、(PA15A,PA15B)、(PA17A,PA17B)、(PAB1,PAB2)、(PAC1,PAC2)、(PA10A,PA10B)、(PA13A,PA13B)の各プライマー対について、対応するO抗原、配列、プライマー長さ(mer)、GC%、融点(Tm/℃)、増幅されるO抗原関連遺伝子領域の大きさ(bp)を下表に示す。
Figure 0004101835
Figure 0004101835
なお、(a)O2抗原型、O5抗原型、O16抗原型、O18抗原型及びO20抗原型、(b)O7抗原型及びO8抗原型、(c) O10抗原型及びO19抗原型、並びに(d)O13抗原型及びO14抗原型は、それぞれ複数のO抗原血清抗原型を含むが、これらは緑膿菌研究会血清抗原型別検討委員会の群別においてそれぞれB群、C群、H群、K群を構成するものであり、本発明の方法は、この群別による分類を完全にカバーする。また、本発明により個別に識別可能なO1抗原型、O3抗原型、O4抗原型、O6抗原型、O9抗原型、O11抗原型、O12抗原型及びO15抗原型は、これらは緑膿菌の出現頻度の大半(95%以上)を占めており、本発明の方法は、わが国で一般に使用されている血清型別すべてを血清凝集反応法を用いずに高い正確性をもって識別可能としたものである。
以下に、IATSによる型別、本発明による型別で用いるプライマー対、緑膿菌研究会血清型別検討委員会の群別(デンカ生研血清型別(群))を対照して示す。
Figure 0004101835
DNAの増幅反応としては、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いることができる。
PCR条件は、上記プライマーを用いてO抗原関連遺伝子領域を検出可能な程度まで増幅するものであればよい。例えば、90〜95℃で5分間保った後、90〜95℃での熱変性と55〜72℃(好ましくは60℃)でのアニーリング処理と伸長反応からなるサイクルを繰返し、その後72℃で5〜10分間保持する。繰返し回数としては、25〜35回、通常は30回前後である。DNAポリメラーゼその他の条件は常法と同様である。
増幅したDNA断片の有無は、周知の手法で確認できる。
このような周知の例としては、電気泳動法等が挙げられる。
本発明の方法により増幅されるO抗原関連遺伝子領域は約500〜1000bpの領域である。従って、電気泳動法ではアガロースゲル電気泳動が好ましい。電気泳動は、通常、30〜60分かけて行ない、エチジウムブロマイド等の慣用の染料で染色する。ゲル中のバンドの確認は写真から目視確認してもよいし、ゲル写真を映像データとしてコンピュータに入力し、写真の濃淡を解析することにより確認してもよい。さらにこの分画を分取して紫外線透過量を測定し、それを予め増幅が予想されるDNAの紫外線透過量と比較することにより、O抗原関連遺伝子領域を識別することもできる。
例えば、O1抗原血清型に対応するプライマーを用いて上記増幅を行ない、O1抗原関連遺伝子領域の分子量に相当する位置にバンドが検出された場合、検査した菌の血清型はO1抗原血清型であると同定される。該当する増幅が見られなければ陰性と判定する。以下、他の抗原血清型に対応するプライマーを用いて同様の操作を行なう。なお、検査の順番は任意であるが、出現頻度が高い順番に行なうのが効率的である。被検試料の由来にもよるが、通常は、検出頻度からO6、O11、O4、O1の抗原血清型の検査を先に行なうのがよい。もっとも、検査の正確を期すために、ある抗原血清型で陽性と判定されてもさらに検査を続け、他の抗原血清型検査での陰性を確認してもよい。
本発明の方法は、種々の試料について適用可能であり、例えば、患者の痰、血液、血漿、唾液、尿、粘膜等の生体試料、汚染が考えられる包帯、寝具、寝間着等のリネン類、手術器具その他の器具、家具、建具等から採取した試料、洗浄水、飲料水等(但し、これらに限定されない)の検査に適用できる。
以下、本発明を実施例、比較例によってより詳細に説明する。なお、以下の実施例及び参考例において、各プライマーは、それぞれ本発明者の設計した配列に従って、オリゴヌクレオチド対を合成(つくばオリゴサービス株式会社、茨城県つくば市)して用いた。
また、緑膿菌試料は、American Type Culture Collection (ATCC)から入手したO抗原型が既知の以下の菌株を用いた(括弧内はO抗原型):ATCC33348(O1)、ATCC33349(O2)、ATCC33350(O3)、ATCC33351(O4)、ATCC33352(O5)、ATCC33354(O6)、ATCC33353(O7)、ATCC33355(O8)、ATCC33356(O9)、ATCC33357(O10)、ATCC33358(O11)、ATCC33359(O12)、ATCC33360(O13)、ATCC33361(O14)、ATCC33362(O15)、ATCC33363(O16)、ATCC33364(O17)、ATCC43390(O18)、ATCC43731(O19)、ATCC43732(O20)。
実施例1:プライマー対(PA1A,PA1B)によるO1抗原血清型の識別
(1)被験菌株の培養
前記抗原血清型緑膿菌菌株(O1、O2、O3、O4、O5、O6、O7、O8、O9、O10、O11、O12、O13、O14、O15、O16、O17、O18、O19、O20抗原血清型)をトリプトソイ寒天培地で37℃で18時間培養した。
(2)鋳型DNAの作成
次いで、細菌を熱処理して各DNAを抽出した。すなわち、前記培養菌株を、径約1mmの白金耳で1白金耳分を取り、蒸留水1mlに浮遊させ、100℃で5分煮沸処理した。菌浮遊液を14000rpmで5分遠心し、上清をそれぞれの鋳型DNAとして使用した。
(3)増幅
増幅はPCRによって行なった。すなわち、Taq DNAポリメラーゼ(5U/μl、TaKaRa R001A)0.1μl、dNTP混合物2μl、10×PCRバッファー2μl(Mg2+添加)を(2)で調製したDNA鋳型2μl、プライマー各2μl、滅菌蒸留水9.9μlとともにPCRチューブ内に入れた(反応液全量:20μl)。なお、dNTPとバッファーはTaq DNAポリメラーゼ添付のものを用いた。
PCRは遺伝子増幅装置(TaKaRa TP−600)を使用し、94℃5分の熱変性を1サイクル行なった後、94℃30秒の熱変性−60℃1分のアニーリング−72℃2分のDNA伸長反応を30サイクル行ない、最後に72℃で5分、1サイクルの伸長反応を行なった。
(4)検出
上記PCR産物とDNA分子量マーカー(φX174HincIIdigest(TaKaRa3406A))各10μlを2%アガロースゲル(NuSieve 3:1 Agarose、Takara)に添加し、Mupid−2泳動装置(コスモ・バイオ株式会社)を用いて、100Vで50分泳動した。アガロースゲルはエチジウムブロマイドで染色し、302nmのトランスイルミネータ(フナコシ株式会社TM−36)で紫外線照射し、検出されたDNA泳動像を665フィルム(Polaroid)で写真撮影した。
結果を図1に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO1抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO2〜O10、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA1A,PA1B)を用いた場合、O1抗原血清型の被験細菌株でのみ495bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA1A,PA1B)によれば、O1抗原型が有効に判別できる。
実施例2:プライマー対(PA3A,PA3B)によるO3抗原血清型の識別
プライマー対としてPA3AとPA3Bを使用し、分子量マーカーをpBR322DNA/AluI)(Fermentas SM0121)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図2に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO3抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO3)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA3A,PA3B)を用いた場合、O3抗原血清型の被験細菌株でのみ655bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA3A,PA3B)によれば、O3抗原型が有効に判別できる。
実施例3:プライマー対(PA4A,PA4B)によるO4抗原血清型の識別
プライマー対としてPA4AとPA4Bを使用し、分子量マーカーをpUC19DNA/MspI(HpaII)(Fermentas SM0221)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図3に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO4抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO4)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA4A,PA4B)を用いた場合、O4抗原血清型の被験細菌株でのみ550bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA4A,PA4B)によれば、O4抗原型が有効に判別できる。
実施例4:プライマー対(PA6A,PA6B)によるO6抗原血清型の識別
プライマー対としてPA6AとPA6Bを使用し、分子量マーカーをφX174HaeIIIdigest(TaKaRa3405A)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図4に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO6抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO6)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA6A,PA6B)を用いた場合、O6抗原血清型の被験細菌株でのみ896bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA6A,PA6B)によれば、O6抗原型が有効に判別できる。
実施例5:プライマー対(PA9A,PA9B)によるO9抗原血清型の識別
プライマー対としてPA9AとPA9Bを使用した他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図5に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO9抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO9)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA9A,PA9B)を用いた場合、O9抗原血清型の被験細菌株でのみ428bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA9A,PA9B)によれば、O9抗原型が有効に判別できる。
実施例6:プライマー対(PA11A,PA11B)によるO11抗原血清型の識別
プライマー対としてPA11AとPA11Bを使用し、分子量マーカーをφX174HaeIIIdigest(TaKaRa3405A)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図6に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO11抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O12〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA11A,PA11B)を用いた場合、O11抗原血清型の被験細菌株でのみ1069bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA11A,PA11B)によれば、O11抗原型が有効に判別できる。
実施例7:プライマー対(PA12A,PA12B)によるO12抗原血清型の識別
プライマー対としてPA12AとPA12Bを使用し、分子量マーカーをpBR322DNA/AluI)(Fermentas SM0121)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図7に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO12抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O11〜O20(除くO12)抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA12A,PA12B)を用いた場合、O12抗原血清型の被験細菌株でのみ563bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA12A,PA12B)によれば、O12抗原型が有効に判別できる。
実施例8:プライマー対(PA15A,PA15B)によるO15抗原血清型の識別
プライマー対としてPA15AとPA15Bを使用し、分子量マーカーをφX174HaeIIIdigest(TaKaRa3405A)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図8に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO15抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O11〜O20(除くO15)抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA15A,PA15B)を用いた場合、O15抗原血清型の被験細菌株でのみ1018bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA15A,PA15B)によれば、O15抗原型が有効に判別できる。
実施例9:本発明のプライマー対による群別血清型の型別
デンカ生研血清凝集反応によりM群と判定された試料7菌株について、前記実施例と同様に本発明のプライマーを順次用いてPCR法による型別を試みた。その結果、(PA6A,PA6B)、(PA11A,PA11B)、(PA4A,PA4B)、(PA1A,PA1B)による型別を行なった段階で、これらはO1抗原型1株、O4抗原型1株、O6抗原型2株、O11抗原型3株であることが判明した。これらの菌株について念のため、残りのプライマーを用いた試験も行なったがいずれも増幅はみられなかった。
実施例10:判定不能株の本発明のプライマー対による型別
デンカ生研血清凝集反応で凝集が見られず判定不能菌とされた試料9菌株について、前記実施例と同様に本発明のプライマーを順次用いてPCR法による型別を試みた。その結果、(PA6A,PA6B)、(PA11A,PA11B)、(PA4A,PA4B)、(PA1A,PA1B)による型別を行なった段階で、これらはO1抗原型2株、O4抗原型1株、O6抗原型3株、O11抗原型3株であることが判明した。これらの菌株について念のため、残りのプライマーを用いた試験も行なったがいずれも増幅はみられなかった。
実施例11:プライマー対(PA17A,PA17B)によるO17抗原血清型の識別
プライマー対としてPA17AとPA17Bを使用した他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図9に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO17抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O11〜O20(除くO17)抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA17A,PA17B)を用いた場合、O17抗原血清型の被験細菌株でのみ748bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA17A,PA17B)によれば、O17抗原型が有効に判別できる。
実施例12:プライマー対(PAB1,PAB2)によるO2、O5、O16、O18、及びO20抗原血清型の識別
プライマー対としてPAB1とPAB2を使用し、分子量マーカーをpBR322DNA/AluI)(Fermentas SM0121)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図10に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO2抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO2)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PAB1,PAB2)を用いた場合、O2、O5、O16、O18、及びO20抗原血清型の被験細菌株でのみ639bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PAB1,PAB2)によれば、O2、O5、O16、O18、及びO20抗原型が有効に判別できる。
実施例13:プライマー対(PAC1,PAC2)によるO7及びO8抗原血清型の識別
プライマー対としてPAC1とPAC2を使用し、分子量マーカーをφX174HaeIIIdigest(TaKaRa3405A)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図11に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO7抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3と15はO8抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン4〜12、16〜24はそれぞれO1〜O11(除くO7、O8)、O12〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する。
この結果に示されるように、プライマー対(PAC1,PAC2)を用いた場合、O7及びO8抗原血清型の被験細菌株でのみ815bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PAC1,PAC2)によれば、O7及びO8抗原型が有効に判別できる。
実施例14:プライマー対(PA10A,PA10B)によるO10及びO19抗原血清型の識別
プライマー対としてPA10AとPA10Bを使用した他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図12に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO10抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O9、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。
この結果に示されるように、プライマー対(PA10A,PA10B)を用いた場合、O10及びO19抗原血清型の被験細菌株でのみ627bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA10A,PA10B)によれば、O10及びO19抗原型が有効に判別できる。
実施例15:プライマー対(PA13A,PA13B)によるO13及びO14抗原血清型の識別
プライマー対としてPA13AとPA13Bを使用し、分子量マーカーをpBR322DNA/AluI)(Fermentas SM0121)に代えた他は実施例1と同様にして、菌の培養、PCR、電気泳動を行なった。結果を図13に示す。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO13抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3と15はO14抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン4〜12、16〜24はそれぞれO1〜O9、O10〜O20(除くO13、O14)抗原血清型由来のDNAに対応する。
この結果に示されるように、プライマー対(PA13A,PA13B)を用いた場合、O13及びO14抗原血清型の被験細菌株でのみ521bpの増幅が見られ、他の抗原血清型の被験細菌株ではこのプライマー対による増幅は認められない。従って、本発明のプライマー対(PA13A,PA13B)によれば、O13及びO14抗原型が有効に判別できる。
本発明によれば、従来、血清凝集反応により識別されてきた菌株についてPCR法により明確に識別できる。また、従来の血清凝集反応によりM群とのみ判定されている菌株や従来のデンカ生研血清凝集反応では型別凝集反応が起こらないため判別ができなかった菌株についても判定することができる。また、国際的な型に準拠した詳細な型別が可能であるとともに、高価なモノクローナル抗体を用いることなく正確性の高い識別が可能となるため、従来日本国内で行なわれている緑膿菌研究会法に代わる標準法として高い有用性を有し、幅広く応用が可能である。
各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA1A,PA1B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO1抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO2〜O10、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA3A,PA3B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO3抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO3)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA4A,PA4B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO4抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO4)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA6A,PA6B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO6抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO6)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA9A,PA9B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO9抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO9)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA11A,PA11B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO11抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O12〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA12A,PA12B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO12抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O11〜O20(除くO12)抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA15A,PA15B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO15抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O11〜O20(除くO15)抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA17A,PA17B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO17抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜12、15〜23はそれぞれO1〜O10、O11〜O20(除くO17)抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン24にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PAB1,PAB2)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO2抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O10(除くO2)、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PAC1,PAC2)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO7抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3と15はO8抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン4〜12、16〜24はそれぞれO1〜O11(除くO7、O8)、O12〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA10A,PA10B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO10抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3〜11、15〜24はそれぞれO1〜O9、O11〜O20抗原血清型由来のDNAに対応する(レーン12にはいずれのDNAも加えていない)。 各抗原血清型菌株のDNAについて本発明のプライマー(PA13A,PA13B)を用いてPCR増幅後、アガロースゲル電気泳動した結果を示す写真。図中、レーン1と13はマーカー、レーン2と14はO13抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン3と15はO14抗原血清型由来のDNAに対応し、レーン4〜12、16〜24はそれぞれO1〜O9、O10〜O20(除くO13、O14)抗原血清型由来のDNAに対応する。

Claims (6)

  1. 緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)の被検菌株から得たDNAを鋳型とし、各O抗原血清型の緑膿菌DNAに特異的なオリゴヌクレオチド対をプライマーとして増幅反応を行ない、増幅産物がいずれのプライマー対に対応するかを識別することにより、被検菌株のO抗原血清型を識別する緑膿菌の型の判別方法であって、
    O11抗原血清型を識別するために、O11抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号11と配列番号12の塩基配列を含むプライマー対を用いて増幅反応を行なうことを特徴とする緑膿菌の型の判別方法。
  2. 緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)の被検菌株から得たDNAを鋳型とし、各O抗原血清型の緑膿菌DNAに特異的なオリゴヌクレオチド対をプライマーとして増幅反応を行ない、増幅産物がいずれのプライマー対に対応するかを識別することにより、被検菌株のO抗原血清型を識別する緑膿菌の型の判別方法であって、
    O11抗原血清型を識別するために、
    O11抗原血清型については、O11抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号11と配列番号12の塩基配列を含むプライマー対を用いて増幅反応を行ない、
    O3、O12、O15、および/またはO17抗原血清型を識別するために、
    1)O3抗原血清型については、O3抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号3と配列番号4の塩基配列を含むプライマー対、
    2)O12抗原血清型については、O12抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号13と配列番号14の塩基配列を含むプライマー対、
    3)O15抗原血清型については、O15抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号15と配列番号16の塩基配列を含むプライマー対、
    4)O17抗原血清型については、O17抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号17と配列番号18の塩基配列を含むプライマー対を用いて増幅反応を行なう請求項1に記載の緑膿菌の型の判別方法。
  3. 増幅をポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により行なう請求項1または2に記載の緑膿菌の型の判別方法。
  4. 増幅産物の識別をアガロースゲル電気泳動により行なう請求項1または2に記載の緑膿菌の型の判別方法。
  5. 緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)の被検菌株から得たDNAを鋳型とし、各O抗原血清型の緑膿菌DNAに特異的なオリゴヌクレオチド対をプライマーとして増幅反応を行ない、増幅産物がいずれのプライマー対に対応するかを識別することにより、被検菌株のO抗原血清型を識別する緑膿菌の型の判別方法で用いるプライマー対であって、
    O11抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号11と配列番号12の塩基配列を含むプライマー対を含む、緑膿菌のO11抗原血清型を識別するプライマー対を含むことを特徴とする緑膿菌の型別用プライマーセット。
  6. 緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)の被検菌株から得たDNAを鋳型とし、各O抗原血清型の緑膿菌DNAに特異的なオリゴヌクレオチド対をプライマーとして増幅反応を行ない、増幅産物がいずれのプライマー対に対応するかを識別することにより、被検菌株のO抗原血清型を識別する緑膿菌の型の判別方法で用いるプライマー対であって、
    O11抗原血清型については、O11抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号11と配列番号12の塩基配列を含むプライマー対を含む、緑膿菌のO11抗原血清型を識別するプライマー対を含み、
    1)O3抗原血清型については、O3抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号3と配列番号4の塩基配列を含むプライマー対、
    2)O12抗原血清型については、O12抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号13と配列番号14の塩基配列を含むプライマー対、
    3)O15抗原血清型については、O15抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号15と配列番号16の塩基配列を含むプライマー対、
    4)O17抗原血清型については、O17抗原血清型の緑膿菌DNAにのみ特異的なオリゴヌクレオチド対である、配列番号17と配列番号18の塩基配列を含むプライマー対を含む、緑膿菌のO3、O12、O15、および/またはO17抗原血清型を識別するプライマー対を含む請求項5に記載の緑膿菌の型別用プライマーセット。
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