明細書 一本鎖の核酸ォリゴマーを使用したプレインキュベーションアツセィ法 技術分野 Description Pre-incubation assay using single-stranded nucleic acid oligomer
本発明は、 核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセィ法、 詳しくは、 一 本鎖の核酸ォリゴマーを使用した核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセ ィ法に関する。 背景技術 The present invention relates to an Assay method for an activator or an inhibitor of a nucleic acid synthase, and more particularly, to an Assay method for an activator or an inhibitor of a nucleic acid synthase using a single-stranded nucleic acid oligomer. Background art
核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセィは、 酵素反応が進行する適当 な条件 (例えば、 バッファー条件、 反応温度等) を定めて、 核酸合成酵素、 核酸 合成酵素の基質、 その他酵素反応に必要なもの (例えば、 金属イオン等) と被検 物質を混和し、 酵素反応を進行させ、 反応終了後、 何らかの手段により測定また は算出される酵素活性を、 被検物質非存在時の酵素活性と比較することにより達 成される。 Nucleic acid synthetase activators or inhibitors may be used to determine the appropriate conditions (eg, buffer conditions, reaction temperature, etc.) for the enzymatic reaction to proceed. A necessary substance (for example, metal ion) is mixed with the test substance, the enzyme reaction is allowed to proceed, and after the reaction is completed, the enzyme activity measured or calculated by some means is measured. It is achieved by comparing with
例えば、 核酸合成酵素、 標識等された基質、 テンプレート、 プライマー、 金属 イオン、 被検物質を同時にまたは順次混合し、 核酸合成酵素反応を進行させる。 標識された基質は、 反応産物に取り込まれる (インコーポレーション) 。 反応終 了後、 反応産物に取り込まれた標識された基質の量を測定し、 それにより計算さ れる酵素活性を、被検物質非存在時の酵素活性と比較することにより達成される。 しかし、 このようなアツセィの結果、 被験物質が核酸合成酵素の活性化作用ま たは阻害作用を有しているということがわかっても、 その被験物質がその被験物 質の構造や特性に基づいて、 核酸合成酵素に対し非特異的に作用または結合し、 擬陽性を示している場合もある。 そのため、 アツセィの結果デ一夕が陽性である ことを示す場合は、 更に別のアツセィ法で真の核酸合成酵素の活性化剤または阻 害剤であることを確認する必要があるが、 別のアツセィ法が複雑な工程を必要と
し、 一次アツセィには不適当な場合もある。 For example, a nucleic acid synthetase, a labeled substrate, a template, a primer, a metal ion, and a test substance are simultaneously or sequentially mixed to progress the nucleic acid synthase reaction. The labeled substrate is incorporated into the reaction product (Incorporation). After the reaction is completed, the amount of the labeled substrate incorporated into the reaction product is measured, and the calculated enzyme activity is compared with the enzyme activity in the absence of the test substance. However, even if the results of such an assay indicate that the test substance has an activating or inhibitory action on the nucleic acid synthase, the test substance may be based on the structure or properties of the test substance. In some cases, it acts or binds non-specifically to nucleic acid synthases, giving false positives. Therefore, if the result of Atsushi shows that the result is positive, it is necessary to confirm that it is a true nucleic acid synthetase activator or inhibitor by another Atsetsu method. Atsey method requires complicated processes In some cases, however, it is not suitable for primary attestation.
近年、 ハイスループッ トスクリーニング (以下、 HTS という。 ) は、 医薬品開 発の初期段階において、 重要な位置を占めている。 HTS によって、 一度に数百〜 数万の化合物のアツセィを行うことができるが、 いかにして莫大なデータを解析 するかが大きな問題となっている。 In recent years, high-throughput screening ( HTS ) has played an important role in the early stages of drug development. HTS enables hundreds to tens of thousands of compounds to be analyzed at once, but how to analyze vast amounts of data is a major issue.
特許文献 1にはプライマーを加えない HCVのアツセィ法の可能性についての記 載はあるが、 プレインキュベーションについては、 開示されていない。 Patent Document 1 describes the possibility of the Atsey method of HCV without adding a primer, but does not disclose preincubation.
一方、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素に関して、 テンプレートとプライマーの 存在下でプレインキュベーシヨンすると、 酵素活性が上昇することが非特許文献 1に開示されている。 しかし、 上記文献は単に酵素の性質を開示しているに過ぎ ず、 酵素の活性化剤または阻害剤のアツセィ、 一本鎖の核酸オリゴマーを使用し たァヅセィについては、 全く開示されていない。 On the other hand, Non-Patent Document 1 discloses that the pre-incubation of HCV RNA-dependent RNA synthetase in the presence of a template and a primer increases the enzyme activity. However, the above-mentioned documents merely disclose the properties of the enzyme, and do not disclose at all the activator or inhibitor of the enzyme or the case using a single-stranded nucleic acid oligomer.
また、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素に関して、 3 '末端が自らのプライマーと なり得る一本鎖の核酸ォリゴマーをテンプレートとして使用した場合、 プライマ 一の非存在下で酵素反応が進行することが非特許文献 2に開示されている。 しか し、 プレインキュベーションについては、 全く開示されていない。 In addition, regarding HCV RNA-dependent RNA synthase, when a single-stranded nucleic acid oligomer whose 3 ′ end can serve as its own primer is used as a template, the enzyme reaction proceeds in the absence of a primer. It is disclosed in reference 2. However, no pre-incubation is disclosed.
特許文献 1 : 国際公開第 96/37619号 Patent Document 1: WO 96/37619
非特許文献 1 : Journal of General Virology Γ2000), 81, 759-767 Non-Patent Document 1: Journal of General Virology (2000), 81, 759-767
非特許文献 2 : Journal of virology, 2000, 9134-9143 発明の開示 Non-patent document 2: Journal of virology, 2000, 9134-9143 Disclosure of the invention
HTS の結果得られるデ一夕から、 いかに有用な情報を得るか、 即ち、 いかにノ ィズ (擬陽性) をなくすかが重要であり、 核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤 のノイズが少ないアツセィ法の開発が求められている。 It is important to obtain useful information from the data obtained as a result of HTS, that is, how to eliminate noise (false positives), and to minimize the noise of activators or inhibitors of nucleic acid synthase. Law development is required.
本発明者は、 プレインキュベーションアツセィ法、 即ち、 被検物質および核酸 合成酵素の基質の非存在下で、 核酸合成酵素、 3'末端部分が自らのプライマーとし て機能することができる一本鎖の核酸ォリゴマーおよび金属イオンを含む溶液を
インキュベーションし、 その後、 核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセ ィをすることにより、 ァヅセィの結果得られるデータからノィズが減少すること を見出した <5 The present inventors have proposed a preincubation assay, that is, in the absence of a test substance and a substrate for a nucleic acid synthase, a nucleic acid synthase, a single strand in which the 3 ′ terminal portion can function as its own primer. Solution containing the nucleic acid oligomer and metal ions Incubation followed by the selection of an activator or inhibitor of nucleic acid synthase was found to reduce noise from the data obtained from the results of the assay. <5
すなわち、 本発明は、 That is, the present invention
( 1 ) 被検物質および核酸合成酵素の基質の非存在下で、 核酸合成酵素、 3'末端 部分が自らのプライマーとして機能することができる一本鎖の核酸ォリゴマーお よび金属イオンを含む溶液をィンキュベーションする工程を含むことを特徴とす る核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセィ法、 (1) A solution containing a nucleic acid synthase, a single-stranded nucleic acid oligomer capable of functioning as its own primer, and a metal ion in the absence of a test substance and a substrate for the nucleic acid synthase. Inducing the activator or inhibitor of the nucleic acid synthase, comprising a step of incubating the nucleic acid synthase.
に関する。 About.
さらに詳しくは以下 (2 ) 〜 ( 1 7 ) に関する。 More specifically, the following (2) to (17) are provided.
(2 ) 以下の工程; (2) The following steps;
(a) 被検物質および核酸合成酵素の基質の非存在下で、 核酸合成酵素、 3'末端部 分が自らのプライマーとして機能することができる一本鎖の核酸ォリゴマーおよ び金属イオンを含む溶液をィンキュベーションする工程、 (a) In the absence of a test substance and a substrate for a nucleic acid synthase, a nucleic acid synthase, a single-stranded nucleic acid oligomer capable of functioning as its own primer and a metal ion, and a metal ion Incubating the solution,
(b)該ィンキュベーシヨンした溶液と、被検物質および該核酸合成酵素の基質を 混合し、 該核酸合成酵素と被験物質および該核酸合成酵素の基質を接触させ、 該核酸 合成酵素の基質の反応産物への取り込みを測定する工程、 (b) mixing the incubated solution with a test substance and the substrate for the nucleic acid synthase, bringing the nucleic acid synthase into contact with the test substance and the substrate for the nucleic acid synthase, Measuring the incorporation of the substrate into the reaction product,
( c ) 該インキュベーションした溶液と、 該核酸合成酵素の基質を混合し、 被 検物質の非存在下で、 該核酸合成酵素と該核酸合成酵素の基質を接触させ、 該核 酸合成酵素の基質の反応産物への取り込みを測定する工程、 (c) mixing the incubated solution with the nucleic acid synthase substrate, contacting the nucleic acid synthase with the nucleic acid synthase substrate in the absence of a test substance, Measuring incorporation into the reaction product,
(d) (b) 及び (C) の工程で測定された該核酸合成酵素の基質の反応産 物への各取り込みを比較する工程.、 (d) comparing the incorporation of the nucleic acid synthase substrate into the reaction product measured in the steps (b) and (C);
を含むことを特徴とする上記 ( 1 ) 記載のアツセィ法、 Atsey method according to the above (1), wherein
( 3 ) ウィルス核酸合成酵素の阻害剤のアツセィ法である上記( 1 ) または (2 ) 記載のアツセィ法、 (3) The Atsey method according to (1) or (2), which is an Atsey method for an inhibitor of a viral nucleic acid synthase,
(4) 該ウィルス核酸合成酵素が、 ウィルス RNA依存型 RNA合成酵素である上 記 ( 3 ) 記載のアツセィ法、
( 5 ) 該ウィルス RNA依存型 RNA合成酵素が、 HCVRNA依存型 RNA合成酵素 である上記 ( 3 ) 記載のァヅセィ法、 (4) The Atsey method according to the above (3), wherein the viral nucleic acid synthase is a viral RNA-dependent RNA synthase. (5) The method according to (3), wherein the viral RNA-dependent RNA synthase is an HCV RNA-dependent RNA synthase.
( 6 ) 該一本鎖の核酸オリゴマーが、 3'末端部分に自己相補的核酸配列を有する ものである上記 (4) または ( 5 ) 記載のァヅセィ法、 (6) The method according to the above (4) or (5), wherein the single-stranded nucleic acid oligomer has a self-complementary nucleic acid sequence at a 3 ′ terminal portion.
( 7 ) 該一本鎖の核酸オリゴマーが、 poly (A)の 3'末端部分に自己相補的核酸配 列を有するものである上記 ( 6 ) 記載のアツセィ法、 (7) The Atsey method according to the above (6), wherein the single-stranded nucleic acid oligomer has a self-complementary nucleic acid sequence at the 3 ′ terminal portion of poly (A).
( 8 ) 該基質が、 ¾-UTPまたは 32P-UTPである上記 ( 7 ) 記載のアツセィ法、(8) The Atsey method according to (7), wherein the substrate is ¾-UTP or 32 P-UTP,
( 9 ) 該金属イオンが Mg2+または Mn2+である上記 ( 1 ) 〜 ( 8 ) のいずれかに 記載のアツセィ法、 (9) The Atsey method according to any one of the above (1) to (8), wherein the metal ion is Mg 2+ or Mn 2+ .
( 1 0) 該インキュベーションを 0. 5時間以上行うことを特徴とする上記 ( 1 ) ~ ( 9) のいずれかに記載のァヅセィ法、 (10) The method according to any one of (1) to (9), wherein the incubation is performed for 0.5 hours or more.
( 1 1 ) 該ィンキュベーシヨンを 2 0 °C~ 4 0 °Cで行うことを特徴とする上記 ( 1 ) ~ ( 1 0 ) のいずれかに記載のアツセィ法、 (11) The method according to any one of the above (1) to (10), wherein the incubation is performed at 20 ° C to 40 ° C.
( 1 2 ) 上記 ( 3 ) 記載のアツセィ法により得られる物質とウィルス核酸合成酵 素を接触させることによる、 ウィルス核酸合成酵素の阻害方法、 (12) A method for inhibiting a viral nucleic acid synthase by contacting the virus nucleic acid synthase with the substance obtained by the Atsey method according to (3),
( 1 3 ) 上記 ( 3 ) 記載のアツセィ法により得られる物質とウィルスを接触させ ることによる、 ウィルスの複製の阻害方法、 (13) A method for inhibiting virus replication by contacting the virus with a substance obtained by the Atsey method described in (3) above,
( 1 4) 該ウィルスがフラビウィルス科に属するウィルスである上記 ( 1 2 ) ま たは ( 1 3 ) 記載の方法、 (14) The method according to (12) or (13), wherein the virus is a virus belonging to the Flaviviridae family.
( 1 5 ) 該ウィルスが HCVである上記 ( 1 2 ) または ( 1 3 ) 記載の方法、 (15) The method according to the above (12) or (13), wherein the virus is HCV,
( 1 6 ) 上記 ( 1 ) ~ ( 1 1 ) のいずれかに記載のアツセィ法により得られる核 酸合成酵素の活性化剤または阻害剤、 (16) an activator or an inhibitor of nucleic acid synthase obtained by the Atsey method according to any one of (1) to (11) above,
( 1 7 ) 上記 ( 1 ) ~ ( 1 1 ) のいずれかに記載のアツセィ法により得られる核 酸合成酵素の活性化剤または阻害剤を有効成分として含有する医薬組成物、 に関する。 (17) A pharmaceutical composition comprising, as an active ingredient, an activator or an inhibitor of nucleic acid synthase obtained by the Atsey method according to any one of (1) to (11).
以下に本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明は、 核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセィに関する技術であ
る。 本明細書中、 核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセィは、 核酸合成 酵素の活性化剤または阻害剤であることが知られていない被検物質を評価するァ ッセィ、 すなわち第 1次アツセィ、 及び、 既に核酸合成酵素の活性化剤または阻 害剤であることが知られている被検物質を評価するアツセィ、 すなわち再評価ァ ヅセィを包含する。 本発明のアツセィは、 これらのすべてのアツセィに使用する ことができる。 例えば、 核酸合成酵素を活性化または阻害する物質の同定に使用 することができる。 特に、 核酸合成酵素を阻害する物質の同定に使用することが でき、 例えば、 ウィルスの核酸合成酵素を阻害する物質の同定、 RNA依存型 RNA 合成酵素を阻害する物質の同定、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素を阻害する物質 の同定等に使用することができる。 The present invention relates to a technique relating to an activator or an activator of a nucleic acid synthase. You. In the present specification, the assay of the activator or inhibitor of nucleic acid synthase is an assay for evaluating a test substance that is not known to be an activator or inhibitor of nucleic acid synthase, ie, a primary assay. Atsey and atssie to evaluate test substances already known to be activators or inhibitors of nucleic acid synthase, that is, reassessments. The atsee of the present invention can be used for all of these atsees. For example, it can be used to identify substances that activate or inhibit nucleic acid synthase. In particular, it can be used to identify substances that inhibit nucleic acid synthase. For example, identification of substances that inhibit viral nucleic acid synthase, identification of substances that inhibit RNA-dependent RNA synthase, HCV RNA-dependent RNA It can be used to identify substances that inhibit synthase.
本発明は、 核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤の。アツセィにおいて、 酵素反 応を開始させる前にインキュベーションすることを特徴とする。 すなわち、 被検 物質および核酸合成酵素の基質の非存在下で、核酸合成酵素、 3'末端部分が自らの プライマーとして機能することができる一本鎖の核酸ォリゴマーおよび金属ィォ ンを含む溶液をインキュベーションすることを特徴とする。 本明細書中、 該イン キュベ一シヨンをプレインキュベーションとも表現する。 詳しくは、 被検物質お よび核酸合成酵素の基質の非存在下で、 プレインキュベーションの効果が現れる 温度で、 プレインキュベーションの効果の現れる時間、 核酸合成酵素、 3'末端が自 らのプライマ一となり得る一本鎖の核酸ォリゴマーおよび金属イオンを含む溶液 をインキュベーションすることを意味する。 The present invention relates to an activator or an inhibitor of a nucleic acid synthase. Atssay is characterized by incubating before starting the enzyme reaction. That is, a solution containing a nucleic acid synthase, a single-stranded nucleic acid oligomer capable of functioning as its own primer and a metal ion in the absence of a test substance and a substrate for the nucleic acid synthase is used. It is characterized by incubating. In this specification, the incubation is also referred to as preincubation. Specifically, at the temperature at which the pre-incubation effect appears in the absence of the test substance and the substrate for the nucleic acid synthase, the time at which the pre-incubation effect appears, the nucleic acid synthase, and the 3 'end become their own primers. This means incubating the resulting solution containing single-stranded nucleic acid oligomer and metal ions.
該インキュベーションの温度、 すなわちプレイ ンキュベーションの効果が現れ る温度としては、 具体的には、 約 1 5 °C〜約 5 0 °C、 特には、 2 0 °C〜 4 0 °C、 さらには、 2 0〜 3 0 °Cでインキュベーションするのが好ましい。 The temperature of the incubation, that is, the temperature at which the effect of preincubation appears, is specifically about 15 ° C to about 50 ° C, particularly 20 ° C to 40 ° C, Is preferably incubated at 20 to 30 ° C.
該インキュベーションの時間、 すなわちプレインキュベーションの効果の現れ る時間としては、 約 1 5分以上、 特には、 0 . 5時間以上、 さらには 1時間以上 が好ましく、 約 1 5分〜 1 2時間、 0 . 5〜 3時間、 特に 1 ~ 2時間インキュべ ーシヨンするのが好ましい。
被検物質および核酸合成酵素の基質の非存在下で、核酸合成酵素、 3 '末端部分が 自らのプライマーとして機能することができる一本鎖の核酸ォリゴマーおよび金 属イオンを含む溶液をィンキュベーシヨンすることによって、 酵素反応が進行し やすい.状態が形成されると考えられる。 The incubation time, that is, the time during which the effect of the pre-incubation appears, is preferably about 15 minutes or more, particularly preferably 0.5 hours or more, more preferably 1 hour or more, and is preferably about 15 minutes to 12 hours, 0 hour or more. It is preferable to incubate for 5 to 3 hours, especially for 1 to 2 hours. In the absence of the test substance and the substrate of the nucleic acid synthase, a solution containing the nucleic acid synthase, a single-stranded nucleic acid oligomer whose 3 ′ terminal portion can function as its own primer, and a metal ion is included. By the basing, the enzyme reaction is likely to proceed.
「被検物質および核酸合成酵素の基質の非存在下」 とは、 被検物質および核酸 合成酵素の基質を含まない条件でィンキュベ一ションすることを意味する。 例え ば、 核酸合成酵素の基質以外の酵素反応に必須なもの (例えば、 金属イオン等) を酵素と共にインキュベーショ ンすればいい。 “In the absence of a test substance and a substrate for a nucleic acid synthase” means that incubation is performed under conditions that do not include a test substance and a substrate for a nucleic acid synthase. For example, what is essential for an enzymatic reaction other than the substrate of the nucleic acid synthase (eg, metal ion) may be incubated with the enzyme.
「核酸合成酵素、 3 '末端部分が自らのプライマーとして機能することができる一 本鎖の核酸オリゴマーおよび金属イオンを含む溶液」 とは、 核酸合成酵素、 3 '末端 部分が自らのプライマーとして機能することができる一本鎖の核酸ォリゴマーお よび金属イオンを少なく とも含み、 それら以外に被検物質および核酸合成酵素の 基質以外のものを含んでいてもよい溶液等が挙げられる。 例えば、 高分子化合物、 低分子化合物、 金属イオン、 ハロゲンイオン、 アミノ酸、 ポリペプチド、 核酸、 ポリヌクレオチド等を含んでいてもよい。 "Solution containing nucleic acid synthase, single-stranded nucleic acid oligomer whose 3 'end can function as its own primer and metal ion" means Nucleic acid synthase, 3' end functions as its own primer A solution containing at least a single-stranded nucleic acid oligomer and a metal ion that can contain a test substance and a substrate other than a substrate for a nucleic acid synthase. For example, it may contain high molecular compounds, low molecular compounds, metal ions, halogen ions, amino acids, polypeptides, nucleic acids, polynucleotides, and the like.
本発明のアツセィは、 核酸合成酵素の活性化剤または阻害剤のアツセィであり、 3 '末端部分が自らのプライマーとして機能することができる一本鎖の核酸ォリゴ マーを使用する核酸伸長合成反応に関するアツセィである。 The present invention relates to a nucleic acid synthase activator activator or an inhibitor, and relates to a nucleic acid elongation synthesis reaction using a single-stranded nucleic acid oligomer whose 3′-terminal part can function as its own primer. Atsushi.
「3 '末端部分が自らのプライマーとして機能することができる一本鎖の核酸ォ リゴマー」 とは、 3 '末端部分が自らのプライマーとして機能することができる一本 鎖のテンプレート DNA または RNA を意味する。 すなわち、 3'末端部分が、 自己 の相補的な部分とハイブリダィズし、 ループ構造を形成することができる一本鎖 の核酸オリゴマーを意味する。 'なお、 酵素反応に際し 3 '末端部分が自らのプライ マーとして機能する一本鎖の核酸ォリゴマーであれば、 溶液中ではループを形成 せず一本鎖として存在していても、 ループを形成していてもよい。 好ましくは、 溶液中ではループを形成せず一本鎖として存在している一本鎖の核酸ォリゴマー である。 例えば、 ハイブリダィズする部分の相補的な結合が、 G と Cの水素結合
や dGと dCの水素結合によるものよりも、 Aと Uの水素結合、 dAと dTの氷素結 合によるものが好ましい。 例えば、 3 '末端部分に AUの繰り返し配列を有するもの などが好ましい。 “Single-stranded nucleic acid oligomer whose 3 ′ end can function as its own primer” means a single-stranded template DNA or RNA whose 3 ′ end can function as its own primer. I do. In other words, it means a single-stranded nucleic acid oligomer whose 3 ′ terminal portion hybridizes with its own complementary portion and can form a loop structure. Note that if the 3'-terminal part is a single-stranded nucleic acid oligomer that functions as its own primer in the enzymatic reaction, it forms a loop even if it is present as a single strand without forming a loop in solution. May be. Preferably, it is a single-stranded nucleic acid oligomer which does not form a loop in a solution and exists as a single strand. For example, the complementary bond in the hybridizing part is a hydrogen bond between G and C. And a hydrogen bond between A and U and a hydrogen bond between dA and dT are more preferable than a hydrogen bond between dG and dC. For example, those having an AU repeating sequence at the 3 ′ terminal are preferable.
一本鎖の核酸オリゴマーとしては、 例えば、 以下のものを挙げることができる。 3 '末端部分に自己相補的核酸配列を有する一本鎖の核酸オリゴマー、 Examples of the single-stranded nucleic acid oligomer include the following. A single-stranded nucleic acid oligomer having a self-complementary nucleic acid sequence at the 3'-terminal portion,
poly(dA)、 poly(dT)、 poly(dG)ヽ poly(dC)ヽ poly(A)、 poly(U)、 poly(G)ヽ poly(C)の 3 '末端部分に自己相補的核酸配列を有する一本鎖の核酸ォリゴマー、 poly (dA), poly (dT), poly (dG) ヽ poly (dC) ヽ poly (A), poly (U), poly (G) ヽ poly (C) self-complementary nucleic acid sequence at the 3 ′ end A single-stranded nucleic acid oligomer having
poly(dA)、 poly(dT)、 poly(dG), poly(dC)などのホモポリマー(例えば、 合成され た核酸ポリマー) の 3'末端部分に、 それそれ oligo(dT)、 oligo(dA)、 oligo(dC), oligo(dG)などが付加された一本鎖の DNAォリゴマー (例えば、 DNA依存型 DNA 合成酵素の場合) 、 Poly (dA), poly (dT), poly (dG), poly (dC) and other homopolymers (eg, synthetic nucleic acid polymers) at the 3'-end, oligo (dT), oligo (dA) , Oligo (dC), oligo (dG) and other single-stranded DNA oligomers (eg, in the case of DNA-dependent DNA synthase),
poly(A)、 poly(U)、 poly(G), poly(C)などのホモポリマーの 3'末端部分に、 それぞ れ oligo(U)、 oligo(A)、 oligo(C)、 oligo(G)などが付加された一本鎖の RNAォリゴマ 一 (例えば、 RNA依存型 RNA合成酵素の場合) 、 Poly (A), poly (U), poly (G), poly (C) and other homopolymers have oligo (U), oligo (A), oligo (C), and oligo ( G) and other single-stranded RNA oligos (eg, in the case of RNA-dependent RNA synthase),
poly(dA)、 poly(dT)、 poly(dG)、 poly(dC)などのホモポリマー(例えば、 合成され た核酸ポリマー) の 3 '末端部分に、 それぞれ oligo(U)、 oligo(A)、 oligo(C), oligo(G) などが付加された一本鎖の核酸オリゴマー (例えば、 DNA依存型 RNA合成酵素 の場合) 、 Poly (dA), poly (dT), poly (dG), poly (dC) and other homopolymers (eg, synthetic nucleic acid polymers) have oligo (U), oligo (A), Single-stranded nucleic acid oligomers with oligo (C), oligo (G), etc. (eg, for DNA-dependent RNA synthase),
poly(A)、 poly(U)、 poly(G)、 pol C)などのホモポリマーの 3'末端部分に、 それぞ れ oligo(dT)、 oligo(dA), oligo(dC)、 oligo(dG)などが付加された一本鎖の核酸オリ ゴマー (例えば、 RNA依存型 DNA合成酵素の場合) 、 The oligo (dT), oligo (dA), oligo (dC), and oligo (dG) are added to the 3 'end of homopolymers such as poly (A), poly (U), poly (G), and pol C), respectively. ) And other single-stranded nucleic acid oligomers (for example, in the case of RNA-dependent DNA synthase),
poly(dA), poly(dT)、 poly(dG), poly(dC)などのホモポリマーの 3 '末端部分に、 dAdT または dCdGの繰り返し配列が付加された一本鎖の DNAォリゴマー(例えば、 DNA 依存型 DNA合成酵素の場合) 、 A single-stranded DNA oligomer (for example, DNA) in which a dAdT or dCdG repeating sequence is added to the 3 'end of a homopolymer such as poly (dA), poly (dT), poly (dG), or poly (dC). Dependent DNA synthase),
P。ly(A)、 poly(U)、 poly(G)、 poly(C)などのホモポリマーの 3'末端部分に、 AUま たは CGの繰り返し配列が付加された一本鎖の RNAオリゴマー (例えば、 RNA依 存型 RNA合成酵素の場合) 、
poly(dA), poly(dT)s poly(dG), poly(dC)などのホモポリマーの 3'末端部分に、 AUまたは CGの繰り返し配列が付加された一本鎖の核酸オリゴマー(例えば、 DNA 依存型 RNA合成酵素の場合) 、 P. A single-stranded RNA oligomer (such as ly (A), poly (U), poly (G), or poly (C)) with a repeat sequence of AU or CG added to the 3 'end of a homopolymer such as poly (C) , For RNA-dependent RNA synthase), Poly (dA), poly (dT) s Poly (dG), poly (dC), etc. Single-stranded nucleic acid oligomer (eg, DNA Dependent RNA synthase),
poly(A)、 poly(U)、 poly(G)、 poly(C)などのホモポリマーの 3 '末端部分に、 dAdT または dCdGの繰り返し配列が付加された一本鎖の核酸ォリゴマー(例えば、 RNA 依存型 DNA合成酵素の場合) 、 Poly (A), poly (U), poly (G), poly (C) and other homopolymers with a single-stranded nucleic acid oligomer (eg, RNA) Dependent DNA synthase),
各種の塩基が混在したヘテロポリマー (例えば、 天然に存在する核酸ポリマー、 合成された核酸ポリマー等) の 3'末端部分に自己相補的核酸配列を有する一本鎖 の核酸ォリゴマー、 A single-stranded nucleic acid oligomer having a self-complementary nucleic acid sequence at the 3′-terminal portion of a heteropolymer (for example, a naturally occurring nucleic acid polymer, a synthesized nucleic acid polymer, etc.) in which various bases are mixed,
各種の塩基が混在したヘテロポリマー (例えば、 天然に存在する核酸ポリマー、 合成された核酸ポリマー等) の 3'末端部分に、 dAdT、 dCdG、 AUまたは CGの繰 り返し配列が付加された一本鎖の核酸ォリゴマー。 One in which a repeating sequence of dAdT, dCdG, AU, or CG is added to the 3 'end of a heteropolymer (for example, a naturally occurring nucleic acid polymer or a synthesized nucleic acid polymer) in which various bases are mixed. The nucleic acid oligomer of the strand.
ここで、 自己相補的核酸配列とは、 3'末端部分がループ構造 (例えば、 ヘアピン ループ) を形成し、 自己の相補的な部分とハイブリダィズすることができる配列 を意味する。 Here, the self-complementary nucleic acid sequence means a sequence that forms a loop structure (for example, a hairpin loop) at the 3′-terminal portion and can hybridize with a self-complementary portion.
なお、 ホモポリマーの 5'末端部分は、 他の核酸が付加されていてもよい。 例 えば、 ウィルス RNA依存型 RNA合成酵素を使用する場合、 一本鎖の核酸オリゴ マーとしては、 3 '末端部分に AUの繰り返し配列を有するものなどが好ましい。 特 に、 poly (A)の 3 '末端部分に AUの繰り返し配列を有するものが好ましい。 It should be noted that another nucleic acid may be added to the 5 ′ terminal portion of the homopolymer. For example, when a viral RNA-dependent RNA synthetase is used, a single-stranded nucleic acid oligomer having an AU repeating sequence at the 3 ′ terminal is preferable. In particular, poly (A) having a repeating sequence of AU at the 3 ′ terminal portion is preferable.
一本鎖の核酸オリゴマーの長さは、 特に制限がなく、核酸合成酵素の種類によって 適宜選択すればよい。例えば、 約 8塩基〜約 1 0 0 0塩基、 約 5 0塩基〜約 8 0 0塩 基、約 1 0 0塩基〜約 5 0 0塩基の長さの一本鎖の核酸オリゴマーを使用することが できる。 The length of the single-stranded nucleic acid oligomer is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the type of the nucleic acid synthase. For example, using a single-stranded nucleic acid oligomer of about 8 bases to about 1000 bases, about 50 bases to about 800 bases, about 100 bases to about 500 bases in length. Can be done.
一本鎖の核酸ォリゴマーにおいて、 自己の相補的な部分とハイプリダイズする 塩基対の数は、 2以上、 好ましくは 2〜 1 0、 さらに好ましくは 2〜 5である。 金属イオンとしては、 例えば、 M g 2 +、 M n 2 +、 N a +、 K +等が挙げられる。 核酸合成酵素においては、 一般的には、 M g 2 +が必須のものが多い。
被検物質とは、 アツセィに使用される物質を意味し、 低分子化合物のみならず、 ポリペプチドのようなタンパク質も含まれる。 In a single-stranded nucleic acid oligomer, the number of base pairs that hybridize with a self-complementary portion is 2 or more, preferably 2 to 10, and more preferably 2 to 5. Examples of the metal ion include Mg2 + , Mn2 + , Na +, K +. Many nucleic acid synthetases generally require Mg 2 + . The test substance refers to a substance used in Atsushi, and includes not only low molecular weight compounds but also proteins such as polypeptides.
酵素反応は、 プレインキュベーション後、 核酸合成酵素を含む溶液に、 核酸合 成酵素の基質を加えることによって開始される。 The enzymatic reaction is initiated by adding a nucleic acid synthase substrate to the solution containing the nucleic acid synthase after the preincubation.
従来法(The EMBO Journal vol.15, no.l, ppl2-22, 1996)では、酵素反応を約 2 2 °C で行なう必要があり、 それ以上の温度で行なうと核酸合成酵素が失活し、 それ以 下の温度で行なうと核酸合成酵素の働きが鈍くなる。 In the conventional method (The EMBO Journal vol.15, no.l, ppl2-22, 1996), the enzymatic reaction must be performed at about 22 ° C. However, when the temperature is lower than that, the activity of the nucleic acid synthase becomes dull.
プレインキュベーションアツセィ法は、 従来法と異なり、 核酸合成酵素反応を 約 1 0 °C〜約 4 0 °Cで行うことができる。 特に、 約 2 0 °C〜約 4 0 °Cで行なうこ とができる。 そのため、 ヒ トに存在する核酸合成酵素やヒ トに感染するウィルス の核酸合成酵素等を使用したァヅセィにおいては、 ヒ トの体温 (特に 3 7 °C ) と 同一の温度で行うことができ、 非常に有用である。 また、 このような温度で行な うことにより、 酵素活性が上昇し、 その結果としてアツセィの検出感度が上昇す る。 The pre-incubation assay differs from the conventional method in that the nucleic acid synthetase reaction can be performed at about 10 ° C to about 40 ° C. In particular, it can be performed at about 20 ° C to about 40 ° C. Therefore, in an assay using a nucleic acid synthase present in a human or a nucleic acid synthase of a virus that infects a human, it can be performed at the same temperature as the human body temperature (particularly, 37 ° C). Very useful. In addition, by performing the treatment at such a temperature, the enzyme activity increases, and as a result, the detection sensitivity of Atssey increases.
核酸合成酵素の酵素反応に対する被検物質の効果は、 核酸合成酵素の基質の反 応産物への取り込みを測定し、 比較すればよい。 すなわち、 1 ) 被検物質および 核酸合成酵素の基質の非存在下で、 核酸合成酵素、 3'末端部分が自らのプライマー として機能することができる一本鎖の核酸ォリゴマーおよび金属イオンを含む溶 液をインキュベーションし、 2 ) インキュベーションした溶液と、 被検物質およ び核酸合成酵素の基質を混合し、 核酸合成酵素と被検物質および核酸合成酵素の 基質を接触させ、 核酸合成酵素の基質の反応産物への取り込みを測定し、 3 ) ィ ンキュベーシヨンした溶液と、 核酸合成酵素の基質を混合し、 被検物資の非存在 下で、 核酸合成酵素と核酸合成酵素の基質を接触させ、 核酸合成酵素の基質の反 応産物への取り込みを測定し、 4 ) 2 ) および 3 ) の工程で得られた核酸合成酵 素の基質の反応産物への各取り込みを比較することによって確認することができ る。 なお、 インキュベーションした溶液に (被検物質および) 核酸合成酵素の基 質を加えても、 (被検物質および) 核酸合成酵素の基質に、 インキュベーション
した溶液を加えてもよい。 すなわち、 核酸合成酵素の基質と核酸合成酵素が接触 すればよい。 The effect of the test substance on the enzyme reaction of the nucleic acid synthase may be compared by measuring the incorporation of the substrate of the nucleic acid synthase into the reaction product. That is, 1) a solution containing a nucleic acid synthase, a single-stranded nucleic acid oligomer capable of functioning as its own primer, and a metal ion in the absence of a test substance and a substrate for the nucleic acid synthase. 2) Mix the incubated solution with the test substance and the substrate for the nucleic acid synthase, contact the nucleic acid synthase with the substrate for the test substance and the nucleic acid synthase, and react the nucleic acid synthase substrate. Measure the incorporation into the product, and 3) mix the incubated solution with the nucleic acid synthase substrate, and contact the nucleic acid synthase with the nucleic acid synthase substrate in the absence of the test substance. The incorporation of the substrate into the reaction product was measured, and the incorporation of the nucleic acid synthase obtained in steps 4) 2) and 3) into the reaction product was compared. You can check. Even if the (test substance) and the substrate of nuclease are added to the incubated solution, The prepared solution may be added. That is, the nucleic acid synthase substrate may be brought into contact with the nucleic acid synthase substrate.
また、 「核酸合成酵素の基質を混合し、 被検物質の非存在下で」 とは、 被検物 質を混合しないことを意味し、 被検物質を含まない限り、 核酸合成酵素の基質以 外のものを含んでいてもよい。 例えば、 核酸合成酵素の基質を溶解又は懸濁させ るための反応液を含んでいてもよい。 すなわち、 被検物質存在下のデータの比較 対象とするデータを作成するためのものであればよい。 プレインキュベーション していない核酸合成酵素を含む溶液と、 核酸合成酵素の基質を混合し、 被検物質 の非存在下で、 核酸合成酵素と核酸合成酵素の基質を接触させた場合の核酸合成 酵素の基質の反応産物への取り込みを比較対象として使用することもできる。 な お、 プレインキュベーションした溶液と、 核酸合成酵素の基質を混合し、 被検物 質の非存在下で、 核酸合成酵素と核酸合成酵素の基質を接触させた場合の核酸合 成酵素の基質の反応産物への取り込みを比較対象とするのが好ましい。 これらの 比較対象として使用するデータは、 被検物質を使用するアツセィと同時に行って もよく、 別途、 行ってもよい。 The phrase “mixing a substrate for a nucleic acid synthase and in the absence of a test substance” means that the test substance is not mixed. It may include something outside. For example, it may contain a reaction solution for dissolving or suspending the substrate of the nucleic acid synthase. That is, any data may be used as long as it is used to create data to be compared with data in the presence of the test substance. A solution containing a nucleic acid synthase that has not been pre-incubated and a substrate for the nucleic acid synthase are mixed, and the nucleic acid synthase when the nucleic acid synthase and the nucleic acid synthase substrate are contacted in the absence of the test substance Incorporation of the substrate into the reaction product can also be used as a comparison. The pre-incubated solution is mixed with the substrate of the nucleic acid synthase, and the substrate of the nucleic acid synthase is brought into contact with the nucleic acid synthase in the absence of the test substance. It is preferable that the incorporation into the reaction product is used as a comparison target. The data used for these comparisons may be performed at the same time as the assay using the test substance, or may be performed separately.
核酸合成酵素の基質の反応産物への取り込みは、 標識された核酸合成酵素の基 質を使用することにより測定することができる。 例えば、 反応産物に取り込まれ た標識された核酸合成酵素の基質の量を測定すればよい。 標識された核酸合成酵 素の基質としては、 放射標識された核酸合成酵素の基質等を使用すればよく、 そ の場合、 シンチレーシヨンカウンタ一等で放射活性を測定すればいい。 なお、 標 識された核酸合成酵素の基質等は、 市販のフィル夕一等 (例えば、 ジェチルアミ ノエチル基を導入したフィル夕一等) を使用して、 反応液から分離すればよい。 また、 SPA (, Scintillation proximity assay) おにも適 j¾、でさる。 The incorporation of the nucleic acid synthase substrate into the reaction product can be measured by using a labeled nucleic acid synthase substrate. For example, the amount of the labeled nucleic acid synthase substrate incorporated into the reaction product may be measured. As the substrate of the labeled nucleic acid synthetase, a radiolabeled nucleic acid synthase substrate or the like may be used, and in that case, the radioactivity may be measured by a scintillation counter or the like. The labeled substrate of the nucleic acid synthase may be separated from the reaction solution using a commercially available filter (eg, a filter having a acetylaminoethyl group introduced therein). Also, SPA (, Scintillation proximity assay) is suitable.
低分子化合物とは、 分子量 1 5〜 1 0 0 0の有機化合物を意味し、 構成原子と しては、 水素、 リチウム、 ホウ素、 炭素、 窒素、 酸素、 フッ素、 ナト リウム、 マ グネシゥム、 マンガン、 アルミニウム、 硫黄、 塩素、 カリウム、 カルシウム、 鉄、 バリウム、 臭素、 沃素等が挙げられる。
ポリペプチドには、 天然型ペプチドのみならず、 構造修飾したペプチド (例え ば、 ペプチドァイソスターなど) も含まれる。 The low-molecular compound means an organic compound having a molecular weight of 15 to 1000, and its constituent atoms are hydrogen, lithium, boron, carbon, nitrogen, oxygen, fluorine, sodium, magnesium, manganese, Examples include aluminum, sulfur, chlorine, potassium, calcium, iron, barium, bromine, and iodine. Polypeptides include not only naturally-occurring peptides but also structurally modified peptides (for example, peptide isosteres).
核酸合成酵素の酵素の基質としては、 dATP、 dTTP、 dGTP、 dCTP、 ATP, UTP、 GTP, CTP 等が挙げられる。 特に標識されたものが好ましく、 標識された核酸合 成酵素の基質としては、 例えば、 3H- dATP、 3H-dTTP、 3H-dGTP、 3H- dCTP、 3H-ATP、 3H-UTP、 3H-GTP、 3H- CTP、 32P-dATPヽ 32P- dTTPヽ 32P-dGTPヽ 32P- dCTP、 32P- ATP、 32P- UTP、 32P-GTP、 32P- CTP等が挙げられる。 これらの基質は、 アツセィに使用す る一本鎖の核酸ォリゴマーに応じて選択すればよい。 Examples of the substrate for the nucleic acid synthase include dATP, dTTP, dGTP, dCTP, ATP, UTP, GTP, and CTP. Preferably those particular labeled, as a substrate for labeled nucleic acid synthesis enzymes, for example, 3 H- dATP, 3 H- dTTP, 3 H-dGTP, 3 H- dCTP, 3 H-ATP, 3 H- UTP, 3 H-GTP, 3 H- CTP, 32 P-dATPヽ32 P- dTTPヽ32 P-dGTPヽ 32 P- dCTP, 32 P- ATP, 32 P- UTP, 32 P-GTP, 32 P- CTP and the like. These substrates may be selected according to the single-stranded nucleic acid oligomer used for the assay.
例えば、 一本鎖の核酸オリゴマーとして 3'末端部分が修飾された poly(dA)、 poly(dT)、 poly(dG)、 poly(dC), poly(A)ヽ poly(U)ヽ poly(G)、 poly(C)を使用する場合 は、 それそれ dTTP、 dATP、 dCTP、 dGTP、 UTP、 ATP、 CTP、 GTP を基質として 使用すればよい。 For example, poly (dA), poly (dT), poly (dG), poly (dC), poly (A) ヽ poly (U) ヽ poly (G ) And poly (C), dTTP, dATP, dCTP, dGTP, UTP, ATP, CTP, and GTP may be used as substrates.
また、 一本鎖の核酸オリゴマーとして、 各種の塩基が混在したヘテロポリマー (例えば、 天然に存在する核酸ポリマー、 合成された核酸ポリマー等) の 3'末端 部分に自己相補的核酸配列を有する一本鎖の核酸ォリゴマーを使用する場合、 dTTP、 dATP、 dCTP及び dGTPを混合したもの、 または UTP、 ATP, CTP及び GTP を混合したものを基質として使用すればよい。 この場合、 すべての基質が標識さ れてもよいし、 いずれかが標識されていてもよい。 In addition, a single-stranded nucleic acid oligomer having a self-complementary nucleic acid sequence at the 3 'end of a heteropolymer (for example, a naturally occurring nucleic acid polymer or a synthesized nucleic acid polymer) in which various bases are mixed is used. When a strand nucleic acid oligomer is used, a mixture of dTTP, dATP, dCTP and dGTP, or a mixture of UTP, ATP, CTP and GTP may be used as a substrate. In this case, all the substrates may be labeled, or any of them may be labeled.
例えば、 一本鎖の核酸オリゴマーとして、 poly (A)の 3'末端部分に AUの繰り返 し配列を有するものを使用する場合、該基質として ¾-UTPまたは 32P-UTPを使用 することができる。 ' For example, when a single-stranded nucleic acid oligomer having a repeat sequence of AU at the 3 ′ end of poly (A) is used, 基質 -UTP or 32 P-UTP may be used as the substrate. it can. '
「核酸合成酵素」 とは、 ポリヌクレオチド鎖合成酵素を意味し、 例えば、 DNA 合成酵素 (例えば、 DNA依存型 DNA合成酵素、 RNA依存型 DNA合成酵素) 、 RNA合成酵素 (例えば、 DNA依存型 RNA合成酵素、 RNA依存型 RNA合成酵素 等) が挙げられる。 なお、 本発明には、 全長の核酸合成酵素のみならず、 酵素活 性を有する核酸合成酵素の欠失体、 置換体、 付加体も使用することができる。 例 えば、 リコンビナントの核酸合成酵素を使用することもできる。 また、 反応液中
で酵素となるような酵素の前駆体を使用してもよい。 The term “nucleic acid synthase” means a polynucleotide chain synthase, for example, a DNA synthase (eg, a DNA-dependent DNA synthase, an RNA-dependent DNA synthase), an RNA synthase (eg, a DNA-dependent RNA) Synthase, RNA-dependent RNA synthase, etc.). In the present invention, not only full-length nucleic acid synthases but also deletions, substitutions and additions of nucleic acid synthases having enzyme activity can be used. For example, a recombinant nucleic acid synthase can be used. Also, in the reaction solution Alternatively, a precursor of an enzyme that becomes an enzyme may be used.
核酸合成酵素としては、 ウィルス RNA依存型 RNA合成酵素が好ましく、 さら には HCV RNA依存型 RNA合成酵素が好ましい。 As the nucleic acid synthase, viral RNA-dependent RNA synthase is preferable, and HCV RNA-dependent RNA synthase is more preferable.
• ウィルスは特に限定されないが、 例えば、 HIV (ヒ ト免疫不全ウィルス) 、 HCV ( C型肝炎ウィルス) 、 HBV ( B型肝炎ウィルス) 、 HTLV (ヒ ト T細胞白血病ゥ ィルス) 、 ィンフルェンザウィルス等が挙げられる。 特に、 フラビウィルス属に 属するウィルスが好ましく、 さらには HCVが好ましい。 • The virus is not particularly limited. Examples include HIV (human immunodeficiency virus), HCV (hepatitis C virus), HBV (hepatitis B virus), HTLV (human T-cell leukemia virus), and influenza virus. No. In particular, viruses belonging to the genus Flavivirus are preferred, and HCV is more preferred.
ウィルスの酵素としては、 例えば、 HIVの逆転写酵素 (RNA依存型 DNA合成 酵素。 RNaseH活性を有するものを含む。 ) 、 HCVの RNA依存型 RNA合成酵素、 HBVの DNA合成酵素 (DNA依存型 DNA合成酵素活性、 RNA依存型 DNA合成酵 素活性、 およびノまたは RNaseH活性を有するもの) 、 HTLVの逆転写酵素、 イン フルェンザウィルスの RNA依存型 RNA合成酵素などが挙げられる。 Examples of viral enzymes include HIV reverse transcriptase (RNA-dependent DNA synthase, including those having RNaseH activity), HCV RNA-dependent RNA synthase, HBV DNA synthase (DNA-dependent DNA Those having a synthase activity, an RNA-dependent DNA synthase activity, and RNaseH activity), HTLV reverse transcriptase, and influenza virus RNA-dependent RNA synthase.
本発明はいかなる核酸合成酵素においても使用することができる。 核酸合成酵 素の中では、 RNA依存型 RNA合成酵素 (例えば、 ウィルス RNA依存型 RNA合 成酵素) が好ましく、 特に、 フラビウィルス科に属するウィルスの RNA 依存型 RNA合成酵素が好ましい。 さらには、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素が好ましい。 The present invention can be used with any nucleic acid synthase. Among the nucleic acid synthases, RNA-dependent RNA synthase (for example, viral RNA-dependent RNA synthase) is preferable, and RNA-dependent RNA synthase of a virus belonging to the Flaviviridae family is particularly preferable. Further, HCV RNA-dependent RNA synthase is preferred.
R N A依存型 R N A合成酵素を有するウィルスとしては、 ピコルナウィルス科 ( Picornaviridae ) 、 力 リ シウィルス科 ( Caliciviridae ) 、 トーガウィルス科 ( Togaviridae)、フラビウィルス科(Flaviviridae)ヽコロナウィルス科( Coronaviridae)、 パ ラ ミ ク ソ ウ ィ ルス科 ( Paramyxoviridae ) 、 オル ソ ミ ク ソ ウ ィ ルス科 ( Orthomyxoviridae) 、 ラブドウィルス科 ( R abdoviridae ) 、 ァレナウィルス科 (Arenaviridae) 、 ブニァウィルス科(Bunyaviridae) 等のウィルス科のウィルスが 挙げられる。 特に、 フラビウィルス科 ( Flaviviridae) のウィルスが好ましく、 さ らには、 H C Vが好ましい。 Viruses having an RNA-dependent RNA synthase include the following: Viruses of the virus family, such as Lamyxoviridae (Paramyxoviridae), Orthomyxoviridae (Orthomyxoviridae), Rhabdoviridae (Rabdoviridae), Arenaviridae (Arenaviridae), and Bunyaviridae Is mentioned. In particular, viruses of the Flaviviridae family are preferred, and HCV is more preferred.
フラビウィルス科に属するウィルスとしては、 C型肝炎ウィルス (Hepatitis C virus) 、 黄熱ウイ レス fellow fever virus) 、 テングゥイ レス 、JJengue virus) 、 曰本 fl 炎ウイルス (Japanese encepnalitis virus ) 、 West Nile熱ウィルス ( West Nile
fever virus) 、 セン トノレイス月 Si炎ウイ レス ( St. Louis encephalitis virus) 、 Rocio ゥ イノレス ( Rocio virus)、 Murray Valley fl 炎ウイノレス ( Murray Valley encephalitis virus) 等が挙げられる。 これらのウィルスは、 RNA依存型 RNA合成酵素を有している。 また、 これらのウィルスはヒトを含む哺乳動物の疾患とも関連しており、 これら のウィルスの RNA依存型 RNA合成酵素の阻害剤を見出すことは有用である。 Hepatitis C virus (Hepatitis C virus), yellow fever virus fellow fever virus), tengu iles, JJengue virus), the flavivirus family (Japanese encepnalitis virus), West Nile virus (West Nile fever virus), St. Louis encephalitis virus, St. Louis encephalitis virus, Rocio ゥ inoles (Rocio virus), Murray Valley fl. These viruses have an RNA-dependent RNA synthase. These viruses are also associated with diseases of mammals including humans, and it is useful to find inhibitors of RNA-dependent RNA synthase of these viruses.
- また、 核酸合成酵素には、 単一の酵素活性を有する核酸合成酵素のみならず、 複数の酵素活性を有する核酸合成酵素も含まれる。 例えば、 複数の酵素活性を有 する核酸合成酵素としては、 HBVの DNA合成酵素(DNA依存型 DNA合成酵素活 性、 RNA依存型 DNA合成酵素活性、 および/または RNaseH活性を有するもの) などが挙げられる。 -In addition, the nucleic acid synthase includes not only a nucleic acid synthase having a single enzyme activity but also a nucleic acid synthase having a plurality of enzyme activities. For example, examples of the nucleic acid synthetase having a plurality of enzyme activities include HBV DNA synthase (having DNA-dependent DNA synthase activity, RNA-dependent DNA synthase activity, and / or RNaseH activity). Can be
また、 HIVの逆転写酵素(RNA依存型 DNA合成酵素阻害活性および RNaseH活 性を有する) などは、 それそれの酵素活性を有する部分のみを本発明のアツセィ に使用してもよいし、 両方の酵素活性を有する部分を本発明のアツセィに使用し てもよい。 In addition, HIV reverse transcriptase (having RNA-dependent DNA synthase inhibitory activity and RNaseH activity) and the like may be used only in their respective enzymatic activities in the assay of the present invention. A moiety having an enzymatic activity may be used in the present invention.
HCVの遺伝子型 (Genotype) は多数存在するが、 本発明においては、 それらの いずれの遺伝子型を有する HCVの酵素についても使用することができる。 遺伝子 型と しては、 genotype la, genotvpe I D, genotvpe lc, genotype 2a, genotype 2b, genotype 2c, genotype 3a, genotype 3b, genotype 4, genotype 5, genotype 6等が挙げら れる。 There are many HCV genotypes, and in the present invention, HCV enzymes having any of these genotypes can be used. Examples of genotypes include genotype la, genotvpe ID, genotvpe lc, genotype 2a, genotype 2b, genotype 2c, genotype 3a, genotype 3b, genotype 4, genotype 5, genotype 6, and the like.
HCVの RNA依存型 RNA合成酵素は、 HCVの NS5B ( Nonstructural Protein 5B) 領 域にコードされており、 本発明においては、 RNA依存型 RNA合成酵素活性を持つ ている酵素であれば、 いかなるものも使用することができる。 例えば、 上記の遺 子型 (例えは、 genotype la, genotvt>e lb, genotype lc, genotype 2a, genotype 2D, genotype 2c, genotype 3a, genotype 3b, genotype 4, genotype 5, genotype 6) を有する HCVの NS5B領域にコードされている RNA依存型 RNA合成酵素活性を持っている 核酸合成酵素等を使用することができる。 HCV RNA-dependent RNA synthase is encoded in the NS5B (Nonstructural Protein 5B) region of HCV.In the present invention, any enzyme having RNA-dependent RNA synthase activity can be used in the present invention. Can be used. For example, HCV having the above genotype (eg, genotype la, genotvt> e lb, genotype lc, genotype 2a, genotype 2D, genotype 2c, genotype 3a, genotype 3b, genotype 4, genotype 5, genotype 6) Nucleic acid synthase having RNA-dependent RNA synthase activity encoded in the NS5B region can be used.
活性化剤とは、 酵素反応を活性化させる物質を意味する。 核酸合成酵素の活性
化剤は、 核酸合成酵素の発現量や機能の低下に起因する疾患の治療に使用するこ とができ、 有用である。 また、 核酸合成酵素を使用して核酸伸長を行う場合に、 酵素反応を効率よく行うための試薬として使用することができる。 Activator means a substance that activates an enzymatic reaction. Nucleic acid synthase activity The agent can be used for treating a disease caused by a decrease in the expression level or function of a nucleic acid synthase, and is useful. In addition, when nucleic acid elongation is performed using a nucleic acid synthase, it can be used as a reagent for efficiently performing an enzymatic reaction.
また、 阻害剤とは酵素反応を阻害する物質を意味する。 特に、 ウィルス核酸合 成酵素の阻害剤は、 ウィルスに起因する疾患の治療に使用することができ、 有用 である。 阻害剤としては、 例えば、 I C 5 Q値が 1 0 0 M以下、 特に、 1 0 M 以下、 さらには、 1 / M以下の物質が好ましい。 In addition, an inhibitor means a substance that inhibits an enzymatic reaction. In particular, inhibitors of viral nucleic acid synthase can be used for treating diseases caused by viruses and are useful. Inhibitors, e.g., IC 5 Q value is 1 0 0 M or less, in particular, 1 0 M or less, more, 1 / M the following materials are preferred.
本発明は、 プレインキュベーションアツセィ法に関するものであるが、 特に、 莫大な数の化合物のアツセィ、 特にハイスループヅ トスク リーニング (HTS) に おいて有用である。 本発明を実施すれば、 ノイズ (擬陽性) を減少させることが でき、 効果的にリード化合物を選択することができる。 The present invention relates to a pre-incubation assay, and is particularly useful in an assay of an enormous number of compounds, particularly in high-throughput screening (HTS). By implementing the present invention, noise (false positives) can be reduced, and a lead compound can be effectively selected.
すなわち、 本発明のアツセィ法により得られる物質と核酸合成酵素を接触させ ることにより、 核酸合成酵素を活性化または阻害することができる。 また、 核酸 合成酵素がウィルスの核酸合成酵素である場合は、 本発明のアツセィ法により得 られる物質とウィルスを接触させることにより、 ウィルスの複製を活性化または 阻害することができる。 図面の簡単な説明 That is, the nucleic acid synthase can be activated or inhibited by contacting the nucleic acid synthase with the substance obtained by the Atsey method of the present invention. When the nucleic acid synthetase is a viral nucleic acid synthase, virus replication can be activated or inhibited by contacting the virus with a substance obtained by the Atsey method of the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1 : 3 ◦分間酵素反応を行った場合の、 プレインキュベーション時間と HCV RNA依存型 RNA合成酵素の酵素活性との関係を示す図である。 図中、 *はテンプ レートとして 3 '末端でヘアピンループを形成するオリゴ RNA、を使用した場合を 表す。 Fig. 1 is a graph showing the relationship between the preincubation time and the enzyme activity of HCV RNA-dependent RNA synthetase when the enzyme reaction was performed for 3 minutes. In the figure, * indicates the case where an oligo RNA that forms a hairpin loop at the 3 ′ end was used as a template.
図 2 : プレインキュベーションの有無と酵素反応温度の関係を示す図である。 図 中、 ▲はプレインキュベーション後 3 7 °Cで酵素反応を行った場合、 ·はプレイン キュベーシヨン後 2 5 °Cで酵素反応を行った場合、 Δはプレインキュベーションを 行わず 3 7 °Cで酵素反応を行った場合、 oはプレインキュベーションを行わず 2 5 °Cで酵素反応を行った場合の HCV RNA依存型 RNA合成酵素反応における U M
Pの反応産物への取り込みと酵素反応時間の関係を示している。 Figure 2: Diagram showing the relationship between the presence or absence of preincubation and the enzyme reaction temperature. In the figure, ▲ indicates enzymatic reaction at 37 ° C after pre-incubation, · indicates enzymatic reaction at 25 ° C after pre-incubation, Δ indicates enzymatic reaction at 37 ° C without pre-incubation If the reaction was performed, o is the UM in the HCV RNA-dependent RNA synthase reaction when the enzyme reaction was performed at 25 ° C without pre-incubation. The relationship between the incorporation of P into the reaction product and the enzyme reaction time is shown.
図 3 :従来法 (テンプレート及びプライマー使用) でランダムスクリーニングを 行った結果を示す図である。 Fig. 3 shows the results of random screening performed by the conventional method (using a template and primers).
図 4 : プレインキュベーション法 (テンプレート及びプライマー使用) でランダ ムスクリーニングを行った結果を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 Figure 4: Random screening performed by the pre-incubation method (using template and primers). BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明である 「一本鎖の核酸ォリゴマーを使用したプレインキュベーションァ ッセィ法」 について、 従来法との比較をしながら、 以下に説明する。 なお、 核酸 合成酵素としては、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素を使用して説明するが、 特に 本酵素に限定する意味ではない。 本発明は、 核.酸合成酵素であれば、 種類を問わ ず実施することができる。 特に好ましいのは、 RNA合成酵素、 さらには RNA依 存型 RNA合成酵素、 さらには HCV RNA依存型 RNA合成酵素である。 The “preincubation assay method using a single-stranded nucleic acid oligomer” of the present invention will be described below while comparing with a conventional method. The nucleic acid synthase will be described using HCV RNA-dependent RNA synthase, but is not particularly limited to this enzyme. The present invention can be carried out irrespective of the type of nucleic acid synthase. Particularly preferred are RNA synthase, furthermore, RNA-dependent RNA synthase, and HCV RNA-dependent RNA synthase.
従来法 Conventional method
HCV RNA依存型 RNA合成酵素、 テンプレートとしてのオリゴ RNA (オリゴ RNA は、 3 '末端部分に自己相補的核酸配列を有する一本鎖の核酸オリゴマーを意 味する) 、 基質としての RNA三リン酸、 M gイオン (Mg2+)、 M nイオン (Mn2+)、 被検物質を一斉混和し、 酵素反応を開始させ、 基質の反応産物への取り込みを測 定する。 被検物質非存在下での値と比較することにより、 被検物質が HCV RNA 依存型 RNA合成酵素を活性化しているか、 阻害しているかを知ることができる。 プレインキュベーションアツセィ法 HCV RNA-dependent RNA synthase, oligo RNA as a template (oligo RNA means a single-stranded nucleic acid oligomer having a self-complementary nucleic acid sequence at the 3 'end), RNA triphosphate as a substrate, Simultaneously mix Mg ion (Mg 2+ ), Mn ion (Mn 2+ ), and the test substance, start the enzyme reaction, and measure the incorporation of the substrate into the reaction product. By comparing with the value in the absence of the test substance, it is possible to know whether the test substance activates or inhibits HCV RNA-dependent RNA synthase. Pre-incubation atsay method
HCV RNA依存型 RNA合成酵素、 テンプレートとしてのオリゴ RNA (オリゴ RNA は、 3'末端部分に自 3相補的核酸配列を有する一本鎖の核酸オリゴマーを意 味する) 、 M gイオン (Mg2+) 、 M nイオン (Mn2+) を約 2 5 °Cで約 1時間から 2 時間プレインキュベーションした後、 基質としての RNA三リン酸、 被検物質を添 加し、 酵素反応を開始させ、 基質の反応産物への取り込みを測定する方法である。 なお、 上記従来法と同様に、 被検物質非存在下での値と比較し、 阻害百分率を算
出し、 阻害剤を選定することができる。 具体的な手順は、 後述の実施例 1 を参考 にすればよい。 HCV RNA-dependent RNA synthase, oligo RNA as a template (oligo RNA means a single-stranded nucleic acid oligomer having a self-complementary nucleic acid sequence at the 3 'end), Mg ion (Mg 2+ ), Pre-incubation of Mn ions (Mn 2+ ) at about 25 ° C for about 1 to 2 hours, then adding RNA triphosphate as a substrate and a test substance to start the enzyme reaction, This is a method for measuring the incorporation of a substrate into a reaction product. As in the above conventional method, the percentage of inhibition was calculated by comparing with the value in the absence of the test substance. And select inhibitors. The specific procedure may be referred to Example 1 described later.
本発明の 「一本鎖の核酸ォリゴマーを使用したプレインキュベーションァヅセ ィ法」 は、 従来法に比較して、 以下の点で優れている。 The “preincubation assay using a single-stranded nucleic acid oligomer” of the present invention is superior to the conventional method in the following points.
①酵素活性の上昇 ① Increase in enzyme activity
プレインキュベーション時間と酵素活性の比較をおこなった。具体的な手順は、 試験例 1に記載されている。なお、酵素活性は、 ゥリジンモノホスフェート (UMP ) の反応産物への取込みを測定することにより決定した。 結果を図 1に示す。 プレ インキュベーション時間が約 9 0分までは、 徐々に酵素活性が上昇し、 従来法と の酵素活性の差が徐々に大きくなつていくのがわかる。 また、 約 9 0分のプレイ ンキュベーシヨンにより、 従来法にく らべて、 約 8倍の酵素活性を示すことがわ かる。 このことにより、 測定結果の検出が容易になり、 阻害率の誤差も減少し、 阻害剤のスク リーニングにおいて有用であると言える。 なお、 さらにプレインキ ュベーシヨン時間を長く した場合、 約 9 0分プレインキュベーションした場合と ほぼ同等の酵素活性を示すことがわかる。 The preincubation time was compared with the enzyme activity. The specific procedure is described in Test Example 1. The enzyme activity was determined by measuring the uptake of peridine monophosphate (UMP) into the reaction product. The results are shown in Figure 1. It can be seen that the enzyme activity gradually increases until the pre-incubation time reaches about 90 minutes, and the difference in enzyme activity from the conventional method gradually increases. In addition, it can be seen that about 90 minutes of preincubation shows about eight times the enzymatic activity as compared to the conventional method. This facilitates detection of the measurement results, reduces errors in the inhibition rate, and is useful in screening inhibitors. In addition, when the preincubation time was further increased, it was found that the enzyme activity was almost the same as when preincubation was performed for about 90 minutes.
②熱安定性の上昇 ② Increased thermal stability
プレインキュベーションの有無と酵素反応温度の関係を調べ、 結果を図 2に示 した。 図 2に示すように、 従来法では、 酵素反応を約 3 7 °Cでおこなうと、 反応 時間が 2 時間以上になると酵素が失活し、 正確な酵素活性値を測定することがで きない。 それに対し、 プレインキュベーション法では、 約 3 7 °Cでも酵素反応が 良好に進行し、 より生体内温度に近い条件でァヅセィをおこなうことができる。 また、 酵素反応を約 2 5 °Cでおこなうより も、 約 3 7 °Cでおこなう方が、 さらに 酵素活性が高くなることがわかる。 従って、 プレインキュベーションアツセィ法 においては、 約 3 7 °Cという生体温度に近い温度でアツセィすることも可能であ る o The relationship between the presence or absence of preincubation and the enzyme reaction temperature was examined, and the results are shown in FIG. As shown in Fig. 2, in the conventional method, when the enzyme reaction is performed at about 37 ° C, the enzyme is inactivated when the reaction time exceeds 2 hours, and it is not possible to measure an accurate enzyme activity value . In contrast, in the preincubation method, the enzymatic reaction proceeds favorably even at about 37 ° C, and the assay can be performed under conditions closer to the temperature in the living body. Also, it can be seen that the enzyme activity is higher when the enzyme reaction is performed at about 37 ° C than when the enzyme reaction is performed at about 25 ° C. Therefore, in the preincubation assay, it is possible to perform the assay at a temperature close to the biological temperature of about 37 ° C.
③擬陽性 (ノイズ) の減少 ③Reduced false positives (noise)
プレインキュベーションァヅセィ法によって、 ァヅセィ結果のノイズを軽減さ
せることができる。 以下に、 表 1、 表 2を使用して説明する。 Pre-incubation access method reduces noise in the access results Can be made. This is described below using Tables 1 and 2.
表 1、 表 2では、 競合的阻害剤として、 3'-デォキシゥリジント リホスフェート ( 3'-dUTP) を使用している。 3 '- dUTP は、 核酸合成反応において基質と競合して 反応産物へ取り込まれ、 RNA鎖の伸長を止めることにより、 HCV RNA依存型 RNA 合成酵素の酵素反応を阻害することができる化合物である。 化合物 A、 Bは、 従 来法でポジティブと判定された化合物である。 すなわち、 これらの化合物は、 プ レインキュベ一ションしない従来法では、 20〃Zm 1の濃度で、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素を約 6 0 %〜 8 0 %阻害する。 しかしながら、 プレインキュベーシ ヨンアツセィ法によると、 それらの阻害率は約 2 0 %〜3 0 %に低下する。 一方 で、 化合物 C ( 0.032 g/ml)、 3 '-dUTP (0.08 / M) は、 プレインキュベーショ ン アツセィ法における阻害効果の低下は認められない。 以下に、 化合物 A、 化合物 B、 化合物 Cの構造を示す。 Tables 1 and 2 use 3'-deoxyperidine triphosphate (3'-dUTP) as a competitive inhibitor. 3'-dUTP is a compound capable of inhibiting the enzymatic reaction of HCV RNA-dependent RNA synthase by competing with the substrate in the nucleic acid synthesis reaction and being incorporated into the reaction product to stop elongation of the RNA chain. Compounds A and B are compounds determined to be positive by the conventional method. That is, these compounds inhibit HCV RNA-dependent RNA synthase by about 60% to 80% at a concentration of 20〃Zm 1 in the conventional method without precipitation. However, their inhibition rates fall to about 20% to 30% according to the preincubation assay method. On the other hand, Compound C (0.032 g / ml) and 3'-dUTP (0.08 / M) do not show a decrease in the inhibitory effect in the pre-cubation assay. The structures of Compound A, Compound B and Compound C are shown below.
化合物 C Compound C
実施例 Example
HCV RNA依存型 RNA合成酵素の調製法 Preparation of HCV RNA-dependent RNA synthase
HCV感染者血漿から HCV RNA依存型 RNA合成酵素の c DNAクローンを作製 し、 これを基に HCV RNA依存型 RNA合成酵素を昆虫細胞または大腸菌を使用し て発現させた。 細胞抽出液中の HCV RNA依存型 RNA合成酵素は、 ァニオン交換 クロマトグラフィ一、 へパリ ンァフィニティークロマ トグラフィー、 poly Uァフ ィニティ一クロマトグラフィー、 カチオン交換クロマ トグラフィー、 ゲル濾過ク
口マトグラフィ一などを使用して精製した。精製は約 4°Cの低温条件で実施し、 酵 素溶解液としてはエチレンジァミン四酢酸 ( I mM) 、 ジチオスレィ トール ( 1 0 mM) 、 グリセロール (2 0 %) を含むト リス緩衝液 (PH7. 5) を使用した。 精製酵素は、 アツセィに使用するまで 4°Cまたは— 20°Cにて保存した。 A HCV RNA-dependent RNA synthase cDNA clone was prepared from HCV-infected plasma, and HCV RNA-dependent RNA synthase was expressed using insect cells or Escherichia coli based on this cDNA clone. HCV RNA-dependent RNA synthase in cell extracts can be analyzed by anion exchange chromatography, heparin affinity chromatography, poly U affinity chromatography, cation exchange chromatography, gel filtration chromatography. Purification was carried out using mouth chromatography. Purification was carried out at a low temperature conditions at about 4 ° C, Echirenjiamin tetraacetate as enzyme solution (I mM), Jichiosurei Torr (1 0 mM), preparative squirrel buffer containing glycerol (2 0%) (P H7 5) was used. Purified enzymes were stored at 4 ° C or -20 ° C until used in Atsushi.
実施例 1 Example 1
HCVRNA依存型 RNA合成酵素 プレインキュベーションァヅセィ法 HCV RNA-dependent RNA synthase Preincubation assay
① トリス塩酸 (100mM、 pH 7.5) 及び塩化マグネシウム (25mM) 、 塩化マン ガン (2.5mM) 、 ジチオスレィ トール (5mM) 、 塩化カリウム (l25mM) を含 有する緩衝液 I注 1〕 (10.5 1 ) をポリプロピレン製容器に入れ、 ここへオリゴ RNA注 2 )氷溶液 (100〃 g/m l、 10.5〃 1 ) と水 (18.5〃 1 ) を添加し、 緩やかに 混和した。 (1) Buffer I containing Tris-hydrochloric acid (100 mM, pH 7.5), magnesium chloride (25 mM), manganese chloride (2.5 mM), dithiothreitol (5 mM), and potassium chloride (125 mM) I * 1 ) (10.5 1) in polypropylene Oligo RNA Note 2) ice solution (100 µg / ml, 10.5〃1) and water (18.5〃1) were added thereto, and mixed gently.
② 次に、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素液 (10.5〃 1 ) を追加し、 2 5 °Cで 6 0分間のプレインキュベーションを行った。 ② Next, HCV RNA-dependent RNA synthase solution (10.5〃1) was added, and preincubation was performed at 25 ° C for 60 minutes.
③ ジメチルスルホキシドまたは水で溶解した被験物質 ( 1穴当り 5.26〃 1 ) を 分注しておいた 9 6穴マイクロタイ夕一プレートに、 ②のプレインキュベーショ ン済みの溶液 (50 1 ) を加えた。 To ③ dimethyl sulfoxide or 9 6-well microtiter evening first plate water dissolved in the test substance (per well 5.26〃 1) had been dispensed, ② plain-incubated for business purposes has been solution (5 0 1) was added Was.
④ 更に、 ト リス塩酸 (100mM、 pH 7.5) 及び塩化マグネシウム (25mM) 、 塩 化マンガン (2.5mM) 、 ジチォスレイ トール (5mM) 、 塩化カリゥム (l25mM)、 UTP a 3) (ΐΛίΜ, 含 4.9〃Ci3H-UTP)を含有する緩衝液 II (10.6 1 ) と水 (39·4 Ζ 1 ) の混合液 (50〃 1) を添加混和し、 2 5 °Cで 6 0分間 酵素反応を行った。④ Further, preparative squirrel hydrochloride (100 mM, pH 7.5) and magnesium chloride (25 mM), a salt of manganese (2.5 mM), Jichiosurei Torr (5 mM), Kariumu chloride (l25mM), UTP a 3) (ΐΛίΜ, including 4.9 〃Ci 3 mixture of H-UTP) containing buffer II (10.6 1) and water (3 9 · 4 Ζ 1) ( added admixed 50〃 1), 2 in 5 ° C 6 0 min enzyme reaction Was done.
⑤ 酵素反応が 6 0分経過した時、 エチレンジァミン四酢酸ニナトリウム水溶液 (50mM、 50 Λί 1 ) を添加混合し、 酵素反応を停止した。 (5) When the enzyme reaction had elapsed for 60 minutes, an aqueous solution of disodium ethylenediaminetetraacetate (50 mM, 50、1) was added and mixed to stop the enzyme reaction.
⑥ 次にセルハーべスターを使用して、 ジェチルアミノエチル基を導入したフィ ルター (以下、 DEAE-フィルターマッ トと略す) 上に⑤のサンプル全量を移した 後、 リン酸ナト リウム緩衝液 (0.25Μ、 ρΗ7.0) で 1 0秒間のすすぎ洗いを 2回と 脱イオン水で 1 0秒間のすすぎ洗いを 1回行った。 ⑥ Next, using a cell harvester, transfer the entire amount of the sample to ジ ェ onto a filter into which a getylaminoethyl group has been introduced (hereinafter abbreviated as DEAE-filter mat), and then use a sodium phosphate buffer ( (0.25Μ, ρΗ7.0), two 10-second rinses and one 10-second rinse in deionized water.
⑦ すすぎ終えた DEAE-フィルターマッ トを 9 5 °Cで 1 5分間乾燥し、 液体シン
チレ一夕 (10m 1 ) と共にサンプルバッグに入れ密封した。 DE Dry the rinsed DEAE-filter mat at 95 ° C for 15 minutes and remove It was sealed in a sample bag together with Chile (10m 1).
⑧ シンチレーションカウンターで放射活性を計測した。 放射 Radioactivity was measured with a scintillation counter.
⑨ 放射活性計測値 (単位; cpm) を以下の計算式に代入して阻害率を求めた。 阻害率 = 1 0 0— (被験物質存在下の計測値一酵素非存在下の計測値) 阻 害 The inhibition rate was determined by substituting the measured value of radioactivity (unit: cpm) into the following formula. Inhibition rate = 100 — (measured value in the presence of test substance-measured value in the absence of enzyme)
/ (被験物質非存在下の計測値 -酵素非存在下の計測値) X 1 0 0 注 1 ) ①〜⑤の実験材料に使用している氷は全てジェチルピロカーボネートで RNA分解酵素の失活処理をしている。 ジェチルピロカーボネートによる処理は、 ジェチルピロカーボネート (O.lg) を脱イオン水 (100m 1 ) に溶解後 3 7°Cで 2 4時間放置し、 その後 1 2 0 °Cで 3 0分間オートクレーブにかけて行った。 / (Measurement value in the absence of test substance-Measurement value in the absence of enzyme) X100 Note 1) All ice used for the experimental materials ① to ⑤ was lost in RNAse enzyme by getyl pyrocarbonate. Active treatment. For treatment with getyl pyrocarbonate, dissolve getyl pyrocarbonate (O.lg) in deionized water (100 ml), leave it at 37 ° C for 24 hours, and then autoclave at 120 ° C for 30 minutes. I went to.
AAAUAU AUAUAU-3'で構成された単鎖のォリゴヌクレオチド。 テンプレートと して使用した。 5'末端の GGは、 核酸合成反応を停止させるために配列に付加した c 注 3 ) ゥリジン三リン酸。 基質として使用した。 AAAUAU A single-stranded oligonucleotide composed of AUAUAU-3 '. Used as template. The GG at the 5 'end is added to the sequence to stop the nucleic acid synthesis reaction. C Note 3) Perysine triphosphate. Used as substrate.
以下に、 被検物質として、 化合物 A、 化合物 B、 化合物 C、 3'-dUTPを使用した 場合の、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素の阻害率を示す。 なお、 使用した被検物 質の濃度は、 以下の通りである。 The inhibition rate of HCV RNA-dependent RNA synthase when compound A, compound B, compound C, and 3'-dUTP are used as test substances is shown below. The concentrations of the test substances used are as follows.
化合物 A : 20 g/ml 化合物 B : 20 g/ml Compound A: 20 g / ml Compound B: 20 g / ml
ィ匕合物 C : 0.032 g/ml 3'-dUTP: 0.08 M 匕 合 D: 0.032 g / ml 3'-dUTP: 0.08 M
表 1 table 1
化合物 N o . (濃度) 阻害率 Compound No. (concentration) Inhibition rate
化合物 A : 20 ig/ml 3 2 % Compound A: 20 ig / ml 32%
化合物 B : 20 g/ml 2 2 % Compound B: 20 g / ml 22%
化合物 C : 0.032 g/ml 3 6 % Compound C: 0.032 g / ml 36%
3'-dUTP: 0.08〃 M 7 5 % 3'-dUTP: 0.08〃 M 75%
参考例 1 Reference example 1
HCVRNA依存型 RNA合成酵素アツセィ 従来法 HCV RNA-dependent RNA synthase Atsusei Conventional method
① トリス塩酸 (100mM、 PH 7.5) 及び塩化マグネシウム (25mM) 、 塩化マン ガン (2.5mM) 、 ジチオスレィ トール (5m M) 、 塩化カリウム (125mM) を含
有する緩衝液注 u (10.5 1 ) をポリプロピレン製容器に入れ、 ここへオリゴ RNA 注 2 )水溶液 (100〃 g/m l、 10.5〃 1 ) と水 (18.5 1 ) を添加し、 緩やかに混和 後、 氷冷した。 ① Tris-HCl (100mM, P H 7.5) and magnesium chloride (25 mM), manganese chloride (2.5 mM), Jichiosurei Torr (5 m M), containing potassium chloride (125 mM) Buffer solution u (10.5 1) into a polypropylene container, add an oligo RNA Note 2 ) aqueous solution (100 g / ml, 10.5 1) and water (18.5 1) and mix gently. Ice cooled.
② 次に、 氷冷した HCV RNA依存型 RNA合成酵素液 (10.5〃 1 ) を添加、 混合 した。 ② Next, ice-cooled HCV RNA-dependent RNA synthase solution (10.5〃1) was added and mixed.
③ ジメチルスルホキシドまたは水で溶解した被験物質 ( 1穴当り 5.26〃 1 ) を 分注しておいた 9 6穴マイク口タイ夕一プレートに、 ②の氷冷混合液 (50〃 1 ) を加えた。 (3) The ice-cold mixed solution (2) (50 1) was added to a 96-well mic-mouthed Thai plate, into which a test substance (5.26 当 り 1 per well) dissolved in dimethyl sulfoxide or water was dispensed. .
④ 次に、 ト リス塩酸 (100mM、 pH7.5) 及び塩化マグネシウム (25mM) 、 塩 化マンガン (2.5mM) 、 ジチオスレィ トール (5mM) 、 塩化力リゥム (l25mM)、 ④ Next, Tris-hydrochloric acid (100 mM, pH 7.5), magnesium chloride (25 mM), manganese chloride (2.5 mM), dithiothreitol (5 mM), chloride chloride (l25 mM),
UTP注 3) (4.9 /M、 含 l Ci3H- UTP)を含有する緩衝液(10.6〃 1 ) と水 (39.4〃 1 ) の混合液 (50〃 1 ) を添加混和し、 2 5 Cで 6 0分間 酵素反応を行った。 UTP Note 3 ) Add a mixed solution (50〃1) of a buffer solution (10.6〃1) containing (4.9 / M, l Ci 3 H-UTP) and water (39.4〃1), mix and add The enzyme reaction was carried out for 60 minutes.
⑤ 酵素反応が 6 0分経過した時、 エチレンジァミン四酢酸ニナトリウム水溶液 (50mM、 50 / 1 ) を添加混合し、 酵素反応を停止した。 (4) When the enzyme reaction had elapsed for 60 minutes, an aqueous solution of disodium ethylenediaminetetraacetate (50 mM, 50/1) was added and mixed to stop the enzyme reaction.
⑥ 次にセルハーべスターを使用して、 ジェチルアミノエチル基を導入したフィ ルター (以下、 DEAE-フィルターマッ トと略す) 上に⑤のサンプル全量を移した 後、 リン酸ナト リゥム緩衝液 (0.25 M、 pH7.0) で 1 0秒間のすすぎ洗いを 2回と 脱イオン水で 1 0秒間のすすぎ洗いを 1回行った。 ⑥ Next, using a cell harvester, transfer the entire amount of the sample to フ ィ onto a filter into which a getylaminoethyl group has been introduced (hereinafter abbreviated as DEAE-filter mat), and then add sodium phosphate buffer ( (0.25 M, pH 7.0), two 10-second rinses and one 10-second rinse in deionized water.
⑦ すすぎ終えた DEAE-フィル夕一マッ トを 9 5 °Cで 1 5分間乾燥し、 液体シン チレ一夕 (10m 1 ) と共にサンプルバッグに入れ密封した。 (4) The rinsed DEAE-Fill mat was dried at 95 ° C for 15 minutes, sealed in a sample bag together with liquid scintillator (10 ml).
⑧ シンチレーシヨンカウンターで放射活性を計測した。 放射 Radioactivity was measured with a scintillation counter.
⑨ 放射活性計測値 (単位; cpm) を以下の計算式に代入して阻害率を求めた。 阻害率 = 1 0 0」 (被験物質存在下の計測値—酵素非存在下の計測値) 阻 害 The inhibition rate was determined by substituting the measured value of radioactivity (unit: cpm) into the following formula. Inhibition rate = 100 "(measured value in the presence of test substance-measured value in the absence of enzyme)
/ (被験物質非存在下の計測値一酵素非存在下の計測値) X I 0 0 注 1 ) ①〜⑤の実験材料に使用している水は全てジ'ェチルピロカーボネートで RNA分解酵素の失活処理をしている。 ジェチルピロカーボネートによる処理は、 ジェチルピロカーボネート (O.lg) を脱イオン水 (100m 1 ) に溶解後 3 7°Cで 2
4時間放置し、 その後 1 2 0 °Cで 3 0分間オートクレーブにかけて行った。 / (Measured value in the absence of test substance-measured value in the absence of enzyme) XI 00 Note 1) All the water used in the experimental materials ① to で is dimethylethyl pyrocarbonate Inactivation treatment is performed. The treatment with getyl pyrocarbonate is performed by dissolving getyl pyrocarbonate (O.lg) in deionized water (100 ml) and then heating at 37 ° C. It was left for 4 hours and then autoclaved at 120 ° C for 30 minutes.
AAA UAU AUA UAU-3'で構成された単鎖のオリゴヌクレオチド。 テンプレートと して使用した。 5'末端の GGは、核酸合成反応を停止させるために配列に付加した 注 3 ) ゥリジン三リン酸。 基質として使用した。 AAA UAU A single-stranded oligonucleotide composed of AUA UAU-3 '. Used as template. The GG at the 5 'end was added to the sequence to stop the nucleic acid synthesis reaction. Note 3) Perysine triphosphate. Used as substrate.
以下に、 被検物質として、 化合物 A、 化合物 B、 化合物 (1-1)、 3'-dUTPを使用し た場合の、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素の阻害率を示す。 なお、 使用した被検 物質の濃度は、 以下の通りである。 The inhibition rates of HCV RNA-dependent RNA synthase when compound A, compound B, compound (1-1), and 3′-dUTP are used as test substances are shown below. The concentrations of the test substances used are as follows.
化合物 A : 20 ^ g/ml 化合物 B : 20 / g/ml Compound A: 20 ^ g / ml Compound B: 20 / g / ml
化合物 C : 0.032 g/ml 3 '-dUTP: 0.08 M Compound C: 0.032 g / ml 3'-dUTP: 0.08 M
表 2 Table 2
化合物 N o . (濃度) 阻害率 Compound No. (concentration) Inhibition rate
化合物 A : 20 Z g/ml 7 8 % Compound A: 20 Z g / ml 78%
化合物 B : 20 g/ml 7 1 % Compound B: 20 g / ml 7 1%
化合物 C : 0.032 Z g/ml 3 6 % Compound C: 0.032 Z g / ml 36%
3'-dUTP: 0.08〃 M 6 1 % 3'-dUTP: 0.08〃 M 6 1%
試験例 1 Test example 1
本発明ァヅセィ法の操作上の大きな特徴であるプレインキュベーションが酵素 活性に及ぼす影響を調べた。 なお、 文中、 RdRp酵素または HCV RdRp 酵素は、 HCV RNA依存型 RNA合成酵素を意味する。 The effect of preincubation, which is a major operational feature of the present method, on enzyme activity was examined. In the description, the RdRp enzyme or HCV RdRp enzyme means HCV RNA-dependent RNA synthase.
緩衝液 I、 オリゴ RNA、 リコンピナント RdRp酵素の混合液を 25°Cでプレイン キュベーシヨンする時間を 0分、 15分、 30分、 45分、 60分、 90分、 120分に設 定し、 酵素反応条件は一律 25°C、 30分で実施した (図 1 ) 。 また、 被験物質の代 わりには溶媒の DMSOを使用した。 Set the pre-incubation time of the mixture of buffer I, oligo RNA, and recombinant RdRp enzyme at 25 ° C to 0, 15, 30, 45, 60, 90, 120 minutes. The reaction was carried out at 25 ° C for 30 minutes (Figure 1). The solvent used was DMSO instead of the test substance.
この時の基質の反応産物への取り込み量を酵素活性とし比較したところ、 プレ ィンキュベーション時間が長いほど酵素活性は上昇を示し、 プレインキュベ一シ ヨン 90分以上では酵素活性はほぼ頭打ち状態となった。 酵素活性の上昇は、 プレ インキュベーションなし ( 0分) と比較して最高で 8.5倍高い酵素活性を示した。
以上の結果から、 酵素反応前に緩衝液 I、 オリゴ RNA、 リコンビナント RdRp 酵素をプレインキュベーションすることは、 酵素活性の上昇を誘導することが判 明した。 When the amount of substrate incorporated into the reaction product at this time was compared with the enzyme activity, the enzyme activity increased as the pre-incubation time was longer, and the enzyme activity almost reached a plateau when the pre-cubation time was 90 minutes or more. It became. The increase in enzyme activity was up to 8.5 times higher than without pre-incubation (0 min). From the above results, it was found that preincubation of buffer I, oligo RNA, and recombinant RdRp enzyme before the enzyme reaction induced an increase in enzyme activity.
試験例 2 Test example 2
次にプレインキュベーションが酵素の熱安定性に及ぼす影響を調べた。 Next, the effect of preincubation on the thermostability of the enzyme was examined.
酵素反応温度を 25°Cと 37°Cに設定し、 プレインキュベーションの有無で HCV RdRpの酵素活性の経時的変化を測定した (図 2 ) 。 従来法 (プレインキュベーシ ヨンなし) では、 酵素反応 120分以降で 37°Cでの酵素反応速度が停止している。 一方、 プレインキュベーション法では、 酵素反応 60分以降で 37°Cでの酵素反応速 度の低下傾向は示すものの酵素反応量の増加を認め、 且つ酵素反応 30分から 180 分において酵素反応量は 25°Cでの酵素反応と比較して 2.6倍から 3.0倍の高値を 示した。 The enzymatic reaction temperature was set at 25 ° C and 37 ° C, and the time course of the enzyme activity of HCV RdRp was measured with and without preincubation (Fig. 2). In the conventional method (without preincubation), the enzyme reaction rate at 37 ° C is stopped after 120 minutes. On the other hand, in the preincubation method, although the enzyme reaction rate tends to decrease at 37 ° C after 60 minutes of enzyme reaction, the amount of enzyme reaction increases, and the amount of enzyme reaction increases from 25 minutes to 30 minutes to 180 minutes. The value was 2.6 to 3.0 times higher than that of the enzyme reaction in C.
以上の結果から、 緩衝液 I、 オリゴ RNA、 リコンビナント RdRp酵素のプレィ ンキュベーション処理は、酵素反応における RdRpの熱安定性を高めることが判明 した。 生体内での HCVの増殖を考える時、 37°C前後での RdRp酵素の安定性は必 須である。 このことから、 プレインキュベーション処理後の RdRpの形態は、 生体 内の HCV RdRpの形態に近い可能性がある。 From the above results, it was found that the preincubation treatment of buffer I, oligo RNA, and recombinant RdRp enzyme enhances the thermal stability of RdRp in the enzyme reaction. When considering the growth of HCV in vivo, the stability of the RdRp enzyme around 37 ° C is essential. From this, the form of RdRp after the pre-incubation treatment may be close to the form of HCV RdRp in vivo.
試験例 3 Test example 3
HCV RNA依存型 RNA合成酵素阻害剤のスクリーニングにおいて本発明ァヅセ ィ法が従来法と大きく異なる点として、 阻害活性の乖離が挙げられる。 プレイ ン キュベーシヨン処理を行うことにより、 化合物 A、 化合物 B は阻害活性の大幅な 低下を示したが、 化合物 C、 3'- dUTPはプレインキュベーション処理を行っても阻 害活性の低下は認められなかった (表 1、 表 2 ) 。 A major difference between the method of the present invention and the conventional method in screening for an HCV RNA-dependent RNA synthase inhibitor is the difference in inhibitory activity. Compound A and Compound B showed a significant decrease in inhibitory activity by pre-incubation treatment, but Compound C and 3'-dUTP did not show a decrease in inhibitory activity even after pre-incubation treatment. (Table 1, Table 2).
以上の結果から、 緩衝液 I、 poly(A)、 oligo(U), リコンビナント RdRp酵素のプ レインキュベーション処理は、化合物の種類によって RdRp阻害活性に大きな変動 をもたらすことが判明した。 From the above results, it was found that the pre-incubation treatment of buffer I, poly (A), oligo (U), and the recombinant RdRp enzyme caused a large variation in RdRp inhibitory activity depending on the type of compound.
参考試験例
従来法とプレインキュベーション ァヅセィ法の比較を行うために、 3 '末端部分 が自らのプライマーとして機能することができる一本鎖の核酸オリゴマーの代り に、 テンプレートとして poly(A)、 プライマーとして oligo(U)12を使用し、 化学構 造の異なる数万個の化合物を被検物質として、 ランダムスクリーニングを行った。 まず、化合物を 1 0検体ずつ混合し、混合物である被検物質の濃度を 0.83 Z g/ml として、 従来法 (但し、 テンプレートとして poly(A)、 プライマーとして oligo(U)12 を使用) に準じて、 酵素阻害率を求めた。 結果を図 3に示す。 Reference test example In order to compare the conventional method and the preincubation method, instead of a single-stranded nucleic acid oligomer whose 3 'end can function as its own primer, poly (A) as a template and oligo (U) as a primer ) 12 using, a different number of thousands of compounds in chemical structure as a test substance was carried out random screening. First, the compounds were mixed in 10 samples at a time, and the concentration of the test substance was 0.83 Z g / ml. The conventional method (using poly (A) as template and oligo (U) 12 as primer) was used. The enzyme inhibition rate was determined in accordance with the above. The results are shown in Figure 3.
一方、 数万個の化合物を被検物質として、 化合物を 5検体ずつ混合し、 混合物 である被検物質の濃度を
として、 上記実施例 1に記載されている本発明 であるプレインキュベーション アツセィ法 (但し、 テンプレートとして poly(A)、 プライマーとして oligo(U)12を使用) に準じて、 酵素阻害率を求めた。 結果を図 4 に示す。 産業上の利用可能性 On the other hand, tens of thousands of compounds are used as test substances, and the compounds are mixed in 5 samples each, and the concentration of the test substance as a mixture is determined The enzyme inhibition rate was determined according to the pre-incubation assay method of the present invention described in Example 1 above (provided that poly (A) was used as the template and oligo (U) 12 was used as the primer). Figure 4 shows the results. Industrial applicability
プレインキュベーションアツセィ法により、 ①酵素活性の上昇、 ②熱安定性の 上昇、 ③ノィズの軽減を図ることができることを見出した。
It was found that the preincubation atsay method can (1) increase enzyme activity, (2) increase thermal stability, and (3) reduce noise.