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JP7713682B2 - Improvement of long-term nucleic acid amplification reactions - Google Patents
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JP7713682B2 - Improvement of long-term nucleic acid amplification reactions - Google Patents

Improvement of long-term nucleic acid amplification reactions

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JP7713682B2 JP2021144972A JP2021144972A JP7713682B2 JP 7713682 B2 JP7713682 B2 JP 7713682B2 JP 2021144972 A JP2021144972 A JP 2021144972A JP 2021144972 A JP2021144972 A JP 2021144972A JP 7713682 B2 JP7713682 B2 JP 7713682B2
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Description

本発明は、所定温度で長時間の核酸増幅反応を行う方法に関する。 The present invention relates to a method for performing a long-term nucleic acid amplification reaction at a specified temperature.

近年、等温で核酸増幅反応を行う方法が種々開発されている。このような等温での核酸増幅が可能な方法としては、例えば、RNAからの増幅に用いられるRT-RamDA法(特許文献1、非特許文献1)、DNAの増幅に用いられるMultiple Displacement Amplification(MDA)法(非特許文献2)、Strand Displacement Amplification(SDA)法(非特許文献3)、Rolling Cycle Amplification(RCA)法(非特許文献4)、Loop-Mediated Isothermal Amplification(LAMP)法(非特許文献5)などが知られており、実用化されている。 In recent years, various methods for performing isothermal nucleic acid amplification reactions have been developed. Methods capable of such isothermal nucleic acid amplification include, for example, the RT-RamDA method used for amplification from RNA (Patent Document 1, Non-Patent Document 1), the Multiple Displacement Amplification (MDA) method used for DNA amplification (Non-Patent Document 2), the Strand Displacement Amplification (SDA) method (Non-Patent Document 3), the Rolling Cycle Amplification (RCA) method (Non-Patent Document 4), and the Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP) method (Non-Patent Document 5), which are known and have been put to practical use.

この中でも、RT-RamDA法は、試料中のRNAからcDNAを従来の逆転写反応よりも10~100倍に増やすことができ、微量RNAからの遺伝子発現解析において低発現遺伝子の捕捉や検出遺伝子数の拡充を可能にする有望な方法である(特許文献1、非特許文献1)。このRT-RamDA法は、例えば等温での反応時間を30分から120分にすることで、より多量のcDNAを得ることができる(特許文献1、非特許文献1)。より多くのcDNAを得ることで、微量RNAから様々な解析を行うことができる。 Among these, the RT-RamDA method can increase the amount of cDNA from RNA in a sample by 10 to 100 times compared to conventional reverse transcription reactions, and is a promising method that makes it possible to capture low-expressing genes and expand the number of detectable genes in gene expression analysis from trace amounts of RNA (Patent Document 1, Non-Patent Document 1). With this RT-RamDA method, it is possible to obtain a larger amount of cDNA by, for example, increasing the isothermal reaction time from 30 minutes to 120 minutes (Patent Document 1, Non-Patent Document 1). Obtaining a larger amount of cDNA makes it possible to perform various analyses from trace amounts of RNA.

国際公開第2016/052619号International Publication No. 2016/052619

Hayashi T.,et.al.,Single-cell full-length total RNA sequencing uncovers dynamics of recursive splicing and enhancer RNAs,Nat.Commun.,2018Hayashi T. , etc. al. , Single-cell full-length total RNA sequencing uncovers dynamics of recursive splicing and enhancer RNAs, Nat. Commun. ,2018 Dean F.B.,et.al.,Comprehensive human genome amplification using multiple displacement amplification,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,2002Dean F. B. , etc. al. , Comprehensive human genome amplification using multiple displacement amplification, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. ,2002 Walker G.T.,et.al.,Isothermal in vitro amplification of DNA by a restriction enzyme/DNA polymerase system,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,1992Walker G. T. , etc. al. , Isothermal in vitro amplification of DNA by a restriction enzyme/DNA polymerase system, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. , 1992 Lizardi P.M.,et.al.,Mutation detection and single-molecule counting using isothermal rolling-circle amplification,Nat.Genet.,1998Lizardi P. M. , etc. al. , Mutation detection and single-molecule counting using isothermal rolling-circle amplification, Nat. Genet. , 1998 Notomi T.,et.al.,Loop-mediated isothermal amplification of DNA,Nucleic Acids Res.,2000Notomi T. , etc. al. , Loop-mediated isothermal amplification of DNA, Nucleic Acids Res. ,2000

本発明者らは、親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を用いて、所定温度で長時間にわたり核酸増幅反応を行った場合に増幅効率が低下し得るという、これまでに知られていない知見を得た。よって、本発明では、このような場合であっても高い増幅効率で長時間にわたり核酸増幅反応を行う方法を提供することを主な課題とする。 The present inventors have discovered, hitherto unknown, that when a nucleic acid amplification reaction is carried out over a long period of time at a specific temperature using a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer, the amplification efficiency may decrease. Therefore, the main objective of the present invention is to provide a method for carrying out a nucleic acid amplification reaction over a long period of time with high amplification efficiency even in such a case.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸を増幅する方法において、前記核酸増幅反応液中に一本鎖DNA結合タンパク質を特定の濃度で添加することにより、親水性ポリマーによる核酸増幅阻害を抑制し、高い増幅効率で核酸を増幅することができることを見出した。当該知見を基にさらに検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research conducted by the present inventors to solve the above problems, the present inventors have found that in a method for amplifying nucleic acid, which includes a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a time longer than 30 minutes, the inhibition of nucleic acid amplification by the hydrophilic polymer can be suppressed by adding a specific concentration of a single-stranded DNA binding protein to the nucleic acid amplification reaction solution, and nucleic acid can be amplified with high amplification efficiency. Based on this finding, the present inventors have conducted further research and have completed the present invention.

即ち、代表的な本発明は以下の態様を包含する。
[項1] 親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸を増幅する方法において、前記核酸増幅反応液中に40ng/μL以上の一本鎖DNA結合タンパク質を含有させることにより、前記親水性ポリマーによる核酸増幅阻害を抑制する方法。
[項2] RT-RamDA法により核酸を増幅する、項1に記載の方法。
[項3] 前記核酸増幅反応液が、DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素、40ng/μL以上の一本鎖DNA結合タンパク質、逆転写酵素、プライマー、鋳型RNA、及び親水性ポリマーを含有する、項1又は2に記載の方法。
[項4] 前記DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素が非特異的DNA分解酵素である、項3に記載の方法。
[項5] 前記鋳型RNAが、1細胞~1000細胞から抽出されたRNAである、項3又は項4に記載の方法。
[項6] 前記一本鎖DNA結合タンパク質がT4ジーン32プロテインである、項1~5のいずれかに記載の方法。
[項7] 前記インキュベートの時間が60分以上である、項1~6のいずれかに記載の方法。
[項8] 前記インキュベートの時間が120分以上である、項1~7のいずれかに記載の方法。
[項9] 前記親水性ポリマーが、核酸ポリマー及びポリエチレングリコールからなる群から選択される少なくとも一種である、項1~8のいずれかに記載の方法。
[項10] 前記核酸増幅反応液中の前記親水性ポリマーの濃度が0.01ng/μL以上である、項1~9のいずれかに記載の方法。
[項11] 前記親水性ポリマーが、ポリイノシン酸及びポリシチジル酸からなる群から選択される少なくとも一種である、項1~10のいずれかに記載の方法。
[項12] 前記インキュベートの温度が35℃以上40℃以下の温度である、項1~11のいずれかに記載の方法。
[項13] 親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸を増幅する方法において、前記核酸増幅反応液中に、前記親水性ポリマー1質量部に対して一本鎖DNA結合タンパク質を0.01~1500質量部含有させることにより、前記親水性ポリマーによる核酸増幅阻害を抑制する方法。
[項14] 核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む核酸増幅に用いられるキットであって、親水性ポリマーと、核酸増幅反応液中の濃度が40ng/μL以上となるように調整された濃度の一本鎖DNA結合タンパク質とを含む、キット。
[項15] 核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む核酸増幅に用いられるキットであって、親水性ポリマーと、親水性ポリマー1質量部に対して0.01~1500質量部の一本鎖DNA結合タンパク質とを含む、キット。
That is, the present invention typically includes the following aspects.
[Item 1] A method for amplifying nucleic acid, comprising a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a period of time longer than 30 minutes, wherein the method suppresses inhibition of nucleic acid amplification by the hydrophilic polymer by adding 40 ng/μL or more of a single-stranded DNA binding protein to the nucleic acid amplification reaction solution.
[Item 2] The method according to item 1, wherein the nucleic acid is amplified by the RT-RamDA method.
[Item 3] The method according to Item 1 or 2, wherein the nucleic acid amplification reaction solution contains a DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme, 40 ng/μL or more of a single-stranded DNA binding protein, a reverse transcriptase, a primer, a template RNA, and a hydrophilic polymer.
[Item 4] The method according to Item 3, wherein the DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme is a non-specific DNA degrading enzyme.
[Item 5] The method according to Item 3 or Item 4, wherein the template RNA is RNA extracted from 1 cell to 1000 cells.
[Item 6] The method according to any one of Items 1 to 5, wherein the single-stranded DNA binding protein is T4 gene 32 protein.
[Item 7] The method according to any one of Items 1 to 6, wherein the incubation time is 60 minutes or longer.
[Item 8] The method according to any one of Items 1 to 7, wherein the incubation time is 120 minutes or longer.
[Item 9] The method according to any one of Items 1 to 8, wherein the hydrophilic polymer is at least one selected from the group consisting of a nucleic acid polymer and polyethylene glycol.
[Item 10] The method according to any one of Items 1 to 9, wherein the concentration of the hydrophilic polymer in the nucleic acid amplification reaction solution is 0.01 ng/μL or more.
[Item 11] The method according to any one of Items 1 to 10, wherein the hydrophilic polymer is at least one selected from the group consisting of polyinosinic acid and polycytidylic acid.
[Item 12] The method according to any one of Items 1 to 11, wherein the incubation temperature is 35° C. or higher and 40° C. or lower.
[Item 13] A method for amplifying nucleic acid, comprising a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a time longer than 30 minutes, wherein the nucleic acid amplification reaction solution contains 0.01 to 1,500 parts by mass of a single-stranded DNA binding protein per part by mass of the hydrophilic polymer, thereby suppressing inhibition of nucleic acid amplification by the hydrophilic polymer.
[Item 14] A kit used for nucleic acid amplification, which includes a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a period of time longer than 30 minutes, the kit comprising a hydrophilic polymer and a single-stranded DNA binding protein at a concentration adjusted to be 40 ng/μL or more in the nucleic acid amplification reaction solution.
[Item 15] A kit used for nucleic acid amplification, which includes a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a period of time longer than 30 minutes, the kit comprising a hydrophilic polymer and 0.01 to 1,500 parts by mass of a single-stranded DNA binding protein per 1 part by mass of the hydrophilic polymer.

本発明により、例えば親水性ポリマーの存在下でも増幅効率を損なうことなく、核酸増幅反応を長時間行うことができる。特に、RT-RamDA法などで鋳型RNAからcDNAの増幅を行う場合であっても、反応時間の延長による増幅阻害を抑制し、高い増幅効率で長時間反応を行うことができる。これによって様々な条件下でRT-RamDA法などの核酸増幅法を行うことができるようになり、遺伝子解析技術の進展に役立つ。例えば、次世代シーケンサー(NGS)やリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などの技術に応用される、RT-RamDA法を用いたシングルセル解析などの研究の促進に寄与する。 The present invention allows nucleic acid amplification reactions to be carried out for long periods of time, for example, even in the presence of hydrophilic polymers, without impairing amplification efficiency. In particular, even when amplifying cDNA from template RNA using the RT-RamDA method or the like, it is possible to suppress inhibition of amplification caused by extending the reaction time, and to carry out long-term reactions with high amplification efficiency. This makes it possible to carry out nucleic acid amplification methods such as the RT-RamDA method under a variety of conditions, which is useful for the advancement of genetic analysis technology. For example, it will contribute to the promotion of research into single-cell analysis using the RT-RamDA method, which is applied to technologies such as next-generation sequencers (NGS) and real-time polymerase chain reaction (PCR).

図1は、実施例1におけるリアルタイムPCRの結果を示す図である。RT-RamDA反応を37℃で120分間行った場合の増幅率について、ポリイノシン酸の添加濃度による違いを比較した。βACTIN遺伝子について評価し、縦軸は、RT-RamDA反応を行わない通常の逆転写反応からの差分をΔCt値として増幅率を評価した。1 shows the results of real-time PCR in Example 1. The amplification rate when the RT-RamDA reaction was carried out at 37° C. for 120 minutes was compared depending on the concentration of polyinosinic acid added. The amplification rate was evaluated for the βACTIN gene, and the vertical axis represents the difference from the normal reverse transcription reaction without the RT-RamDA reaction as the ΔCt value. 図2は、実施例2におけるリアルタイムPCRの結果を示す図である。ポリイノシン酸を添加し、RT-RamDA反応を37℃で30、120、360分間行った場合における、逆転写酵素又は一本鎖DNA結合タンパク質の添加量による増幅率の違いを評価した。βACTIN遺伝子とNEAT1遺伝子について評価し、縦軸は、RT-RamDA反応を行わない通常の逆転写反応からの差分をΔCt値として増幅率を評価した。2 is a diagram showing the results of real-time PCR in Example 2. The difference in amplification rate depending on the amount of reverse transcriptase or single-stranded DNA binding protein added was evaluated when polyinosinic acid was added and the RT-RamDA reaction was carried out at 37° C. for 30, 120, and 360 minutes. The βACTIN gene and the NEAT1 gene were evaluated, and the vertical axis was used to evaluate the amplification rate, with the difference from a normal reverse transcription reaction without the RT-RamDA reaction being the ΔCt value. 図3は、実施例3におけるリアルタイムPCRの結果を示す図である。実施例2と同様の評価(図2)を、逆転写酵素の種類を替えて行った。βACTIN遺伝子とNEAT1遺伝子について評価し、縦軸は、RT-RamDA反応を行わない通常の逆転写反応からの差分をΔCt値として増幅率を評価した。3 is a diagram showing the results of real-time PCR in Example 3. The same evaluation as in Example 2 (FIG. 2) was performed using different types of reverse transcriptase. The evaluation was performed for the βACTIN gene and the NEAT1 gene, and the amplification rate was evaluated by taking the difference from a normal reverse transcription reaction without the RT-RamDA reaction as the ΔCt value on the vertical axis. 図4は、実施例4におけるリアルタイムPCRの結果を示す図である。一本鎖DNA結合タンパク質によるポリイノシン酸のRT-RamDA反応の阻害作用の抑制効果の濃度依存性を評価した。βACTIN遺伝子について評価し、縦軸は、RT-RamDA反応を行わない通常の逆転写反応からの差分をΔCt値として増幅率を評価した。4 is a diagram showing the results of real-time PCR in Example 4. The concentration dependency of the inhibitory effect of single-stranded DNA binding protein on the RT-RamDA reaction of polyinosinic acid was evaluated. The βACTIN gene was evaluated, and the amplification rate was evaluated by taking the difference from the normal reverse transcription reaction without the RT-RamDA reaction as the ΔCt value on the vertical axis. 図5は、実施例5におけるリアルタイムPCRの結果を示す図である。ポリイノシン酸によるRT-RamDA反応の阻害作用とそれに対する効果を、異なる核酸ポリマーであるポリシチジル酸においても確認した。βACTIN遺伝子とNEAT1遺伝子について評価し、縦軸は、RT-RamDA反応を行わない通常の逆転写反応からの差分をΔCt値として増幅率を評価した。5 shows the results of real-time PCR in Example 5. The inhibitory action of polyinosinic acid on the RT-RamDA reaction and its effect on the reaction were also confirmed for polycytidylic acid, a different nucleic acid polymer. The βACTIN gene and NEAT1 gene were evaluated, and the amplification rate was evaluated by taking the difference from the normal reverse transcription reaction without the RT-RamDA reaction as the ΔCt value on the vertical axis. 図6は、実施例6におけるリアルタイムPCRの結果を示す図である。ポリイノシン酸によるRT-RamDA反応の阻害作用とそれに対する効果を、異なる親水性ポリマーであるポリエチレングリコールでも確認した。βACTIN遺伝子について評価し、縦軸は、RT-RamDA反応を行わない通常の逆転写反応からの差分をΔCt値として増幅率を評価した。6 shows the results of real-time PCR in Example 6. The inhibitory action of polyinosinic acid on the RT-RamDA reaction and its effect on the reaction were also confirmed with polyethylene glycol, a different hydrophilic polymer. The βACTIN gene was evaluated, and the amplification rate was evaluated by taking the difference from the normal reverse transcription reaction without the RT-RamDA reaction as the ΔCt value on the vertical axis.

以下、本発明の実施形態を示しつつ、本発明について更に詳説する。
<核酸を増幅する方法において親水性ポリマーによる核酸増幅阻害を抑制する方法>
本発明は、一実施形態において、親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸を増幅する方法において、前記核酸増幅反応液中に特定の濃度で(又は前記親水性ポリマーと特定の量比で)一本鎖DNA結合タンパク質を含有させることにより、前記親水性ポリマーによる核酸増幅阻害を抑制する方法を提供する。当該方法は、前記条件でインキュベートする工程を少なくとも含む任意の核酸増幅において利用され得る。好ましくは、当該方法は、RT-RamDA法により核酸を増幅する場合に利用され得るが、特に限定されない。
The present invention will be described in further detail below with reference to embodiments of the present invention.
<Method for suppressing inhibition of nucleic acid amplification by hydrophilic polymer in a method for amplifying nucleic acid>
In one embodiment, the present invention provides a method for amplifying nucleic acid, comprising a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer at a temperature higher than 30° C. and lower than 50° C. for a time longer than 30 minutes, in which inhibition of nucleic acid amplification by the hydrophilic polymer is suppressed by including a single-stranded DNA binding protein in the nucleic acid amplification reaction solution at a specific concentration (or at a specific quantitative ratio to the hydrophilic polymer). The method can be used in any nucleic acid amplification that includes at least a step of incubation under the above conditions. Preferably, the method can be used when amplifying nucleic acid by the RT-RamDA method, but is not particularly limited thereto.

1.核酸増幅反応液
核酸増幅反応液は、親水性ポリマー及び一本鎖DNA結合タンパク質に加えて、一般的に核酸増幅に用いられる成分を含有する。
一実施形態において、核酸増幅反応液は、鋳型核酸、プライマー、デオキシリボヌクレオチド、DNAポリメラーゼ、親水性ポリマー、及び一本鎖DNA結合タンパク質を含有することが好ましい。また、当該核酸増幅反応液は、逆転写酵素等の他の成分も任意に含有し得る。
別の実施形態において、核酸増幅反応液は、RT-RamDa法に用いられる成分、親水性ポリマー、及び一本鎖DNA結合タンパク質を含有することが好ましい。RT-RamDA法は、通常、鋳型RNA、プライマー、DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素、RNase Hマイナス型逆転写酵素、及び基質を含む混合物をインキュベートする工程を含む、核酸の増幅方法である。RT-RamDA法では、RNase Hマイナス型逆転写酵素のRNA依存性DNAポリメラーゼ活性により鋳型RNAの相補鎖DNA(cDNA)を合成し、RNAとcDNAとのハイブリッド鎖のうちのcDNA鎖をDNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素により無作為に切断し、前記の切断部位が起点となり、RNase Hマイナス型逆転写酵素の鎖置換活性により3’側のcDNA鎖がRNAから剥がされ、RNase Hマイナス型逆転写酵素により剥がされた部分に新たなcDNA鎖が合成される。RT-RamDA法の詳細については、米国特許出願公開公報2017/0275685(参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる)等に記載されている。従って、RT-RamDA法により核酸を増幅する場合、核酸増幅反応液は、例えば、鋳型RNA、プライマー、デオキシリボヌクレオチド、逆転写酵素、DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素、親水性ポリマー、及び一本鎖DNA結合タンパク質を含有する。また、当該核酸増幅反応液は、DNAポリメラーゼ等の他の成分も任意に含有し得る。
1. Nucleic Acid Amplification Reaction Solution The nucleic acid amplification reaction solution contains components generally used in nucleic acid amplification in addition to a hydrophilic polymer and a single-stranded DNA binding protein.
In one embodiment, the nucleic acid amplification reaction solution preferably contains a template nucleic acid, a primer, deoxyribonucleotides, a DNA polymerase, a hydrophilic polymer, and a single-stranded DNA binding protein, and may optionally contain other components such as a reverse transcriptase.
In another embodiment, the nucleic acid amplification reaction solution preferably contains the components used in the RT-RamDa method, a hydrophilic polymer, and a single-stranded DNA binding protein. The RT-RamDA method is a method for amplifying nucleic acids, which generally includes a step of incubating a mixture containing a template RNA, a primer, a DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme, an RNase H minus type reverse transcriptase, and a substrate. In the RT-RamDA method, a complementary strand DNA (cDNA) of the template RNA is synthesized by the RNA-dependent DNA polymerase activity of the RNase H minus type reverse transcriptase, the cDNA strand of the hybrid strand of RNA and cDNA is randomly cleaved by the DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme, and the cleavage site serves as a starting point, whereby the 3' side cDNA strand is peeled off from the RNA by the strand displacement activity of the RNase H minus type reverse transcriptase, and a new cDNA strand is synthesized at the part peeled off by the RNase H minus type reverse transcriptase. Details of the RT-RamDA method are described in U.S. Patent Application Publication No. 2017/0275685 (the entirety of which is incorporated herein by reference), etc. Therefore, when amplifying a nucleic acid by the RT-RamDA method, the nucleic acid amplification reaction solution contains, for example, a template RNA, a primer, deoxyribonucleotides, a reverse transcriptase, a DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme, a hydrophilic polymer, and a single-stranded DNA binding protein. In addition, the nucleic acid amplification reaction solution may also contain other components such as a DNA polymerase.

(1)親水性ポリマー
親水性ポリマーは、例えば、RT-RamDA法などの核酸増幅法では、鋳型RNAからcDNAを合成し増幅する際の正確性や合成速度を高める目的や、特定のRNA(例えば、合成を意図しないrRNA)からのcDNA合成を阻害する目的など、様々な目的で添加される。しかしながら、親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を長時間所定温度でインキュベートすると、核酸増幅反応が阻害されることが後述の試験例の結果から明らかとなっている。特定の理論に拘束されるわけではないが、これは親水性ポリマーが逆転写酵素や一本鎖DNA結合タンパク質など、核酸増幅反応(例えば、RT-RamDA反応)に必要な酵素・成分などと結合し、これらの酵素・成分の活性を低下させるためであると考えられる。従って、親水性ポリマーは、例えば、核酸増幅反応液を長時間所定温度でインキュベートする工程を含む核酸増幅において増幅効率を低下させる阻害剤となり得る。このような親水性ポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、核酸ポリマー、ヘパリン、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、核酸ポリマー及び/又はポリエチレングリコールが阻害を引き起こす傾向が強い。また核酸ポリマーの中では、ポリイノシン酸及び/又はポリシチジル酸が特に阻害を引き起こす傾向が強い。
親水性ポリマーによって増幅効率の低下が起こる核酸増幅条件(例えば、RT-RamDA法の条件)は、30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする条件である限り、特に限定はなく、等温条件であっても、熱サイクル条件であってもよい。特に35℃以上45℃以下の温度、なかでも35℃以上40℃以下の温度でのインキュベート時間が30分より長い場合に阻害が起こり易い傾向がある。とりわけ、前記温度で60分以上のインキュベート時間で阻害が強く、前記温度で120分以上のインキュベート時間でより強い阻害が起こる。また、前記温度で240分以上のインキュベート時間、更には前記温度で360分以上のインキュベート時間で更に強い阻害が起こり得る。前記温度でのインキュベート時間の上限は特に限定されないが、例えば、420分以下又は360分以下であってもよい。
核酸増幅反応液中の親水性ポリマーの濃度の下限値は、本発明の効果が発揮され得る限り特に限定されないが、一例として、核酸増幅反応液全体に対して0.01ng/μL以上であり、0.1ng/μL以上であってもよく、1ng/μL以上であってもよい。核酸増幅反応液中の親水性ポリマーの濃度の上限値もまた限定されないが、一例として、3μg/μL以下であり得る。また、親水性ポリマーが核酸ポリマーである場合は、例えば2ng/μL以下であり得る。
核酸ポリマーは、例えば、逆転写反応と共に核酸増幅反応を行う場合、核酸増幅反応液に添加することで、リボソーマルRNAの逆転写の抑制などに役立つ(国際公開第2020/184551号(参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる))。核酸ポリマーとしては、例えば、イノシン酸ポリマー、シチジル酸ポリマー、グアニル酸ポリマー、アデニル酸ポリマー、チミジル酸ポリマー、ウリジル酸ポリマー、デオキシイノシン酸ポリマー、デオキシシチジル酸ポリマー、デオキシグアニル酸ポリマー、デオキシアデニル酸ポリマー、デオキシチミジル酸ポリマー、及びデオキシウリジル酸ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。ここで、例えば、イノシン酸ポリマーは、イノシン酸ホモポリマー(ポリイノシン酸)、イノシン酸コポリマー(例えば、イノシン酸由来の構成単位が50モル%超、60モル%以上、70モル%以上、80モル%以上、又は90モル%以上であり、100モル%未満であるコポリマー)、これらの誘導体(例えば、少なくとも一部の塩基部分に、例えば、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アルキル基、アミノ基、メルカプト基などの官能基が導入されたもの、及び/又は、少なくとも一部のリン酸部分がチオリン酸部分に置き換わったもの)、及びこれらの塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩)を包含する意味で用い、ポリイノシン酸とポリシチジル酸とがアニールしたポリ(I:C)等と呼ばれる二本鎖のポリマーも包含する意味で用いる。他のシチジル酸ポリマー等についても同様の意味で用いる。
増幅効率を特に低下させる核酸ポリマーとしては、イノシン酸ポリマー、シチジル酸ポリマー、グアニル酸ポリマー、デオキシイノシン酸ポリマー、デオキシシチジル酸ポリマー、及びデオキシグアニル酸ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種が挙げられ、イノシン酸ポリマー及び/又はデオキシイノシン酸ポリマー、シチジル酸ポリマー及び/又はデオキシシチジル酸ポリマーがとりわけ増幅効率を低下させる。核酸ポリマーは任意の長さであり得るが、一例として全長が30~10000塩基長である核酸ポリマーであり得る。
(1) Hydrophilic polymers Hydrophilic polymers are added for various purposes, such as to increase the accuracy and synthesis rate when synthesizing and amplifying cDNA from template RNA in nucleic acid amplification methods such as the RT-RamDA method, and to inhibit cDNA synthesis from specific RNAs (e.g., rRNAs that are not intended to be synthesized). However, it has become clear from the results of the test examples described below that the nucleic acid amplification reaction is inhibited when a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer is incubated at a predetermined temperature for a long period of time. Without being bound by a specific theory, it is believed that this is because the hydrophilic polymer binds to enzymes and components necessary for nucleic acid amplification reactions (e.g., RT-RamDA reactions), such as reverse transcriptase and single-stranded DNA binding protein, and reduces the activity of these enzymes and components. Therefore, the hydrophilic polymer can be an inhibitor that reduces the amplification efficiency in nucleic acid amplification, which includes, for example, a process of incubating a nucleic acid amplification reaction solution at a predetermined temperature for a long period of time. Examples of such hydrophilic polymers include, but are not limited to, nucleic acid polymers, heparin, polyethylene glycol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more types. Among them, nucleic acid polymers and/or polyethylene glycol are highly likely to cause inhibition, and among nucleic acid polymers, polyinosinic acid and/or polycytidylic acid are particularly likely to cause inhibition.
The nucleic acid amplification conditions (e.g., conditions of the RT-RamDA method) under which the amplification efficiency is reduced by the hydrophilic polymer are not particularly limited as long as the conditions are conditions for incubation at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a time longer than 30 minutes, and may be isothermal conditions or thermal cycle conditions. In particular, inhibition tends to occur easily when the incubation time is longer than 30 minutes at a temperature of 35°C to 45°C, especially at a temperature of 35°C to 40°C. In particular, inhibition is strong at an incubation time of 60 minutes or more at the temperature, and even stronger inhibition occurs at an incubation time of 120 minutes or more at the temperature. In addition, even stronger inhibition may occur at an incubation time of 240 minutes or more at the temperature, and even stronger inhibition may occur at an incubation time of 360 minutes or more at the temperature. The upper limit of the incubation time at the temperature is not particularly limited, but may be, for example, 420 minutes or less or 360 minutes or less.
The lower limit of the concentration of the hydrophilic polymer in the nucleic acid amplification reaction solution is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be exhibited, but for example, it is 0.01 ng/μL or more, 0.1 ng/μL or more, or 1 ng/μL or more relative to the entire nucleic acid amplification reaction solution. The upper limit of the concentration of the hydrophilic polymer in the nucleic acid amplification reaction solution is also not limited, but for example, it can be 3 μg/μL or less. In addition, when the hydrophilic polymer is a nucleic acid polymer, it can be, for example, 2 ng/μL or less.
For example, when a nucleic acid amplification reaction is performed together with a reverse transcription reaction, the addition of a nucleic acid polymer to a nucleic acid amplification reaction solution is useful for suppressing reverse transcription of ribosomal RNA (International Publication No. 2020/184551 (the entirety of which is incorporated herein by reference)). Examples of nucleic acid polymers include inosinic acid polymers, cytidylic acid polymers, guanylic acid polymers, adenylic acid polymers, thymidylic acid polymers, uridylic acid polymers, deoxyinosinic acid polymers, deoxycytidylic acid polymers, deoxyguanylic acid polymers, deoxyadenylic acid polymers, deoxythymidylic acid polymers, and deoxyuridylic acid polymers. Here, for example, the term "inosinic acid polymer" refers to an inosinic acid homopolymer (polyinosinic acid), an inosinic acid copolymer (e.g., a copolymer in which the constituent units derived from inosinic acid are more than 50 mol%, 60 mol% or more, 70 mol% or more, 80 mol% or more, or 90 mol% or more, but less than 100 mol%), derivatives thereof (e.g., those in which functional groups such as fluorine atoms, bromine atoms, iodine atoms, alkyl groups, amino groups, mercapto groups, etc. are introduced into at least a portion of the base moiety, and/or those in which at least a portion of the phosphoric acid moiety is replaced with a thiophosphoric acid moiety), and salts thereof (e.g., alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts), and also refers to a double-stranded polymer called poly(I:C) in which polyinosinic acid and polycytidylic acid are annealed. The term is used in the same sense for other cytidylic acid polymers, etc.
Examples of nucleic acid polymers that particularly reduce amplification efficiency include at least one selected from the group consisting of inosinic acid polymers, cytidylic acid polymers, guanylic acid polymers, deoxyinosinic acid polymers, deoxycytidylic acid polymers, and deoxyguanylic acid polymers, and inosinic acid polymers and/or deoxyinosinic acid polymers, cytidylic acid polymers and/or deoxycytidylic acid polymers particularly reduce amplification efficiency. The nucleic acid polymer may be of any length, and may be, for example, a nucleic acid polymer having a total length of 30 to 10,000 bases.

(2)一本鎖DNA結合タンパク質
一本鎖DNA結合タンパク質としては、例えば、T4ジーン32プロテイン、RecA、SSB(Single-Stranded DNA Binding Protein)、これら2種以上の組合せが挙げられる。本発明では、一本鎖DNA結合タンパク質の濃度を40ng/μL以上にすることにより、30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む核酸増幅において増幅効率を高めることができる。特定の理論に拘束されるわけではないが、これは一本鎖DNA結合タンパク質の濃度を高めることで、親水性ポリマーに結合し、親水性ポリマーによる核酸増幅反応(例えば、RT-RamDA反応)の阻害作用を抑制するためであると考えられる。
一本鎖DNA結合タンパク質の核酸増幅反応液中の濃度は、40ng/μL以上である限り、特に限定されないが、45ng/μL以上であることが好ましく、50ng/μL以上であることがより好ましく、55ng/μL以上であることが更に好ましく、60ng/μL以上であることが更により好ましく、65ng/μL以上であることが特に好ましい。一本鎖DNA結合タンパク質の核酸増幅反応液中の濃度の上限値は、特に限定されないが、例えば、150ng/μL以下、140ng/μL以下、130ng/μL以下、120ng/μL以下、110ng/μL以下、又は100ng/μL以下とすることができる。このような濃度で一本鎖DNA結合タンパク質を核酸増幅反応液中に添加することにより、親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を所定温度で長時間インキュベートする工程を含む核酸増幅であっても、親水性ポリマーによる核酸増幅阻害が抑制されて、増幅効率を十分に維持できる。
一実施形態において、一本鎖DNA結合タンパク質の含有量は、親水性ポリマー1質量部に対して0.01質量部以上であることが好ましく、0.015質量部以上であることがより好ましく、0.02質量部以上であることがより好ましい。特定の実施形態において、親水性ポリマーが核酸ポリマーである場合には、一本鎖DNA結合タンパク質の含有量は、核酸ポリマー1質量部に対して10質量部以上である(又は10質量部よりも多くする)ことが好ましく、15質量部以上であることがより好ましく、20質量部以上であることが更に好ましく、30質量部以上であることが更により好ましく、40質量部以上であることが特に好ましい。また、一本鎖DNA結合タンパク質の含有量は、親水性ポリマー1質量部に対して、1500質量部以下であることが好ましく、1000質量部以下であることがより好ましく、500質量部以下であることが更に好ましく、100質量部以下であることが特に好ましい。特定の実施形態において、親水性ポリマーがポリエチレングリコールである場合には、一本鎖DNA結合タンパク質の含有量は、ポリエチレングリコール1質量部に対して10質量部未満であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、1質量部以下であることが更に好ましく、0.5質量部以下であることが更により好ましく、0.1質量部以下であることが特に好ましい。このような比率で親水性ポリマーと一本鎖DNA結合タンパク質とを共存させることで、本発明の効果がより一層確実に発揮され易くなる。
(2) Single-stranded DNA binding protein Examples of single-stranded DNA binding proteins include T4 gene 32 protein, RecA, SSB (Single-Stranded DNA Binding Protein), and combinations of two or more of these. In the present invention, by setting the concentration of the single-stranded DNA binding protein to 40 ng/μL or more, the amplification efficiency can be increased in nucleic acid amplification including a step of incubating at a temperature higher than 30° C. and lower than 50° C. for a period longer than 30 minutes. Without being bound by any particular theory, this is believed to be because increasing the concentration of the single-stranded DNA binding protein causes it to bind to a hydrophilic polymer and suppress the inhibitory effect of the hydrophilic polymer on the nucleic acid amplification reaction (for example, the RT-RamDA reaction).
The concentration of the single-stranded DNA binding protein in the nucleic acid amplification reaction solution is not particularly limited as long as it is 40 ng/μL or more, but is preferably 45 ng/μL or more, more preferably 50 ng/μL or more, even more preferably 55 ng/μL or more, even more preferably 60 ng/μL or more, and particularly preferably 65 ng/μL or more. The upper limit of the concentration of the single-stranded DNA binding protein in the nucleic acid amplification reaction solution is not particularly limited, but can be, for example, 150 ng/μL or less, 140 ng/μL or less, 130 ng/μL or less, 120 ng/μL or less, 110 ng/μL or less, or 100 ng/μL or less. By adding the single-stranded DNA binding protein to the nucleic acid amplification reaction solution at such a concentration, even in nucleic acid amplification that includes a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer at a predetermined temperature for a long period of time, the inhibition of nucleic acid amplification by the hydrophilic polymer is suppressed, and the amplification efficiency can be sufficiently maintained.
In one embodiment, the content of the single-stranded DNA binding protein is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.015 parts by mass or more, and more preferably 0.02 parts by mass or more, relative to 1 part by mass of the hydrophilic polymer. In a specific embodiment, when the hydrophilic polymer is a nucleic acid polymer, the content of the single-stranded DNA binding protein is preferably 10 parts by mass or more (or more than 10 parts by mass) relative to 1 part by mass of the nucleic acid polymer, more preferably 15 parts by mass or more, even more preferably 20 parts by mass or more, even more preferably 30 parts by mass or more, and particularly preferably 40 parts by mass or more. In addition, the content of the single-stranded DNA binding protein is preferably 1500 parts by mass or less, more preferably 1000 parts by mass or less, even more preferably 500 parts by mass or less, and particularly preferably 100 parts by mass or less, relative to 1 part by mass of the hydrophilic polymer. In a specific embodiment, when the hydrophilic polymer is polyethylene glycol, the content of the single-stranded DNA binding protein is preferably less than 10 parts by mass, more preferably 5 parts by mass or less, even more preferably 1 part by mass or less, even more preferably 0.5 parts by mass or less, and particularly preferably 0.1 parts by mass or less, relative to 1 part by mass of polyethylene glycol. By allowing the hydrophilic polymer and the single-stranded DNA binding protein to coexist at such a ratio, the effects of the present invention can be more reliably exhibited.

(3)DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素
DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素は、RNAとDNAとのハイブリッド鎖中のDNA鎖を切断する活性を有する酵素であることが好ましい。当該酵素としては、例えば、二本鎖特異的DNA分解酵素、非特異的DNA分解酵素を使用することができる。本発明ではこれらのうち、非特異的DNA分解酵素が好ましい。
(3) DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme The DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme is preferably an enzyme having an activity of cleaving a DNA strand in a hybrid strand of RNA and DNA. As the enzyme, for example, a double-strand-specific DNA degrading enzyme or a non-specific DNA degrading enzyme can be used. Among these, the non-specific DNA degrading enzyme is preferred in the present invention.

二本鎖特異的DNA分解酵素(二本鎖特異的ヌクレアーゼ;DSNとも言う)は、原核生物又は真核生物に由来する酵素を使用することができるが、好ましくは、甲殻類由来の二本鎖特異的DNA分解酵素又はその改変体を使用することができる。具体的な例としては、以下のものが挙げられる。
・ Solenocera melantho(ナミクダヒゲエビ)DNase
・ Penaeus japonicus(クルマエビ)DNase
・ Paralithodes camtschaticus(タラバガニ)DSN
・ Pandalus borealis(ホッコクアカエビ)dsDNase
・ Chionoecetes opilio(ズワイガニ)DSN
・ その他のDSNホモログ
二本鎖特異的DNA分解酵素は、好ましくは、60℃未満でもDNA分解活性を有する酵素である。上記の中では、エビ由来の二本鎖特異的DNA分解酵素又はその改変体が好ましい。
二本鎖特異的DNA分解酵素としては、市販品を使用することができる。市販品としては、dsDNase(ArcticZymes社)、Hl-dsDNase(ArcticZymes社)、dsDNase(Thermo scientific社)、Shrimp DNase、Recombinant(affymetrix社)、Atlantis dsDNase(Zymo Research社)、Thermolabile Nuclease(Roche社)などを挙げることができる。
The double-strand-specific DNA enzyme (also referred to as double-strand-specific nuclease; DSN) may be an enzyme derived from a prokaryote or a eukaryote, but preferably, a double-strand-specific DNA enzyme derived from a crustacean or a modified form thereof may be used. Specific examples include the following.
・ Solenocera melanthho (shrimp shrimp) DNase
・ Penaeus japonicus (prawn) DNase
・ Paralithodes camtschaticus (red king crab) DSN
・ Pandalus borealis (northern red shrimp) dsDNase
・ Chionoecetes opilio (snow crab) DSN
Other DSN Homologs The double-strand-specific DNA enzyme is preferably an enzyme that has DNA degradation activity even at temperatures below 60° C. Among the above, shrimp-derived double-strand-specific DNA enzyme or a modified form thereof is preferred.
Commercially available double-stranded specific DNA decomposition enzymes can be used, including dsDNase (ArcticZymes), Hl-dsDNase (ArcticZymes), dsDNase (Thermo scientific), Shrimp DNase, Recombinant (Affymetrix), Atlantis dsDNase (Zymo Research), and Thermolabile Nuclease (Roche).

非特異的DNA分解酵素としては、RNAとDNAとのハイブリッド鎖のDNA鎖を切断する活性を有し、RNAとDNAとのハイブリッド鎖のRNA鎖、一本鎖RNAを切断する活性を実質的に有さず、好ましくは、一本鎖DNAを切断する活性がRNAとDNAとのハイブリッド鎖のDNA鎖を切断する活性に比較して低くなる酵素を挙げることができる。非特異的DNA分解酵素は、好ましくは、60℃未満でもDNA分解活性を有する酵素である。このような非特異的DNA分解酵素としては、市販品を使用することもでき、例えば、DNaseI(Thermo Fisher社製、DNaseI)等を用いることが可能である。
非特異的DNA分解酵素は、原核生物又は真核生物に由来する酵素を使用することができるが、好ましくは、ほ乳類由来の非特異的DNA分解酵素又はその改変体、より好ましくはウシ由来の非特異的DNA分解酵素又はその改変体を使用することができる。
The non-specific DNA degrading enzyme may be an enzyme that has an activity of cleaving the DNA strand of an RNA-DNA hybrid chain, but does not substantially have an activity of cleaving the RNA strand of an RNA-DNA hybrid chain or single-stranded RNA, and preferably has an activity of cleaving single-stranded DNA lower than that of cleaving the DNA strand of an RNA-DNA hybrid chain. The non-specific DNA degrading enzyme is preferably an enzyme that has DNA degrading activity even at temperatures below 60° C. As such a non-specific DNA degrading enzyme, a commercially available product may be used, for example, DNase I (manufactured by Thermo Fisher, DNase I) or the like.
The non-specific DNA enzyme to be used may be an enzyme derived from a prokaryote or a eukaryote. Preferably, a non-specific DNA enzyme derived from a mammal or a modified version thereof, more preferably a non-specific DNA enzyme derived from a bovine or a modified version thereof, may be used.

上記改変体とは、天然由来のアミノ酸配列を改変することによって得られる酵素を意味する。具体的には、天然由来のアミノ酸配列と80%以上(好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる酵素、並びに天然由来のアミノ酸配列において1又は数個(例えば、1~10個、好ましくは1~5個、より好ましくは1~3個)のアミノ酸の欠失、置換、及び/又は付加を有するアミノ酸配列からなる酵素である。 The above-mentioned modified form refers to an enzyme obtained by modifying a naturally occurring amino acid sequence. Specifically, it is an enzyme consisting of an amino acid sequence that has 80% or more (preferably 90% or more, more preferably 95% or more) sequence identity with a naturally occurring amino acid sequence, as well as an enzyme consisting of an amino acid sequence in which one or several (e.g., 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3) amino acids have been deleted, substituted, and/or added in the naturally occurring amino acid sequence.

(4)プライマー
プライマーとしては、鋳型RNAなどの鋳型核酸に対する特異的なプライマー、オリゴdTプライマー、ランダムプライマー、これら2種以上の組合せが挙げられる。これらのうち、オリゴdTプライマーやランダムプライマーは、特定の配列に特異的なプライマーと異なり、任意のRNAにアニールして多種多様なRNAの逆転写を開始できるので、網羅的なRNAの逆転写によるDNA合成が求められる場面などにおいて好ましい。特定の実施形態では、オリゴdTプライマー及びランダムプライマーの組合せを用いて逆転写反応を行うことが特に有益である。オリゴdTプライマーとランダムプライマーのモル比は、例えば1:5~1:15、好ましくは1:8~1:12である。
ランダムプライマーとしては、例えば、完全ランダムプライマー、NSR(Not So Random)プライマーが挙げられる。
完全ランダムプライマーとは、種々の塩基配列を有するプライマーの混合物であり、各塩基配列は完全にランダムな塩基配列である。完全ランダムプライマーは、rRNA配列と完全に一致する(又は完全に相補的な)配列を含み得る。完全ランダムプライマーとしては、完全ランダムペンタマー、完全ランダムヘキサマー、完全ランダムヘプタマー、完全ランダムオクタマー、これらの組合せなどが例示できる。例えば、完全ランダムヘキサマーは、4種類のヌクレオチド(A、T、C、G)で可能な全ての塩基配列(4種類)の混合物であってもよい。
NSRプライマーとは、完全ランダムプライマーから、rRNA配列と完全に相補的な配列を有するプライマーを除去したものである。除去するrRNA配列としては、例えば、18S rRNA配列、28S rRNA配列、12S rRNA配列、16S rRNA配列、これらの組合せが挙げられる。
NSRプライマーとしては、例えば、完全ランダムヘキサマーからrRNA配列と完全に相補的な配列を有するヘキサマーを除外したものが挙げられる。また、完全ランダムペンタマー、完全ランダムヘプタマー、完全ランダムオクタマーなどのプライマーセットからrRNA配列と完全に相補的な配列を有するものを除外したものをNSRプライマーとすることもできる。
このようなNSRプライマーを使うことにより、生体内RNAの約8~9割を占めると言われるrRNAの転写を抑制できるので、rRNA以外のRNAの転写量を相対的に増やすことができ、よって例えば、mRNA等を解析して感度を改善させることができる。
NSRプライマーの詳細については、1)Amour et al.,Digital transcriptome profiling using selective hexamer priming for cDNA synthesis,Nature Methods,Vol.6,No.9,2009,pp.647-649、2)Ozsolak et al.,Digital transcriptome profiling from attomole-levelRNA samples,Genome Research,Vol.20,2010,pp.519-525、3)米国特許出願公開公報2010/0029511(参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる)等に記載されている。
プライマーの長さは、アニーリングの観点から、例えば5塩基以上、好ましくは6塩基以上であり、合成の観点から、例えば30塩基以下、好ましくは25塩基以下、より好ましくは20塩基以下である。
核酸増幅反応液において、プライマーの濃度は、特に制限されないが、例えば1~10μM、好ましくは2~6μM、より好ましくは3~5μMである。
(4) Primer The primer may be a specific primer for a template nucleic acid such as a template RNA, an oligo dT primer, a random primer, or a combination of two or more of these. Among these, an oligo dT primer or a random primer, unlike a primer specific to a specific sequence, can anneal to any RNA to initiate reverse transcription of a wide variety of RNAs, and is therefore preferred in situations where DNA synthesis by comprehensive reverse transcription of RNA is required. In certain embodiments, it is particularly useful to carry out the reverse transcription reaction using a combination of an oligo dT primer and a random primer. The molar ratio of the oligo dT primer to the random primer is, for example, 1:5 to 1:15, preferably 1:8 to 1:12.
Examples of random primers include completely random primers and NSR (Not So Random) primers.
A completely random primer is a mixture of primers having various base sequences, each of which is a completely random base sequence. A completely random primer may include a sequence that is completely identical (or completely complementary) to an rRNA sequence. Examples of completely random primers include completely random pentamers, completely random hexamers, completely random heptamers, completely random octamers, and combinations thereof. For example, a completely random hexamer may be a mixture of all possible base sequences ( 46 types) with four types of nucleotides (A, T, C, G).
The NSR primer is a complete random primer from which a primer having a sequence completely complementary to an rRNA sequence has been removed. Examples of the rRNA sequence to be removed include 18S rRNA sequences, 28S rRNA sequences, 12S rRNA sequences, 16S rRNA sequences, and combinations thereof.
The NSR primer may be, for example, a completely random hexamer excluding hexamers having sequences completely complementary to rRNA sequences. Also, a primer set such as a completely random pentamer, a completely random heptamer, or a completely random octamer excluding those having sequences completely complementary to rRNA sequences may be used as the NSR primer.
By using such an NSR primer, it is possible to suppress the transcription of rRNA, which is said to account for approximately 80 to 90% of RNA in the body, and therefore it is possible to relatively increase the amount of transcription of RNA other than rRNA, thereby improving the sensitivity, for example, in analyzing mRNA, etc.
For details of NSR primers, see 1) Amour et al., Digital transcriptome profiling using selective hexamer priming for cDNA synthesis, Nature Methods, Vol. 6, No. 9, 2009, pp. 647-649, 2) Ozsolak et al., Digital transcriptome profiling from attomole-level RNA samples, Genome Research, Vol. 20, 2010, pp. 519-525, 3) U.S. Patent Application Publication No. 2010/0029511, the entirety of which is incorporated herein by reference.
The length of the primer is, for example, 5 bases or more, preferably 6 bases or more, from the viewpoint of annealing, and, for example, 30 bases or less, preferably 25 bases or less, more preferably 20 bases or less, from the viewpoint of synthesis.
In the nucleic acid amplification reaction solution, the concentration of the primer is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10 μM, preferably 2 to 6 μM, and more preferably 3 to 5 μM.

(5)デオキシリボヌクレオチド
デオキシリボヌクレオチドとしては、デオキシリボヌクレオシドトリホスフェートが好ましい。デオキシリボヌクレオチドトリホスフェートとしては、例えば、デオキシシチジントリホスフェート(dCTP)、デオキシグアノシントリホスフェート(dGTP)、デオキシアデノシントリホスフェート(dATP)、デオキシチミジントリホスフェート(dTTP)、デオキシウリジントリホスフェート(dUTP)、これらの誘導体、これら2種以上の組合せが挙げられる。これらのうち、dCTP、dGTP、dATP、及びdTTPの混合物、dCTP、dGTP、dATP、及びdUTPの混合物、dCTP、dGTP、dATP、dTTP、及びdUTPの混合物等が好ましい。
(5) Deoxyribonucleotide As deoxyribonucleotide, deoxyribonucleoside triphosphate is preferred.As deoxyribonucleotide triphosphate, for example, deoxycytidine triphosphate (dCTP), deoxyguanosine triphosphate (dGTP), deoxyadenosine triphosphate (dATP), deoxythymidine triphosphate (dTTP), deoxyuridine triphosphate (dUTP), their derivatives, and combinations of two or more of them can be mentioned.Among these, the mixture of dCTP, dGTP, dATP, and dTTP, the mixture of dCTP, dGTP, dATP, and dUTP, the mixture of dCTP, dGTP, dATP, dTTP, and dUTP, etc. are preferred.

(6)逆転写酵素
逆転写酵素は、逆転写活性(RNA依存性DNAポリメラーゼ活性)を有する任意のタンパク質(酵素)をいい、特に制限されないが、逆転写酵素活性を示すポリメラーゼが好ましい。また、逆転写酵素は、RNase H活性が低いか、又はRNase H活性がないものが好ましい。逆転写酵素の例としては、例えば、トリ骨髄芽球ウイルス(Avian Myeloblastosis Virus)逆転写酵素(AMV-RT)、モロニーネズミ白血病ウイルス(Moloney Murine Leukemia Virus)逆転写酵素(MMLV-RT)、ヒト免疫ウイルス(Human Immunovirus)逆転写酵素(HIV-RT)、EIRV-RT、RAV2-RT、C.ヒドロゲノホルマンス(C.hydrogenogormans)DNAポリメラーゼ、rTthDNAポリメラーゼ、スーパースクリプト(SuperScript)I、スーパースクリプト(SuperScript)II、これらの変異体、及びこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、MMLV-RTが好ましい。
(6) Reverse Transcriptase Reverse transcriptase refers to any protein (enzyme) having reverse transcription activity (RNA-dependent DNA polymerase activity), and is not particularly limited, but a polymerase exhibiting reverse transcriptase activity is preferred. In addition, the reverse transcriptase is preferably one having low RNase H activity or no RNase H activity. Examples of reverse transcriptase include avian myeloblastosis virus reverse transcriptase (AMV-RT), Moloney Murine Leukemia Virus reverse transcriptase (MMLV-RT), human immunovirus reverse transcriptase (HIV-RT), EIRV-RT, RAV2-RT, C. Examples of the polymerase include C. hydrogenogormans DNA polymerase, rTth DNA polymerase, SuperScript I, SuperScript II, mutants thereof, and derivatives thereof. Among these, MMLV-RT is preferred.

(7)DNAポリメラーゼ
核酸増幅反応液は、下記のDNAポリメラーゼを含んでいてもよいし、含まなくてもよい:
Taq、Tbr、Tfl、Tru、Tth、Tli、Tac、Tne、Tma、Tih、Tfi、Pfu、Pwo、Kod、Bst、Sac、Sso、Poc、Pab、Mth、Pho、ES4、VENT(商標)、DEEPVENT(商標)、これらの変異体
(7) DNA polymerase The nucleic acid amplification reaction solution may or may not contain the following DNA polymerase:
Taq, Tbr, Tfl, Tru, Tth, Tli, Tac, Tne, Tma, Tih, Tfi, Pfu, Pwo, Kod, Bst, Sac, Sso, Poc, Pab, Mth, Pho, ES4, VENT™, DEEPVENT™, and variants thereof

(8)RNase阻害剤
核酸増幅反応液は、RNase阻害剤を含んでいてもよい。RNase阻害剤は、特に制限されず、例えば、ヒト胎盤由来、ラット肺由来、又はブタ肝臓由来のタンパク質等が挙げられる。
(8) RNase Inhibitor The nucleic acid amplification reaction solution may contain an RNase inhibitor. The RNase inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include proteins derived from human placenta, rat lung, or pig liver.

(9)鋳型核酸
本発明において、対象となる鋳型核酸は特に制限されないが、RNAであることが好ましい。鋳型RNAは特に限定されないが、1細胞~1000細胞から抽出されたRNAであることが好ましく、1細胞~100細胞から抽出されたRNAであることがより好ましい。特に好ましくは1細胞から抽出されたRNAである。細胞の数は、セルソータ―により適宜調整することができる。細胞からのRNAの抽出は、当該分野で公知の任意のRNA抽出法で行うことができ、市販のRNA抽出キットなどを使用して抽出してもよい。
(9) Template Nucleic Acid In the present invention, the template nucleic acid to be used is not particularly limited, but is preferably RNA. The template RNA is not particularly limited, but is preferably RNA extracted from 1 cell to 1000 cells, and more preferably RNA extracted from 1 cell to 100 cells. Particularly preferably, RNA is extracted from 1 cell. The number of cells can be appropriately adjusted using a cell sorter. Extraction of RNA from cells can be performed by any RNA extraction method known in the art, and may be performed using a commercially available RNA extraction kit or the like.

(10)添加剤
核酸増幅反応液は、更に他の添加剤を含んでいてもよい。他の添加剤としては、例えば、緩衝剤、塩、界面活性剤、これら2種以上の組合せが挙げられる。
緩衝剤としては、例えば、トリス(Tris)、ビス-トリス(Bis-Tris)トリシン(Tricine)、ビス-トリシン(Bis-Tricine)、ヘペス(Hepes)、モプス(Mops)、テス(Tes)、タプス(Taps)、ピペス(Pipes)、ギャプス(Caps)、これら2種以上の組合せが挙げられる。緩衝剤は、通常、水(好ましくはヌクレアーゼフリー水)に溶解され、水溶液の形態で使用される。
塩としては、例えば、塩化物(例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化マンガン)、酢酸塩(例えば、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン)、硫酸塩(例えば、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン)、これら2種以上の組合せが挙げられる。
界面活性剤には、アニオン性界面活性剤(例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム)、カチオン性界面活性剤(例えば、臭化セチルトリメチルアンモニウム)、非イオン性界面活性剤(例えば、オクチルフェノールエトキシレート、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート)、及び両イオン性界面活性剤(例えば、3-[(3-コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]-1-プロパンスルホン酸)などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。特に好ましい様態として、非イオン性界面活性剤を用いることができる。
(10) Additives The nucleic acid amplification reaction solution may further contain other additives, such as a buffer, a salt, a surfactant, or a combination of two or more of these.
Examples of the buffer include Tris, Bis-Tris, Tricine, Bis-Tricine, Hepes, Mops, Tes, Taps, Pipes, Caps, and combinations of two or more of these. The buffer is usually dissolved in water (preferably nuclease-free water) and used in the form of an aqueous solution.
Examples of salts include chlorides (e.g., lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, manganese chloride), acetates (e.g., lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, manganese acetate), sulfates (e.g., potassium sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate), and combinations of two or more of these.
Examples of the surfactant include anionic surfactants (e.g., sodium dodecyl sulfate, sodium cholate, sodium deoxycholate), cationic surfactants (e.g., cetyltrimethylammonium bromide), nonionic surfactants (e.g., octylphenol ethoxylate, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene sorbitan monolaurate), and amphoteric surfactants (e.g., 3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonic acid). These may be used alone or in combination of two or more. In a particularly preferred embodiment, a nonionic surfactant can be used.

2.インキュベーション
核酸を増幅する方法は、30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を少なくとも含む。このような条件でのインキュベートを親水性ポリマーを含む核酸増幅反応液で行うと経時的に増幅阻害が生じ得るが、本発明によれば、その増幅阻害を効果的に抑制できる。30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程は、等温条件でもよいし、熱サイクル条件でもよい。30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を熱サイクル条件で行う場合、この温度範囲内での2以上の温度条件における各インキュベーション時間を全て合算した時間が30分より長い時間となる。
2. Incubation The method for amplifying nucleic acid includes at least a step of incubating at a temperature higher than 30° C. and lower than 50° C. for a time longer than 30 minutes. When incubation under such conditions is performed with a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer, amplification inhibition may occur over time, but according to the present invention, the amplification inhibition can be effectively suppressed. The step of incubating at a temperature higher than 30° C. and lower than 50° C. for a time longer than 30 minutes may be under isothermal conditions or thermal cycle conditions. When the step of incubating at a temperature higher than 30° C. and lower than 50° C. for a time longer than 30 minutes is performed under thermal cycle conditions, the total time of all the incubation times under two or more temperature conditions within this temperature range is longer than 30 minutes.

一実施形態において、鋳型RNAからの核酸増幅がRT-RamDA法により行われる場合、核酸増幅反応液のインキュベーションは、等温条件で行ってもよいし、熱サイクル条件で行ってもよいが、等温条件が好ましい。 In one embodiment, when nucleic acid amplification from template RNA is performed by the RT-RamDA method, the nucleic acid amplification reaction solution may be incubated under isothermal conditions or thermal cycle conditions, with isothermal conditions being preferred.

(1)等温条件
インキュベーション(特に、RT-RamDA法でのインキュベーション)を等温条件で行う場合、例えば30℃より高く50℃より低い温度の間の所定の温度、好ましくは35℃以上45℃以下の間の所定の温度、より好ましくは35℃以上40℃以下の間の所定の温度、例えば37℃で行うことができ、当該温度で所定の時間(例えば、30分より長く420分以下、好ましくは60分~420分、より好ましくは120分~420分)行うことができる。
30℃より高く50℃より低い温度の間の所定の温度でのインキュベーションは、2以上の段階に分けて行ってもよい。例えば30℃より高く35℃未満の間の所定の温度で5~15分、次いで35℃以上50℃未満の間の所定の温度で所定の時間(例えば20~60分)インキュベーションしてもよい。
30℃より高く50℃より低い温度の間の所定の温度での30分より長い時間のインキュベーションの後、例えば50℃以上100℃未満の間の所定の温度でインキュベーションしてもよい。50℃以上100℃未満の間の所定の温度でのインキュベーションは2以上の段階に分けて行ってもよい。例えば50℃以上80℃未満の間の所定の温度で5~15分、次いで80℃以上90℃以下の間の所定の温度で5~15分インキュベーションしてもよい。
(1) Isothermal Conditions When incubation (particularly, incubation in the RT-RamDA method) is performed under isothermal conditions, it can be performed at a predetermined temperature between 30° C. and 50° C., preferably between 35° C. and 45° C., more preferably between 35° C. and 40° C., for example, 37° C., and can be performed at that temperature for a predetermined time (for example, more than 30 minutes and not more than 420 minutes, preferably 60 to 420 minutes, more preferably 120 to 420 minutes).
The incubation at a predetermined temperature between 30° C. and 50° C. may be performed in two or more stages. For example, the incubation may be performed at a predetermined temperature between 30° C. and 35° C. for 5 to 15 minutes, and then at a predetermined temperature between 35° C. and 50° C. for a predetermined time (e.g., 20 to 60 minutes).
After incubation for more than 30 minutes at a predetermined temperature between higher than 30° C. and lower than 50° C., incubation may be performed at a predetermined temperature between, for example, 50° C. or higher and lower than 100° C. Incubation at a predetermined temperature between 50° C. or higher and lower than 100° C. may be performed in two or more stages. For example, incubation may be performed at a predetermined temperature between 50° C. or higher and lower than 80° C. for 5 to 15 minutes, and then at a predetermined temperature between 80° C. or higher and 90° C. for 5 to 15 minutes.

(2)熱サイクル条件
インキュベーション(特に、RT-RamDA法でのインキュベーション)を熱サイクル条件で行う場合、30℃より高く35℃未満の間の所定の温度T1(例えば33℃)と35℃以上45℃以下の間の所定の温度T2(例えば37℃)とを組み合わせて、T1で所定の時間(例えば1~3分、一例として2分)とT2で所定の時間(例えば1~3分、一例として2分)とを1サイクルとして、これを好ましくは10~40サイクル、より好ましくは15~35サイクル繰り返して行って、30分より長い時間反応させてもよい。なお、上記の熱サイクルに先立って、例えば25℃以上30℃未満の間の所定の温度で所定の時間(例えば5~15分)、次いで30℃以上35℃未満の間の所定の温度で所定の時間(例えば5~15分)、次いで35℃以上50℃未満の間の所定の温度で所定の時間(例えば1~5分)インキュベーションしてもよい。また、上記の熱サイクルの後、例えば50℃以上80℃未満の間の所定の温度で所定の時間(例えば5~15分)、次いで80℃以上90℃以下の間の所定の温度で所定の時間(例えば5~15分)インキュベーションしてもよい。
(2) Thermal cycle conditions When incubation (particularly incubation in the RT-RamDA method) is performed under thermal cycle conditions, a predetermined temperature T1 (e.g., 33°C) between 30°C and less than 35°C and a predetermined temperature T2 (e.g., 37°C) between 35°C and 45°C are combined, and a predetermined time at T1 (e.g., 1 to 3 minutes, for example, 2 minutes) and a predetermined time at T2 (e.g., 1 to 3 minutes, for example, 2 minutes) are set as one cycle, and this may be repeated preferably for 10 to 40 cycles, more preferably for 15 to 35 cycles, to react for a time longer than 30 minutes. In addition, prior to the above thermal cycle, for example, incubation may be performed for a predetermined time (e.g., 5 to 15 minutes) at a predetermined temperature between 25°C and less than 30°C, then for a predetermined time (e.g., 5 to 15 minutes) at a predetermined temperature between 30°C and less than 35°C, and then for a predetermined time (e.g., 1 to 5 minutes) at a predetermined temperature between 35°C and less than 50°C. After the above-mentioned thermal cycle, the mixture may be incubated at a predetermined temperature between 50° C. and less than 80° C. for a predetermined time (e.g., 5 to 15 minutes), and then at a predetermined temperature between 80° C. and 90° C. for a predetermined time (e.g., 5 to 15 minutes).

<核酸増幅用キット>
前述のように、本発明によれば、親水性ポリマーのような増幅阻害剤の存在下であっても、高い増幅効率で長時間核酸増幅反応(例えば、RT-RamDA反応)を行うことができる。従って、本発明は更に別の観点から、30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む核酸増幅に用いられるキットを提供する。
一実施形態において、当該キットは、親水性ポリマーと、核酸増幅反応液中の終濃度が40ng/μL以上となるように調整された濃度の一本鎖DNA結合タンパク質とを含む。ここで、核酸増幅反応液中の終濃度が40ng/μL以上となるように調整された濃度とは、例えば、2倍希釈して使用される試薬とする場合には80ng/μL以上の濃度で一本鎖DNA結合タンパク質を含む試薬として調製されればよく、3倍希釈して使用される試薬とする場合には120ng/μL以上の濃度で一本鎖DNA結合タンパク質を含む試薬として調製されればよいことを意味する。
別の実施形態において、当該キットは、親水性ポリマーと、親水性ポリマー1質量部に対して0.01~1500質量部の一本鎖DNA結合タンパク質とを含む。
当該キットは、親水性ポリマーと一本鎖DNA結合タンパク質とを1つの容器に両成分を充填した態様で提供されても良いし、別々の容器にそれぞれの成分を充填した態様で提供されて使用時に混合される形態であってもよい。また、当該キットは、DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素、逆転写酵素、プライマー、鋳型核酸、緩衝剤、塩等の他の成分を含んでいてもよい。当該キットに含まれ得る成分の具体的な種類などは上記方法において詳述したものと同様であり得る。また、当該キットを用いて核酸増幅反応を行う際に行われるインキュベーションの反応温度及び反応時間等の反応条件等も上記方法と同様であり得る。当該キットを用いることにより、増幅効率の低下を抑えながら長時間核酸増幅反応を行うことができるので、多量のcDNAを増幅でき、広範な遺伝子解析を行うことが可能となる。
<Nucleic acid amplification kit>
As described above, according to the present invention, a nucleic acid amplification reaction (e.g., an RT-RamDA reaction) can be carried out with high amplification efficiency for a long period of time even in the presence of an amplification inhibitor such as a hydrophilic polymer. Thus, from yet another aspect, the present invention provides a kit for use in nucleic acid amplification, which includes a step of incubating at a temperature higher than 30° C. and lower than 50° C. for a period of time longer than 30 minutes.
In one embodiment, the kit includes a hydrophilic polymer and a single-stranded DNA binding protein at a concentration adjusted to give a final concentration of 40 ng/μL or more in a nucleic acid amplification reaction solution. Here, the concentration adjusted to give a final concentration of 40 ng/μL or more in a nucleic acid amplification reaction solution means, for example, that the reagent contains the single-stranded DNA binding protein at a concentration of 80 ng/μL or more when the reagent is diluted 2-fold for use, and that the reagent contains the single-stranded DNA binding protein at a concentration of 120 ng/μL or more when the reagent is diluted 3-fold for use.
In another embodiment, the kit comprises a hydrophilic polymer and 0.01 to 1500 parts by weight of a single-stranded DNA binding protein per 1 part by weight of the hydrophilic polymer.
The kit may be provided in a form in which both the hydrophilic polymer and the single-stranded DNA binding protein are filled in one container, or in a form in which each component is filled in a separate container and mixed at the time of use. The kit may also contain other components such as DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand decomposition enzyme, reverse transcriptase, primer, template nucleic acid, buffer, salt, etc. Specific types of components that can be included in the kit may be the same as those detailed in the above method. In addition, reaction conditions such as reaction temperature and reaction time of incubation performed when performing a nucleic acid amplification reaction using the kit may also be the same as those in the above method. By using the kit, it is possible to perform a long-term nucleic acid amplification reaction while suppressing a decrease in amplification efficiency, so that a large amount of cDNA can be amplified and a wide range of gene analysis can be performed.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1:ポリイノシン酸によるRT-RamDA法での長時間増幅への影響
本実施例では、37℃での反応時間を2時間とした場合のRT-RamDA法での増幅率が、核酸ポリマー(ポリイノシン酸)の添加によってどのように変化するのか比較するため、以下の実験を行った。
RT-RamDA法での増幅率を解析するために、まずコントロールとして表1に示した逆転写反応液1(通常の逆転写反応)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表2に示した反応サイクル1で逆転写反応を行った。別途、表3に示した各種RT-RamDA反応液1(条件1~4)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表4に示した反応サイクル2でRT-RamDA反応を行った。核酸断片サンプルは、HeLa細胞からRNeasy Mini Kit(Qiagen社)を用いて精製したRNA10pgを用いた。
Example 1: Effect of polyinosinic acid on long-term amplification in the RT-RamDA method In this example, the following experiment was performed to compare how the amplification rate in the RT-RamDA method changes with the addition of a nucleic acid polymer (polyinosinic acid) when the reaction time at 37°C is 2 hours.
To analyze the amplification rate in the RT-RamDA method, a nucleic acid fragment sample was first provided as a control in 5 μL of reverse transcription reaction solution 1 (normal reverse transcription reaction) shown in Table 1, and a reverse transcription reaction was carried out in reaction cycle 1 shown in Table 2. Separately, a nucleic acid fragment sample was provided in 5 μL of various RT-RamDA reaction solutions 1 (conditions 1 to 4) shown in Table 3, and an RT-RamDA reaction was carried out in reaction cycle 2 shown in Table 4. As the nucleic acid fragment sample, 10 pg of RNA purified from HeLa cells using RNeasy Mini Kit (Qiagen) was used.

その後、以下の方法でリアルタイムPCRにて解析した。
具体的には、逆転写反応又はRT-RamDA反応後の反応液をそれぞれnuclease free water(Qiagen社)で10倍に希釈し、希釈後の溶液2μL(1/25量)をqPCR反応に用いた。qPCRはStepOne Plus(Life Technologies社)を用いて、以下の条件で行った。
qPCR反応用溶液[20μl(THUNDERBIRD(商標)SYBR qPCR Mix(TOYOBO社)、6pmol フォワードプライマー、6pmol リバースプライマー、2μl希釈逆転写反応液又はRT-RamDA反応液、nuclease free water)]を95℃1分処理して酵素を活性化したのち、95℃15秒の変性及び60℃1分の伸長反応を40サイクル行った。
融解曲線分析は、95℃15秒、60℃15秒、及び95℃15秒で行った。
標的遺伝子として、βACTIN遺伝子の増幅率をリアルタイムPCRによって解析した。
プライマーセットは以下の通りである。(5’→3’)
フォワードプライマー:CGCGAGAAGATGACCCAGAT(配列番号1)
リバースプライマー:GCCAGAGGCGTACAGGGATA(配列番号2)
解析後、逆転写反応液1を添加したサンプルで得られた通常の逆転写反応のCt値から、RT-RamDA反応液1を添加したサンプルで得られたRT-RamDA法のCt値を引き、ΔCt値を求めることでRT-RamDA反応による増幅率を評価した。RT-RamDA法は通常の逆転写反応よりも増幅率が高いため、Ct値が通常の逆転写反応の場合よりも低い値となる。従って、ΔCt値が高いほど、各被験反応液(各RT-RamDA反応液)のCt値が小さくなったことを示し、より増幅率が高くなったことを意味する。
Then, the samples were analyzed by real-time PCR according to the following method.
Specifically, the reaction solution after the reverse transcription reaction or the RT-RamDA reaction was diluted 10-fold with nuclease-free water (Qiagen), and 2 μL (1/25 volume) of the diluted solution was used for the qPCR reaction. qPCR was performed using StepOne Plus (Life Technologies) under the following conditions.
The qPCR reaction solution [20 μl (THUNDERBIRD™ SYBR qPCR Mix (TOYOBO), 6 pmol forward primer, 6 pmol reverse primer, 2 μl diluted reverse transcription reaction solution or RT-RamDA reaction solution, nuclease free water)] was treated at 95° C. for 1 minute to activate the enzyme, and then 40 cycles of denaturation at 95° C. for 15 seconds and extension reaction at 60° C. for 1 minute were performed.
Melting curve analysis was performed at 95°C for 15 seconds, 60°C for 15 seconds, and 95°C for 15 seconds.
As a target gene, the amplification rate of the βACTIN gene was analyzed by real-time PCR.
The primer set is as follows: (5'→3')
Forward primer: CGCGAGAAGATGACCCAGAT (SEQ ID NO: 1)
Reverse primer: GCCAGAGGCGTACAGGGGATA (SEQ ID NO: 2)
After the analysis, the Ct value of the RT-RamDA method obtained in the sample to which the RT-RamDA reaction solution 1 was added was subtracted from the Ct value of the normal reverse transcription reaction obtained in the sample to which the reverse transcription reaction solution 1 was added to obtain the ΔCt value, and the amplification rate by the RT-RamDA reaction was evaluated. Since the RT-RamDA method has a higher amplification rate than the normal reverse transcription reaction, the Ct value is lower than that of the normal reverse transcription reaction. Therefore, the higher the ΔCt value, the smaller the Ct value of each test reaction solution (each RT-RamDA reaction solution) is, which means that the amplification rate is higher.

実施例1の結果を図1に示す。37℃での反応時間が120分では、ポリイノシン酸の添加量を減らすほど、RT-RamDAによる増幅率が上昇することがわかった。よって、ポリイノシン酸などの核酸ポリマー(親水性ポリマー)を添加することで、RT-RamDA反応において長時間のインキュベーションを行うと増幅阻害が起こることが示された。 The results of Example 1 are shown in Figure 1. It was found that when the reaction time was 120 minutes at 37°C, the amplification rate by RT-RamDA increased as the amount of polyinosinic acid added was reduced. This shows that the addition of a nucleic acid polymer (hydrophilic polymer) such as polyinosinic acid inhibits amplification when the RT-RamDA reaction is incubated for a long period of time.

実施例2:ポリイノシン酸によるRT-RamDA法での長時間増幅阻害を抑制する成分の評価1
本実施例では、逆転写酵素または一本鎖DNA結合タンパク質の濃度を高めることによって、実施例1で見られたポリイノシン酸によるRT-RamDA反応の長時間増幅反応阻害に影響があるか検討するため、以下の実験を行った。
RT-RamDA法での増幅率を解析するために、まずコントロールとして実施例1と同様に表1に示した逆転写反応液1(通常の逆転写反応)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表2に示した反応サイクルで逆転写反応を行った、別途、表5に示した各種RT-RamDA反応液2(条件1~4)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表6に示した反応サイクル3でRT-RamDA反応を行った。核酸断片サンプルは、HeLa細胞からRNeasy Mini Kit(Qiagen社)を用いて精製したRNA10pgを用いた。
Example 2: Evaluation of components that suppress long-term amplification inhibition by polyinosinic acid in the RT-RamDA method 1
In this example, the following experiment was performed to examine whether increasing the concentration of reverse transcriptase or single-stranded DNA binding protein would affect the inhibition of long-term amplification reaction of the RT-RamDA reaction by polyinosinic acid seen in Example 1.
To analyze the amplification rate in the RT-RamDA method, first, as a control, a nucleic acid fragment sample was provided in 5 μL of reverse transcription reaction solution 1 (normal reverse transcription reaction) shown in Table 1 as in Example 1, and a reverse transcription reaction was carried out in the reaction cycle shown in Table 2. Separately, a nucleic acid fragment sample was provided in 5 μL of various RT-RamDA reaction solutions 2 (conditions 1 to 4) shown in Table 5, and an RT-RamDA reaction was carried out in reaction cycle 3 shown in Table 6. As the nucleic acid fragment sample, 10 pg of RNA purified from HeLa cells using RNeasy Mini Kit (Qiagen) was used.

逆転写反応又はRT-RamDA反応後、前記実施例1と同様の方法でβACTIN遺伝子およびNEAT1遺伝子を指標としてRT-RamDA反応の増幅率をリアルタイムPCRによって解析した。使用したプライマーセットは、βACTIN遺伝子は実施例1と同じものを用い、NEAT1遺伝子は以下のプライマーセットを用いた。
フォワードプライマー:CAGTTAGTTTATCAGTTCTCCCATCCA(配列番号3)
リバースプライマー:GTTGTTGTCGTCACCTTTCAACTCT(配列番号4)
またリアルタイムPCRの反応液及び熱サイクル条件等は実施例1と同様にして行った。
解析後、逆転写反応液1を添加したサンプルで得られた通常の逆転写反応のCt値から、RT-RamDA反応液2を添加したサンプルで得られたRT-RamDA法のCt値を引き、ΔCt値を求めることでRT-RamDA反応による増幅率を評価した。
After the reverse transcription reaction or the RT-RamDA reaction, the amplification rate of the RT-RamDA reaction was analyzed by real-time PCR using the βACTIN gene and the NEAT1 gene as indicators in the same manner as in Example 1. The primer set used for the βACTIN gene was the same as that used in Example 1, and the following primer set was used for the NEAT1 gene.
Forward primer: CAGTTAGTTTATCAGTTCTCCCATCCA (SEQ ID NO: 3)
Reverse primer: GTTGTTGTCGTCACCTTTCAACTCT (SEQ ID NO: 4)
The reaction solution and thermal cycle conditions for real-time PCR were the same as those in Example 1.
After analysis, the amplification rate by the RT-RamDA reaction was evaluated by subtracting the Ct value of the RT-RamDA method obtained in the sample to which RT-RamDA reaction solution 2 was added from the Ct value of the normal reverse transcription reaction obtained in the sample to which reverse transcription reaction solution 1 was added, and calculating the ΔCt value.

実施例2の結果を図2に示す。ポリイノシン酸を含む条件(条件1)では、37℃での反応時間を30分よりも長くしても増幅率が向上せず、むしろ低下する場合も認められた。逆転写酵素を二倍濃度にした条件(条件2)では条件1と同様の結果となり、長時間反応の増幅阻害を抑制する効果は認められなかった。一方、一本鎖DNA結合タンパク質であるT4ジーン32プロテインを二倍濃度にした条件(条件3および4)では、反応時間に比例して増幅率が向上する傾向が認められた。よって、ポリイノシン酸(親水性ポリマー)を添加していても、一本鎖DNA結合タンパク質を増量することで、反応時間に比例してRT-RamDA反応の増幅率を向上させることができることが示された。 The results of Example 2 are shown in Figure 2. Under conditions containing polyinosinic acid (condition 1), the amplification rate did not improve even when the reaction time at 37°C was extended beyond 30 minutes, and in some cases even decreased. Under conditions in which the reverse transcriptase was doubled in concentration (condition 2), the results were similar to condition 1, and no effect of suppressing the inhibition of amplification in long-term reactions was observed. On the other hand, under conditions in which the single-stranded DNA-binding protein T4 Gene 32 protein was doubled in concentration (conditions 3 and 4), the amplification rate tended to improve in proportion to the reaction time. Thus, it was shown that even when polyinosinic acid (hydrophilic polymer) was added, the amplification rate of the RT-RamDA reaction could be improved in proportion to the reaction time by increasing the amount of single-stranded DNA-binding protein.

実施例3:ポリイノシン酸によるRT-RamDA法での長時間増幅阻害を抑制する成分の評価2
本実施例では、実施例2で見られた一本鎖DNA結合タンパク質の濃度を高めることによる影響が、他の逆転写酵素を用いた場合でも同様に確認できるか検討した。
実施例2と同様に、まずコントロールとして表1に示した逆転写反応液1(通常の逆転写反応)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表2に示した反応サイクルで逆転写反応を行った。別途、表7に示したRT-RamDA反応液3(条件1~4)5μL中に核酸断片サンプルを供し、実施例2と同様に表6に示した反応サイクル3でRT-RamDA反応を行った。核酸断片サンプルは、HeLa細胞からRNeasy Mini Kit(Qiagen社)を用いて精製したRNA10pgを用いた。
Example 3: Evaluation of components that suppress long-term amplification inhibition by polyinosinic acid in the RT-RamDA method 2
In this example, it was examined whether the effect of increasing the concentration of the single-stranded DNA binding protein seen in Example 2 could be similarly confirmed when other reverse transcriptases were used.
As in Example 2, a nucleic acid fragment sample was first provided as a control in 5 μL of reverse transcription reaction solution 1 (normal reverse transcription reaction) shown in Table 1, and a reverse transcription reaction was carried out in the reaction cycle shown in Table 2. Separately, a nucleic acid fragment sample was provided in 5 μL of RT-RamDA reaction solution 3 (conditions 1 to 4) shown in Table 7, and an RT-RamDA reaction was carried out in reaction cycle 3 shown in Table 6, as in Example 2. As the nucleic acid fragment sample, 10 pg of RNA purified from HeLa cells using RNeasy Mini Kit (Qiagen) was used.

逆転写反応又はRT-RamDA反応後、前記実施例1と同様の方法でβACTIN遺伝子およびNEAT1遺伝子を指標としてRT-RamDA反応の増幅率をリアルタイムPCRによって解析した。βACTIN遺伝子と、NEAT1遺伝子のプライマーセットは実施例2と同じものを用いた。
またリアルタイムPCRの反応液及び熱サイクル条件等は実施例1と同様にして行った。
解析後、逆転写反応液1を添加したサンプルで得られた通常の逆転写反応のCt値から、RT-RamDA反応液3を添加したサンプルで得られたRT-RamDA法のCt値を引き、ΔCt値を求めることでRT-RamDA反応による増幅率を評価した。
After the reverse transcription reaction or the RT-RamDA reaction, the amplification rate of the RT-RamDA reaction was analyzed by real-time PCR using the βACTIN gene and the NEAT1 gene as indicators in the same manner as in Example 1. The same primer sets for the βACTIN gene and the NEAT1 gene as in Example 2 were used.
The reaction solution and thermal cycle conditions for real-time PCR were the same as those in Example 1.
After analysis, the amplification rate by the RT-RamDA reaction was evaluated by subtracting the Ct value of the RT-RamDA method obtained in the sample to which RT-RamDA reaction solution 3 was added from the Ct value of the normal reverse transcription reaction obtained in the sample to which reverse transcription reaction solution 1 was added, and calculating the ΔCt value.

実施例3の結果を図3に示す。逆転写酵素を、実施例2で用いていた東洋紡株式会社製、ReverTra Ace(RT)から、逆転写酵素(タカラバイオ株式会社製、PrimeScript(PS))に替えても同様の結果が得られた。よって、ポリイノシン酸(親水性ポリマー)を添加していても、一本鎖DNA結合タンパク質を増量することで、反応時間に比例してRT-RamDA反応の増幅率を向上させることできることが、より強く裏付けられた。 The results of Example 3 are shown in Figure 3. The same results were obtained when the reverse transcriptase was changed from ReverTra Ace (RT) manufactured by Toyobo Co., Ltd., used in Example 2, to PrimeScript (PS) manufactured by Takara Bio Inc. This further supports the idea that the amplification rate of the RT-RamDA reaction can be improved in proportion to the reaction time by increasing the amount of single-stranded DNA binding protein, even when polyinosinic acid (hydrophilic polymer) is added.

実施例4:一本鎖DNA結合タンパク質の濃度による影響
本実施例では、長時間反応させる場合のRT-RamDA反応の増幅率と、一本鎖DNA結合タンパク質の濃度との関係について、更に詳細に解析した。
これまでの実施例と同様に、まずコントロールとして表1に示した逆転写反応液1(通常の逆転写反応)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表2に示した反応サイクルで逆転写反応を行った。別途、表8に示したRT-RamDA反応液4(条件1~6)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表9に示した反応サイクル4でRT-RamDA反応を行った。核酸断片サンプルは、HeLa細胞からRNeasy Mini Kit(Qiagen社)を用いて精製したRNA10pgを用いた。
Example 4: Effect of concentration of single-stranded DNA binding protein In this example, the relationship between the amplification rate of the RT-RamDA reaction in the case of a long-term reaction and the concentration of the single-stranded DNA binding protein was analyzed in more detail.
As in the previous Examples, a nucleic acid fragment sample was first provided as a control in 5 μL of reverse transcription reaction solution 1 (normal reverse transcription reaction) shown in Table 1, and a reverse transcription reaction was carried out in the reaction cycle shown in Table 2. Separately, a nucleic acid fragment sample was provided in 5 μL of RT-RamDA reaction solution 4 (conditions 1 to 6) shown in Table 8, and an RT-RamDA reaction was carried out in reaction cycle 4 shown in Table 9. As the nucleic acid fragment sample, 10 pg of RNA purified from HeLa cells using RNeasy Mini Kit (Qiagen) was used.

逆転写反応又はRT-RamDA反応後、前記実施例1と同様の方法でβACTIN遺伝子を指標としてRT-RamDA反応の増幅率をリアルタイムPCRによって解析した。βACTIN遺伝子のプライマーセットは実施例1と同じものを用いた。
またリアルタイムPCRの反応液及び熱サイクル条件等は実施例1と同様にして行った。
解析後、逆転写反応液1を添加したサンプルで得られた通常の逆転写反応のCt値から、RT-RamDA反応液4を添加したサンプルで得られたRT-RamDA法のCt値を引き、ΔCt値を求めることでRT-RamDA反応による増幅率を評価した。
After the reverse transcription reaction or the RT-RamDA reaction, the amplification rate of the RT-RamDA reaction was analyzed by real-time PCR using the βACTIN gene as an indicator in the same manner as in Example 1. The same primer set for the βACTIN gene as in Example 1 was used.
The reaction solution and thermal cycle conditions for real-time PCR were the same as those in Example 1.
After analysis, the Ct value of the RT-RamDA method obtained in the sample to which RT-RamDA reaction solution 4 was added was subtracted from the Ct value of the normal reverse transcription reaction obtained in the sample to which reverse transcription reaction solution 1 was added, and the amplification rate by the RT-RamDA reaction was evaluated by calculating the ΔCt value.

実施例4の結果を図4に示す。120分のRT-RamDA反応の反応において、βACTIN遺伝子の増幅率は、T4ジーン32プロテイン濃度に比例して増幅率が向上した。特にβACTIN遺伝子では42ng/μL以上のT4ジーン32プロテイン濃度で増幅率が大きく向上した。 The results of Example 4 are shown in Figure 4. In a 120-minute RT-RamDA reaction, the amplification rate of the βACTIN gene improved in proportion to the T4 Gene 32 protein concentration. In particular, the amplification rate of the βACTIN gene improved significantly at T4 Gene 32 protein concentrations of 42 ng/μL or higher.

実施例5:ポリシチジル酸による増幅阻害に対する抑制効果
本実施例では、長時間のRT-RamDA反応に他の親水性ポリマー(核酸ポリマー)であるポリシチジル酸(polyC)を用いた場合の効果について検討した。
これまでの実施例と同様に、まずコントロールとして表1に示した逆転写反応液1(通常の逆転写反応)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表2に示した反応サイクルで逆転写反応を行った。別途、表10に示したRT-RamDA反応液5(条件1~3)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表6に示した反応サイクル3でRT-RamDA反応を行った。核酸断片サンプルは、HeLa細胞からRNeasy Mini Kit(Qiagen社)を用いて精製したRNA10pgを用いた。
Example 5: Suppression effect against amplification inhibition by polycytidylic acid In this example, the effect of using polycytidylic acid (polyC), another hydrophilic polymer (nucleic acid polymer), in a long-term RT-RamDA reaction was examined.
As in the previous Examples, a nucleic acid fragment sample was first provided as a control in 5 μL of reverse transcription reaction solution 1 (normal reverse transcription reaction) shown in Table 1, and a reverse transcription reaction was carried out in the reaction cycle shown in Table 2. Separately, a nucleic acid fragment sample was provided in 5 μL of RT-RamDA reaction solution 5 (conditions 1 to 3) shown in Table 10, and an RT-RamDA reaction was carried out in reaction cycle 3 shown in Table 6. As the nucleic acid fragment sample, 10 pg of RNA purified from HeLa cells using RNeasy Mini Kit (Qiagen) was used.

逆転写反応又はRT-RamDA反応後、前記実施例1と同様の方法でβACTIN遺伝子およびNEAT1遺伝子を指標としてRT-RamDA反応の増幅率をリアルタイムPCRによって解析した。βACTIN遺伝子と、NEAT1遺伝子のプライマーセットは実施例2と同じものを用いた。
またリアルタイムPCRの反応液及び熱サイクル条件等は実施例1と同様にして行った。
解析後、逆転写反応液1を添加したサンプルで得られた通常の逆転写反応のCt値から、RT-RamDA反応液5を添加したサンプルで得られたRT-RamDA法のCt値を引き、ΔCt値を求めることでRT-RamDA反応による増幅率を評価した。
After the reverse transcription reaction or the RT-RamDA reaction, the amplification rate of the RT-RamDA reaction was analyzed by real-time PCR using the βACTIN gene and the NEAT1 gene as indicators in the same manner as in Example 1. The same primer sets for the βACTIN gene and the NEAT1 gene as in Example 2 were used.
The reaction solution and thermal cycle conditions for real-time PCR were the same as those in Example 1.
After analysis, the Ct value of the RT-RamDA method obtained in the sample to which RT-RamDA reaction solution 5 was added was subtracted from the Ct value of the normal reverse transcription reaction obtained in the sample to which reverse transcription reaction solution 1 was added, and the amplification rate by the RT-RamDA reaction was evaluated by calculating the ΔCt value.

実施例5の結果を図5に示す。ポリシチジル酸を添加したサンプルでも、これまでのポリイノシン酸での実施例の場合と同様に、120分および360分の長時間でのRT-RamDA反応において、RT-RamDA反応による増幅率が低下した。また一本鎖DNA結合タンパク質であるT4ジーン32プロテイン濃度を33ng/μLから67ng/μLに上げることで、120分および360分のRT-RamDA反応の反応時間における増幅率が向上した。よって、ポリイノシン酸以外の親水性ポリマーもRT-RamDA反応を阻害し、この阻害はT4ジーン32プロテインなどの一本鎖DNA結合タンパク質を40ng/μL以上添加することで緩和できることが示された。 The results of Example 5 are shown in Figure 5. As in the previous Examples using polyinosinic acid, the amplification rate of the RT-RamDA reaction decreased in the samples to which polycytidylic acid was added in the RT-RamDA reaction over long reaction times of 120 and 360 minutes. Furthermore, by increasing the concentration of T4 Gene 32 protein, a single-stranded DNA binding protein, from 33 ng/μL to 67 ng/μL, the amplification rate of the RT-RamDA reaction over reaction times of 120 and 360 minutes improved. This shows that hydrophilic polymers other than polyinosinic acid also inhibit the RT-RamDA reaction, and that this inhibition can be alleviated by adding 40 ng/μL or more of a single-stranded DNA binding protein such as T4 Gene 32 protein.

実施例6:ポリエチレングリコールによる増幅阻害に対する抑制効果
本実施例では、長時間のRT-RamDA反応に他の親水性ポリマーであるポリエチレングリコール(PEG)を用いた場合の効果について検討した。
これまでの実施例と同様に、まずコントロールとして表1に示した逆転写反応液1(通常の逆転写反応)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表2に示した反応サイクルで逆転写反応を行った。別途、表11に示したRT-RamDA反応液6(条件1~3)5μL中に核酸断片サンプルを供し、表6に示した反応サイクル3でRT-RamDA反応を行った。核酸断片サンプルは、HeLa細胞からRNeasy Mini Kit(Qiagen社)を用いて精製したRNA10pgを用いた。
Example 6: Suppression effect on amplification inhibition by polyethylene glycol In this example, the effect of using another hydrophilic polymer, polyethylene glycol (PEG), in a long-term RT-RamDA reaction was examined.
As in the previous Examples, a nucleic acid fragment sample was first provided as a control in 5 μL of reverse transcription reaction solution 1 (normal reverse transcription reaction) shown in Table 1, and a reverse transcription reaction was carried out in the reaction cycle shown in Table 2. Separately, a nucleic acid fragment sample was provided in 5 μL of RT-RamDA reaction solution 6 (conditions 1 to 3) shown in Table 11, and an RT-RamDA reaction was carried out in reaction cycle 3 shown in Table 6. As the nucleic acid fragment sample, 10 pg of RNA purified from HeLa cells using RNeasy Mini Kit (Qiagen) was used.

逆転写反応又はRT-RamDA反応後、前記実施例1と同様の方法でβACTIN遺伝子を指標としてRT-RamDA反応の増幅率をリアルタイムPCRによって解析した。βACTIN遺伝子のプライマーセットは実施例1と同じものを用いた。
またリアルタイムPCRの反応液及び熱サイクル条件等は実施例1と同様にして行った。
解析後、逆転写反応液1を添加したサンプルで得られた通常の逆転写反応のCt値から、RT-RamDA反応液6を添加したサンプルで得られたRT-RamDA法のCt値を引き、ΔCt値を求めることでRT-RamDA反応による増幅率を評価した。
After the reverse transcription reaction or the RT-RamDA reaction, the amplification rate of the RT-RamDA reaction was analyzed by real-time PCR using the βACTIN gene as an indicator in the same manner as in Example 1. The same primer set for the βACTIN gene as in Example 1 was used.
The reaction solution and thermal cycle conditions for real-time PCR were the same as those in Example 1.
After analysis, the Ct value of the RT-RamDA method obtained in the sample to which RT-RamDA reaction solution 6 was added was subtracted from the Ct value of the normal reverse transcription reaction obtained in the sample to which reverse transcription reaction solution 1 was added, and the amplification rate by the RT-RamDA reaction was evaluated by calculating the ΔCt value.

実施例6の結果を図6に示す。ポリエチレングリコール(PEG)を添加したサンプルでも増幅率の低下が認められ、特に120分および360分の長時間でのRT-RamDA反応において、RT-RamDA反応による増幅率が著しく低下した。また一本鎖DNA結合タンパク質であるT4ジーン32プロテイン濃度を33ng/μLから67ng/μLに上げることで、120分および360分の長時間RT-RamDA反応における著しい増幅率の低下を有意に抑制することができた。よって、核酸ポリマー以外の親水性ポリマーもRT-RamDA反応を阻害し、この阻害はT4ジーン32プロテインなどの一本鎖DNA結合タンパク質を40ng/μL以上添加することで抑制できることが示された。 The results of Example 6 are shown in Figure 6. A decrease in the amplification rate was also observed in the sample to which polyethylene glycol (PEG) was added, and the amplification rate of the RT-RamDA reaction was significantly decreased, especially in the RT-RamDA reactions over long periods of time, 120 and 360 minutes. In addition, by increasing the concentration of T4 Gene 32 protein, a single-stranded DNA binding protein, from 33 ng/μL to 67 ng/μL, the significant decrease in the amplification rate in the long-term RT-RamDA reactions over 120 and 360 minutes was significantly suppressed. Thus, it was shown that hydrophilic polymers other than nucleic acid polymers also inhibit the RT-RamDA reaction, and that this inhibition can be suppressed by adding 40 ng/μL or more of a single-stranded DNA binding protein such as T4 Gene 32 protein.

本発明により、RT-RamDA反応などの核酸増幅反応を所定温度で長時間行う場合に増幅効率を低下させる阻害剤が添加された系においても、その阻害作用を抑制することが可能となる。この手法は、例えば、RT-RamDA法を用いたシングルセル解析など、様々な遺伝子解析法に役立つ。 The present invention makes it possible to suppress the inhibitory effect even in systems where an inhibitor that reduces the amplification efficiency is added when a nucleic acid amplification reaction such as an RT-RamDA reaction is carried out for a long period of time at a specific temperature. This method is useful for various genetic analysis methods, such as single-cell analysis using the RT-RamDA method.

Claims (15)

親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸を増幅する方法において、前記核酸増幅反応液中に40ng/μL以上の一本鎖DNA結合タンパク質を含有させることにより、前記親水性ポリマーによる核酸増幅阻害を抑制する方法。 A method for amplifying nucleic acid, comprising a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a time longer than 30 minutes, wherein the nucleic acid amplification reaction solution contains 40 ng/μL or more of a single-stranded DNA binding protein, thereby suppressing inhibition of nucleic acid amplification by the hydrophilic polymer. RT-RamDA法により核酸を増幅する、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, in which nucleic acid is amplified by the RT-RamDA method. 前記増幅反応液が、DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素、40ng/μL以上の一本鎖DNA結合タンパク質、逆転写酵素、プライマー、鋳型RNA、及び親水性ポリマーを含有する、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the amplification reaction solution contains a DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme, 40 ng/μL or more of a single-stranded DNA binding protein, a reverse transcriptase, a primer, a template RNA, and a hydrophilic polymer. 前記DNA鎖特異的RNA:DNAハイブリッド鎖分解酵素が非特異的DNA分解酵素である、請求項3に記載の方法。 The method of claim 3, wherein the DNA strand-specific RNA:DNA hybrid strand degrading enzyme is a non-specific DNA degrading enzyme. 前記鋳型RNAが、1細胞~1000細胞から抽出されたRNAである、請求項3又は請求項4に記載の方法。 The method according to claim 3 or 4, wherein the template RNA is RNA extracted from 1 cell to 1000 cells. 前記一本鎖DNA結合タンパク質がT4ジーン32プロテインである、請求項1~5のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the single-stranded DNA binding protein is T4 gene 32 protein. 前記インキュベートの時間が60分以上である、請求項1~6のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the incubation time is 60 minutes or more. 前記インキュベートの時間が120分以上である、請求項1~7のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the incubation time is 120 minutes or more. 前記親水性ポリマーが、核酸ポリマー及びポリエチレングリコールからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1~8のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the hydrophilic polymer is at least one selected from the group consisting of a nucleic acid polymer and polyethylene glycol. 前記核酸増幅反応液中の前記親水性ポリマーの濃度が0.01ng/μL以上である、請求項1~9のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the concentration of the hydrophilic polymer in the nucleic acid amplification reaction solution is 0.01 ng/μL or more. 前記親水性ポリマーが、ポリイノシン酸及びポリシチジル酸からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1~10のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the hydrophilic polymer is at least one selected from the group consisting of polyinosinic acid and polycytidylic acid. 前記インキュベートの温度が35℃以上45℃以下の温度である、請求項1~11のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the incubation temperature is 35°C or higher and 45°C or lower. 親水性ポリマーを含有する核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸を増幅する方法において、前記核酸増幅反応液中に、前記親水性ポリマー1質量部に対して一本鎖DNA結合タンパク質を0.01~1500質量部含有させることにより、前記親水性ポリマーによる核酸増幅阻害を抑制する方法。 A method for amplifying nucleic acid, comprising a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution containing a hydrophilic polymer at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a time longer than 30 minutes, wherein the nucleic acid amplification reaction solution contains 0.01 to 1500 parts by mass of a single-stranded DNA binding protein per part by mass of the hydrophilic polymer, thereby suppressing inhibition of nucleic acid amplification by the hydrophilic polymer. 核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸増幅に用いられるキットであって、親水性ポリマーと、核酸増幅反応液中濃度が40ng/μL以上となるように調整された濃度の一本鎖DNA結合タンパク質とを含む、キット。 A kit for use in nucleic acid amplification, which includes a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a time longer than 30 minutes, the kit including a hydrophilic polymer and a single-stranded DNA binding protein at a concentration adjusted so that the concentration in the nucleic acid amplification reaction solution is 40 ng/μL or more. 核酸増幅反応液を30℃より高く50℃より低い温度で30分より長い時間インキュベートする工程を含む、核酸増幅に用いられるキットであって、親水性ポリマーと、親水性ポリマー1質量部に対して0.01~1500質量部の一本鎖DNA結合タンパク質を含む、キット。 A kit for use in nucleic acid amplification, which includes a step of incubating a nucleic acid amplification reaction solution at a temperature higher than 30°C and lower than 50°C for a time longer than 30 minutes, the kit including a hydrophilic polymer and 0.01 to 1500 parts by mass of a single-stranded DNA binding protein per 1 part by mass of the hydrophilic polymer.
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