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JP2003028871A - Active solid-phase carrier and dna fragment detecting implement - Google Patents

Active solid-phase carrier and dna fragment detecting implement

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Publication number
JP2003028871A
JP2003028871A JP2002176478A JP2002176478A JP2003028871A JP 2003028871 A JP2003028871 A JP 2003028871A JP 2002176478 A JP2002176478 A JP 2002176478A JP 2002176478 A JP2002176478 A JP 2002176478A JP 2003028871 A JP2003028871 A JP 2003028871A
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JP
Japan
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group
phase carrier
carbon atoms
atom
reactive
Prior art date
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Granted
Application number
JP2002176478A
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Japanese (ja)
Other versions
JP4184718B2 (en
Inventor
Hiroshi Shinoki
浩 篠木
Yoshihiko Makino
快彦 牧野
Yumiko Takeshita
由美子 竹下
Junichi Yamanouchi
淳一 山之内
Yukio Sudo
幸夫 須藤
Osamu Seshimoto
修 瀬志本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing method capable of stably combining a previously prepared DNA fragment, a nucleotide derivative such as an oligonucleotide, etc., to a surface of a solid-phase carrier of glass, silicon, or metal by a speedy reaction, a method for manufacturing a carrier for fixing a nucleotide derivative or its analogous body through the use of the fixing method, and an implement for detecting a nucleic acid fragment sample represented by a DNA chip. SOLUTION: In the active solid-phase carrier, a group of vinyl sulfonyl groups or their active precursor groups are fixed to the surface of the solid-phase carrier formed of glass, silicon, or metal each through a connecting group by covalent bonding through the use of a divinyl sulfonic compound, etc. In the detecting and fixing implement of the nucleic acid fragment sample, the nucleotide derivative such as an oligonucleotide, a polynucleotide, a peptide nucleic acid, etc., or its analogous body is combined with and fixed to the active solid- phase carrier by covalent bonding.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生体高分子物質の
構造の解析に有用な検出用具に関し、特に遺伝子の発
現、変異、多型等の効率的な解析に有用な、多数の生物
起源の高分子物質もしくはその類縁体を固相担体表面に
整列固定させた検出用具に関する。本発明は特に、DN
A断片試料の塩基配列の解析に有用な、多数のヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体を固相担体表面に高密度
に整列固定させた高密度アレイ型検出用具(DNA検出
チップ)、そしてその高密度アレイ型検出用具の作製に
有利に用いることのできる反応性固相担体に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a detection tool useful for analyzing the structure of biopolymers, and particularly for detecting a lot of biological origins useful for efficient analysis of gene expression, mutation, polymorphism and the like. The present invention relates to a detection tool in which a polymer substance or an analog thereof is aligned and fixed on the surface of a solid phase carrier. The invention is particularly applicable to DN
A high-density array-type detection tool (DNA detection chip) in which a large number of nucleotide derivatives or their analogs are aligned and immobilized on a solid-phase carrier surface at high density, which is useful for analyzing the base sequence of an A fragment sample, and the high-density array The present invention relates to a reactive solid phase carrier which can be advantageously used for producing a mold detection tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】多彩な生物の遺伝子機能を効率的に解析
するための技術開発が急速に進んでおり、それらのDN
AもしくはDNA断片の塩基配列の解析のために、DN
Aチップとよばれる、多数のDNA断片あるいは合成オ
リゴヌクレオチドなどのヌクレオチド誘導体を固相基板
の表面に固定した検出用具が用いられている。このよう
な固相基板の表面に結合固定されたヌクレオチド誘導体
などの、DNAもしくはその断片あるいは合成オリゴヌ
クレオチドのような検出用分子はプローブ分子とも呼ば
れる。代表的なDNAチップは、スライドガラス等の固
相担体に多数のプローブ分子を整列固定させたマイクロ
アレイである。このDNAチップの製造、そしてその使
用に関するDNAチップ関連技術は、DNA以外の生体
分子の検出にも利用可能であると考えられ、従って、創
薬研究、疾病の診断や予防法の開発等に新しい手段を提
供するものとして期待されている。
2. Description of the Related Art Technological development for efficiently analyzing gene functions of various organisms is rapidly progressing.
For the analysis of the nucleotide sequence of A or DNA fragment, DN
A detection tool called a chip, which has a large number of DNA fragments or nucleotide derivatives such as synthetic oligonucleotides immobilized on the surface of a solid substrate, is used. A detection molecule such as DNA or a fragment thereof or a synthetic oligonucleotide, such as a nucleotide derivative bound and immobilized on the surface of a solid substrate, is also called a probe molecule. A typical DNA chip is a microarray in which a large number of probe molecules are aligned and immobilized on a solid phase carrier such as a slide glass. The DNA chip-related technology relating to the production and use of this DNA chip is considered to be applicable to the detection of biomolecules other than DNA. Therefore, it is new to drug discovery research, the diagnosis of diseases and the development of prevention methods. Expected to provide the means.

【0003】DNAチップ関連技術が具体化してきたの
は、DNAの塩基配列をオリゴヌクレオチドとのハイブ
リダイゼーションによって決定する方法が考案されたこ
とに始まる。この方法は、ゲル電気泳動を用いる塩基配
列決定法の限界を克服できる方法ではあったが、当初は
実用化には至らなかった。
The technology relating to the DNA chip has been embodied when a method for determining the base sequence of DNA by hybridization with an oligonucleotide was devised. This method was a method that could overcome the limitations of the nucleotide sequencing method using gel electrophoresis, but it did not reach practical use at the beginning.

【0004】その後、上記のような構成のDNAチップ
と、その作製技術が開発され、遺伝子の発現、変異、多
型等を短時間で効率よく調べることが可能となった。す
なわち、作製されたDNAチップ上のDNA断片もしく
はオリゴヌクレオチドに相補性を示すDNA断片試料
(標的DNA断片ともいわれる)は、一般的には、DN
Aチップ上のDNA断片もしくはオリゴヌクレオチド
と、標識したDNA断片試料とのハイブリダイゼーショ
ンを利用して検出される。
After that, a DNA chip having the above-mentioned structure and a technique for producing the same were developed, and it became possible to efficiently investigate gene expression, mutation, polymorphism and the like in a short time. That is, a DNA fragment sample (also called a target DNA fragment) showing complementarity to a DNA fragment or an oligonucleotide on the prepared DNA chip is generally a DN.
It is detected by utilizing the hybridization between the DNA fragment or oligonucleotide on the A chip and the labeled DNA fragment sample.

【0005】DNAチップ作製技術を実用化するために
は、多数のDNA断片やオリゴヌクレオチドを固相担体
表面に高密度に、かつ安定に整列させるための技術が必
要とされる。
In order to put the DNA chip production technique into practical use, a technique for aligning a large number of DNA fragments and oligonucleotides on the surface of a solid support at high density and stably is required.

【0006】DNAチップの作製方法としては、固相担
体表面で直接オリゴヌクレオチドを合成する方法(「オ
ン・チップ法」という。)と、予め調製用意したDNA
断片あるいはオリゴヌクレオチドを固相担体表面に結合
固定する方法とが知られている。オン・チップ法として
は、光照射で選択的に除去される保護基の使用と、半導
体製造に利用されるフォトリソグラフィー技術および固
相合成技術とを組み合わせ、所定の微少なマトリックス
領域でのオリゴヌクレオチドの選択的な合成を行なう方
法(「マスキング技術」という)が代表的である。
As a method for producing a DNA chip, a method of directly synthesizing an oligonucleotide on the surface of a solid phase carrier (referred to as "on-chip method") and a DNA prepared in advance are prepared.
A method in which a fragment or an oligonucleotide is bound and immobilized on the surface of a solid phase carrier is known. As the on-chip method, the use of a protective group that is selectively removed by light irradiation is combined with the photolithography technology and solid-phase synthesis technology used in semiconductor manufacturing, and oligonucleotides in a predetermined minute matrix region are combined. A method of selectively synthesizing (referred to as "masking technique") is typical.

【0007】予め調製用意したDNA断片やオリゴヌク
レオチドを固相担体表面に結合固定する方法としては、
DNA断片の種類や固相担体の種類に応じて下記の方法
が知られている。 (1)固定するDNA断片がcDNA(mRNAを鋳型
にして合成した相補的DNA)やPCR産物(cDNA
をPCR法によって増幅させたDNA断片)である場合
には、cDNAあるいはPCR産物を、DNAチップ作
製装置に備えられたスポッタ装置により、ポリ陽イオン
化合物(ポリリシン、ポリエチレンイミン等)で表面処
理した固相担体の表面に点着し、DNA断片の持つ電荷
を利用して固相担体に静電結合させるのが一般的であ
る。なお、固相担体表面の処理方法としては、アミノ
基、アルデヒド基、エポキシ基等を有するシランカップ
リング剤を用いる方法も利用されている。このシランカ
ップリング剤を用いた表面処理では、アミノ基、アルデ
ヒド基等は、共有結合により固相担体表面に固定される
ため、ポリ陽イオン化合物による表面処理の場合と比較
して、安定に固相担体表面に固定される。
As a method for binding and immobilizing a DNA fragment or oligonucleotide prepared in advance to the surface of a solid support,
The following methods are known depending on the type of DNA fragment and the type of solid phase carrier. (1) The DNA fragment to be immobilized is cDNA (complementary DNA synthesized using mRNA as a template) or PCR product (cDNA
Is a DNA fragment amplified by the PCR method), the cDNA or PCR product is subjected to surface treatment with a polycationic compound (polylysine, polyethyleneimine, etc.) by a spotter device provided in the DNA chip manufacturing apparatus. It is general that the phase carrier is spotted and electrostatically bound to the solid carrier by utilizing the electric charge of the DNA fragment. As a method for treating the surface of the solid phase carrier, a method using a silane coupling agent having an amino group, an aldehyde group, an epoxy group or the like is also used. In the surface treatment using this silane coupling agent, amino groups, aldehyde groups, etc. are immobilized on the surface of the solid phase carrier by covalent bonds, and therefore, compared to the case of the surface treatment with a polycationic compound, the solid treatment is more stable. It is fixed on the surface of the phase carrier.

【0008】上記のDNA断片の電荷を利用する方法の
変法として、アミノ基で修飾したPCR産物をSSC
(標準食塩−クエン酸緩衝液)に懸濁させ、これをシリ
ル化したスライドガラス表面に点着し、インキュベート
した後、水素化ホウ素ナトリウムによる処理および加熱
処理を順に行なう方法が報告されている。しかし、この
固定方法では必ずしも充分なDNA断片の固定安定度が
得られ難いという問題がある。DNAチップ技術では、
検出限界が重要となる。そのため、固相担体表面に充分
な量で(すなわち、高密度に)、かつ安定にDNA断片
が結合固定することは、DNA断片プローブと標識した
試料核酸断片とのハイブリダイゼーションの検出限界の
向上に直接影響する。
As a modification of the above method utilizing the charge of the DNA fragment, the PCR product modified with an amino group is subjected to SSC.
A method has been reported in which it is suspended in (standard salt-citrate buffer), spotted on a silylated slide glass surface, incubated, and then treated with sodium borohydride and heat treatment in this order. However, there is a problem that it is difficult to obtain sufficient DNA fragment fixation stability by this fixation method. In DNA chip technology,
The limit of detection is important. Therefore, it is possible to improve the detection limit of hybridization between the DNA fragment probe and the labeled sample nucleic acid fragment by allowing the DNA fragment to be stably bound and immobilized on the surface of the solid phase carrier in a sufficient amount (that is, at high density). Have a direct impact.

【0009】(2)固定するオリゴヌクレオチド(プロ
ーブ分子)が合成オリゴヌクレオチドである場合には、
まず反応活性基を導入したオリゴヌクレオチドを合成
し、予め反応性基を形成させるように表面処理した固相
担体表面に該オリゴヌクレオチドを点着して、該オリゴ
ヌクレオチドを固相担体表面に共有結合により結合固定
させる方法も知られている。例えば、表面にアミノ基を
導入したスライドガラスに、PDC(p−フェニレンジ
イソチオシアネート)の存在下、アミノ基導入オリゴヌ
クレオチドを反応させる方法、および該スライドガラス
に、アルデヒド基導入オリゴヌクレオチドを反応させる
方法が知られている。これらの二つの方法は、前記
(1)のDNA断片の電荷を利用して静電結合により固
定する方法と比べると、オリゴヌクレオチドが固相担体
表面に安定に結合固定されるという利点がある。しか
し、PDCを存在させる方法は、PDCとアミノ基導入
オリゴヌクレオチドとの反応が遅く、またアルデヒド基
導入オリゴヌクレオチドを用いる方法では、反応生成物
であるシッフ塩基の安定性が低い(従って、加水分解が
起こり易い)という問題点がある。
(2) When the oligonucleotide (probe molecule) to be immobilized is a synthetic oligonucleotide,
First, an oligonucleotide into which a reactive group is introduced is synthesized, and the oligonucleotide is spotted on the surface of a solid-phase carrier that has been surface-treated in advance to form a reactive group, and the oligonucleotide is covalently bonded to the surface of the solid-phase carrier. A method of binding and fixing by using is also known. For example, a method of reacting an amino group-introduced oligonucleotide on a slide glass having an amino group introduced on the surface thereof in the presence of PDC (p-phenylene diisothiocyanate), and reacting the slide glass with an aldehyde group-introduced oligonucleotide. The method is known. These two methods have the advantage that the oligonucleotide is stably bound and immobilized on the surface of the solid phase carrier, as compared with the method (1) in which the charge of the DNA fragment is used to immobilize by electrostatic binding. However, in the method in which PDC is present, the reaction between PDC and the amino group-introduced oligonucleotide is slow, and in the method in which the aldehyde group-introduced oligonucleotide is used, the stability of the Schiff base as a reaction product is low (hence, hydrolysis). Is likely to occur).

【0010】なお、近年、DNAチップのプローブ分子
として、オリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチド
(合成されたオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオ
チド及びDNA分子やDNA断片、そしてRNA分子や
RNA断片をも包含する)の代りに、PNA(ペプチド
核酸)と呼ばれるオリゴヌクレオチド類縁体を用いる技
術も提唱されている。このPNAの固相基板へ共有結合
により固定するための方法として、アビジンとビオチン
とを組合わせて用いる方法も知られている(特開平11
−332595号公報)。この公開公報には、固相基板
として、表面プラズモン共鳴(SPR)バイオセンサを
利用することの技術も記載されている。表面プラズモン
共鳴バイオセンサ上にプローブ分子が固定されたDNA
チップを用いて、その表面にハイブリダイゼーションを
介して結合固定されたDNA断片は、表面プラズモン共
鳴現象を利用して検出することができる。
In recent years, as a probe molecule for a DNA chip, instead of an oligonucleotide or a polynucleotide (including a synthesized oligonucleotide or polynucleotide and a DNA molecule or a DNA fragment, and an RNA molecule or an RNA fragment), A technique using an oligonucleotide analog called PNA (peptide nucleic acid) has also been proposed. A method using a combination of avidin and biotin is also known as a method for covalently immobilizing the PNA on the solid-phase substrate (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 11).
-332595 publication). This publication also describes a technique of utilizing a surface plasmon resonance (SPR) biosensor as a solid phase substrate. DNA with probe molecule immobilized on surface plasmon resonance biosensor
The DNA fragment bound and immobilized on the surface of the chip through hybridization can be detected by utilizing the surface plasmon resonance phenomenon.

【0011】また、DNAチップの基板として、電荷結
合素子(CCD)を用いることも知られている(Nuclei
c Acids Research, 1994, Vol.22, No.11, 2124-212
5)。
It is also known to use a charge coupled device (CCD) as a substrate for a DNA chip (Nuclei
c Acids Research, 1994, Vol.22, No.11, 2124-212
Five).

【0012】特開平4−228076号公報(米国特許
第5387505号明細書に対応)には、ビオチン分子
を付けた標的DNAを、アビジン分子を表面に固定した
基体に結合させて、標的DNAを分離する技術が記載さ
れている。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-228076 (corresponding to US Pat. No. 5,387,505) discloses that a target DNA having a biotin molecule attached thereto is bound to a substrate having an avidin molecule immobilized on the surface to separate the target DNA. The technique to do is described.

【0013】特公平7−43380号公報(米国特許第
5094962号明細書に対応)には、リガンド−受容
体アッセイに用いる検出用具であって、表面に反応活性
基を有する微孔質ポリマー粒子の表面に受容体分子を結
合させた分析用具が記載されている。
Japanese Examined Patent Publication No. 7-43380 (corresponding to US Pat. No. 5,049,962) discloses a detection tool for use in a ligand-receptor assay, which describes microporous polymer particles having reactive groups on the surface. Analytical devices having receptor molecules bound to the surface are described.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガラス、シ
リコン、もしくは金属のいずれかからなる固相担体の表
面に、予め調製した、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレ
オチド、ペプチド核酸などのヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体を、迅速かつ安定に結合固定させるために
特に有利に用いることができる反応性固相担体、そし
て、その反応性固相担体に、ヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体が結合固定されてなる、特定の塩基配列部
分を有するDNA、RNA、あるいはそれらの断片の検
出用具を提供することを、その課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a nucleotide derivative such as an oligonucleotide, a polynucleotide, a peptide nucleic acid or the like, which has been prepared in advance, on the surface of a solid phase carrier made of glass, silicon or metal. Reactive solid phase carrier that can be particularly advantageously used for rapidly and stably binding and immobilizing a body, and a specific derivative comprising a nucleotide derivative or an analog thereof bound and immobilized to the reactive solid phase carrier. It is an object of the present invention to provide a tool for detecting DNA, RNA or a fragment thereof having a base sequence portion.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス、シリ
コン、もしくは金属のいずれかからなる固相担体の表面
に、一群のビニルスルホニル基(別に、ビニルスルホン
基あるいはスルホニルビニル基と呼ぶこともある)もし
くはその反応性前駆体基がそれぞれ連結基を介して共有
結合により結合固定されてなる反応性固相担体にある。
上記のビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆体基
と連結基との連結体は下記の式(1)により表わされる
ものであることが望ましい。
According to the present invention, a group of vinylsulfonyl groups (separately referred to as vinylsulfone group or sulfonylvinyl group) may be formed on the surface of a solid support made of glass, silicon or metal. A) or a reactive precursor group thereof is covalently bonded and immobilized via a linking group, respectively.
The above-mentioned vinyl sulfonyl group or the linking body of its reactive precursor group and the linking group is preferably represented by the following formula (1).

【0016】[0016]

【化4】 −L−SO2−X −−− (1)[Of 4] -L-SO 2 -X --- (1 )

【0017】[上記の式において、Xは、−CR1=C
23または−CHR1−CR23Yを表わし;R1、R
2及びR3は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1
乃至6のアルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリー
ル基、及び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する
合計炭素原子数が7乃至26のアラルキル基からなる群
より選ばれる原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン
原子、−OSO211、−OCOR12、−OSO3M、及
び四級ピリジニウム基からなる群より選ばれる原子もし
くは基を表わし;R11は、炭素原子数が1乃至6のアル
キル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ばれる
基を表わし;R12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル
基および炭素原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基
からなる群より選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、
アルカリ金属原子およびアンモニウム基からなる群より
選ばれる原子もしくは基を表わし;そして、Lは連結基
を表わす]。
[In the above formula, X is -CR 1 = C
R 2 R 3 or —CHR 1 —CR 2 R 3 Y; R 1 , R
2 and R 3 are, independently of each other, a hydrogen atom and a carbon atom number of 1
An atom or a group selected from the group consisting of an alkyl group having 6 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. the expressed; Y is a halogen atom, -OSO 2 R 11, -OCOR 12 , -OSO 3 represents M, and the atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium group; R 11 is the number of carbon atoms 1 Represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 6 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. R 12 represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is a hydrogen atom,
Represents an atom or group selected from the group consisting of alkali metal atoms and ammonium groups; and L represents a linking group].

【0018】上記の式(1)において、Xは、−CH=
CH2で表わされるビニル基であることが望ましく、
In the above formula (1), X is -CH =
Desirably a vinyl group represented by CH 2 ,

【0019】Lは、炭素原子以外の二価以上の原子を含
む連結基であることが望ましい。Lとしては、−NH
−、−S−、もしくは−O−などの連結部位を有する連
結基であることが望ましい。Lの例としては、−
(L1n−NH−(CR122−または−(L1n
S−(CR122−[但し、R1及びR2は前記と同じ
意味を表わし、L1は連結基を表わし、そしてnは0も
しくは1である]で表わされる連結基を挙げることがで
きる。特に、Lが、−(L1n−NHCH2CH2−[但
し、L1は連結基を表わし、そしてnは0もしくは1で
ある]で表わされる連結基あることが望ましい。上記の
1は、−OSi−で表わされる基を含む連結基である
ことが望ましい。
L is preferably a linking group containing a divalent or higher valent atom other than carbon atoms. As L, -NH
A linking group having a linking site such as-, -S-, or -O- is desirable. As an example of L, −
(L 1) n -NH- (CR 1 R 2) 2 - or - (L 1) n -
A linking group represented by S- (CR 1 R 2 ) 2- [wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above, L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1] be able to. In particular, L is, - (L 1) n -NHCH 2 CH 2 - [ where, L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1] desirably is a linking group represented by. The above L 1 is preferably a linking group containing a group represented by —OSi—.

【0020】本発明の反応性固相担体は、表面に反応性
基が導入された、ガラス、シリコン、もしくは金属のい
ずれかからなる固相担体に、下記式(2):
The reactive solid-phase carrier of the present invention is obtained by adding the following formula (2) to a solid-phase carrier having a reactive group introduced on the surface and made of glass, silicon, or a metal.

【0021】[0021]

【化5】 X1−SO2−L2−SO2−X2 −−− (2)## STR00005 ## X 1 --SO 2 --L 2 --SO 2 --X 2 --- (2)

【0022】[上記の式において、X1およびX2は互い
に独立に、−CR1=CR23、または−CHR1−CR
23Y(反応性前駆体基)を表わし;R1、R2及びR3
は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6の
アルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及
び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素
原子数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ば
れる原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−
OSO211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピ
リジニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を
表わし;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、
炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数
が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃
至26のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わ
し;R12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および
炭素原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる
群より選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ
金属原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;そして、L2は連結基を表わ
す]で表わされるジスルホン化合物を接触させることに
よって容易に製造することができる。
[0022] [In the above formula, X 1 and X 2 are independently from each other, -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR,
2 R 3 Y (reactive precursor group); R 1 , R 2 and R 3
Are, independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. To 26 represent an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups; Y is a halogen atom,
OSO 2 R 11 , —OCOR 12 , —OSO 3 M, and an atom or a group selected from the group consisting of quaternary pyridinium groups; R 11 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 12 represents a group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms; Represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkali metal atom and an ammonium group. Which represents an atom or a group; and L 2 represents a linking group].

【0023】上記の式(2)で表わされるジスルホン化
合物の代表的な例としては、1,2−ビス(ビニルスル
ホニルアセトアミド)エタンを挙げることができる。
A typical example of the disulfone compound represented by the above formula (2) is 1,2-bis (vinylsulfonylacetamido) ethane.

【0024】上記の固相担体表面に導入されている反応
性基は、アミノ基、メルカプト基もしくはヒドロキシル
基であることが望ましい。
The reactive group introduced on the surface of the solid phase carrier is preferably an amino group, a mercapto group or a hydroxyl group.

【0025】本発明はまた、ガラス、シリコン、もしく
は金属のいずれかからなる固相担体の表面に、一群のビ
ニルスルホニル基もしくはその反応性前駆体基がそれぞ
れ共有結合により固定されてなる反応性固相担体の該表
面に、該反応性基と反応して共有結合を形成する反応性
基を備えたヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体を接
触させることを特徴とする、スルホニル基を有する連結
基を介してヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体が担
体表面に結合固定された固相担体の製造方法にもある。
The present invention also relates to a reactive solid group in which a group of vinylsulfonyl groups or their reactive precursor groups are covalently immobilized on the surface of a solid phase carrier made of glass, silicon or metal. To the surface of the phase carrier, a nucleotide derivative having a reactive group that reacts with the reactive group to form a covalent bond or an analogue thereof is brought into contact, through a linking group having a sulfonyl group. There is also a method for producing a solid phase carrier in which a nucleotide derivative or its analog is bound and immobilized on the surface of the carrier.

【0026】固相担体に固定するヌクレオチド誘導体も
しくはその類縁体の代表的な例としては、オリゴヌクレ
オチド、ポリヌクレオチド、およびペプチド核酸を挙げ
ることができる。これらのヌクレオチド誘導体もしくは
その類縁体としては、その分子の一方の端部もしくは端
部附近に、アミノ基、イミノ基、ヒドラジノ基、カルバ
モイル基、ヒドラジノカルボニル基、もしくはカルボキ
シイミド基などの、ビニルスルホニル基もしくはその反
応性前駆体基と反応する共有結合を形成する反応性基を
持つものが利用される。
Typical examples of the nucleotide derivative or its analog immobilized on the solid phase carrier include oligonucleotides, polynucleotides and peptide nucleic acids. These nucleotide derivatives or analogs thereof include vinylsulfonyl groups such as an amino group, an imino group, a hydrazino group, a carbamoyl group, a hydrazinocarbonyl group, or a carboximide group at or near one end of the molecule. Those having a reactive group that forms a covalent bond that reacts with the group or its reactive precursor group are utilized.

【0027】上記のヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体が固定された固相担体は、水性媒体の存在下、該固
定ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体に対して相補
性を示すオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチド
(DNAもしくはその断片、あるいはRNAもしくはそ
の断片)を接触させて、ハイブリダイゼーションを発生
させることにより、その相補性オリゴヌクレオチドもし
くはポリヌクレオチドを固定することができる。固定す
べき相補性のオリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオ
チドは、その固定を外部から検知することが可能なよう
に、検知可能な標識(例、蛍光標識)が結合しているこ
とが望ましい。
The above-mentioned solid phase carrier to which the nucleotide derivative or its analog is immobilized is an oligonucleotide or a polynucleotide (DNA or its analog) which is complementary to the immobilized nucleotide derivative or its analog in the presence of an aqueous medium. The complementary oligonucleotide or polynucleotide can be immobilized by contacting a fragment or RNA or a fragment thereof to generate hybridization. The complementary oligonucleotide or polynucleotide to be immobilized preferably has a detectable label (eg, fluorescent label) attached thereto so that the immobilization can be detected from the outside.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の反応性固相担体は、ガラ
ス、シリコン、もしくは金属のいずれかからなる固相担
体の表面に、一群のビニルスルホニル基もしくはその反
応性前駆体基がそれぞれ連結基を介して共有結合により
結合固定された構成を有している。本発明の反応性固相
担体は、予め表面に反応性基を導入した固相担体を用意
し、この固相担体と、この担体表面に備えられた反応性
基と反応して共有結合を形成する反応性基を一方の端部
もしくは端部附近に有し、かつ他方の端部もしくは端部
附近にビニルスルホニル基もしくはビニルスルホニル基
の反応性前駆体基を有する化合物とを接触させることに
より製造することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reactive solid phase carrier of the present invention comprises a group of vinylsulfonyl groups or their reactive precursor groups linked to the surface of a solid phase carrier made of glass, silicon or metal, respectively. It has a structure in which it is bonded and fixed by a covalent bond via a group. As the reactive solid phase carrier of the present invention, a solid phase carrier in which a reactive group is introduced in advance is prepared, and this solid phase carrier reacts with the reactive group provided on the surface of the carrier to form a covalent bond. Produced by contacting with a compound having a reactive group at or near one end and a vinylsulfonyl group or a reactive precursor group of vinylsulfonyl group at or near the other end can do.

【0029】固相担体は、ガラス、シリコン、もしくは
金属のいずれかからなる固相担体である。
The solid phase carrier is a solid phase carrier made of glass, silicon or metal.

【0030】本発明の反応性固相担体の製造に用いる固
相担体としては、従来よりDNAチップの製造に用いら
れているか、あるいはDNAチップの製造用として提案
されているガラス基板、シリコン基板、電極基板が好ま
しく利用することができる。
As the solid phase carrier used in the production of the reactive solid phase carrier of the present invention, a glass substrate, a silicon substrate, which has been conventionally used in the production of a DNA chip or has been proposed for the production of a DNA chip, An electrode substrate can be preferably used.

【0031】固相担体の表面には、ジビニルスルホン化
合物などの二官能反応性化合物を共有結合により結合固
定するために、ポリ陽イオン化合物(例えば、ポリ−L
−リシン、ポリエチレンイミン、ポリアルキルアミン等
であることが好ましく、ポリ−L−リシンであることが
さらに好ましい)などのアミノ基を側鎖に有するポリマ
ーによって被覆処理(この場合、固相担体表面へ導入さ
れる反応性基は、アミノ基である)することが望まし
い。あるいは、固相担体表面は、シランカップリング剤
などの固相担体表面と反応する反応性基と、そして別に
アミノ基などの反応性基を有する表面処理剤によって接
触処理することができる。
On the surface of the solid support, a polycationic compound (for example, poly-L) is used in order to bond and fix a bifunctional reactive compound such as a divinyl sulfone compound by a covalent bond.
-Lysine, polyethyleneimine, polyalkylamine and the like are preferable, and poly-L-lysine is more preferable), and coating treatment with a polymer having an amino group in the side chain (in this case, the surface of the solid phase carrier) The reactive group introduced is preferably an amino group). Alternatively, the surface of the solid phase carrier can be contact-treated with a surface-treating agent having a reactive group that reacts with the surface of the solid phase carrier, such as a silane coupling agent, and separately, a reactive group having a reactive group such as an amino group.

【0032】固相担体表面は、ポリ陽イオン化合物によ
る被覆処理の場合には、アミノ基もしくはメルカプト基
がポリマー化合物と固体担体表面との静電結合によって
固相担体表面に導入されるのに対して、シランカップリ
ング剤による表面処理の場合には、固相担体表面に共有
結合によって結合固定されるため、アミノ基もしくはメ
ルカプト基が固相担体表面に安定に存在する。アミノ基
およびメルカプト基の他に、アルデヒド基、エポキシ
基、カルボキシル基、あるいは水酸基も好ましく導入す
ることができる。
In the case of a coating treatment with a polycationic compound, the amino group or mercapto group is introduced onto the surface of the solid support by electrostatic coupling between the polymer compound and the surface of the solid support. In the case of the surface treatment with the silane coupling agent, the amino group or the mercapto group is stably present on the surface of the solid phase carrier because it is bound and fixed to the surface of the solid phase carrier by a covalent bond. In addition to the amino group and the mercapto group, an aldehyde group, an epoxy group, a carboxyl group, or a hydroxyl group can be preferably introduced.

【0033】アミノ基を有するシランカップリング剤と
しては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シランあるいはN−β(アミノエチル)−γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシランを用いることが好まし
く、γ−アミノプロピルトリエトキシシランを用いるこ
とが特に好ましい。
As the silane coupling agent having an amino group, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-
It is preferable to use β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane or N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and it is particularly preferable to use γ-aminopropyltriethoxysilane.

【0034】ポリ陽イオン化合物を用いる処理に、シラ
ンカップリング剤による処理を組み合わせて行ってもよ
い。この方法により、疎水性、あるいは親水性の低い固
相担体とDNA断片との静電的相互作用を促進すること
ができる。ポリ陽イオン化合物による処理がされた固相
担体表面上に、さらに、電荷を有する親水性高分子等か
らなる層や架橋剤からなる層を設けてもよい。このよう
な層を設けることによって、ポリ陽イオン化合物による
処理がされた固相担体の凹凸を軽減することができる。
固相担体の種類によっては、その担体中に親水性高分子
等を含有させることも可能であり、このような処理を施
した固相担体も好ましく用いることができる。
Treatment with a polycationic compound may be combined with treatment with a silane coupling agent. By this method, electrostatic interaction between the solid phase carrier having low hydrophobicity or hydrophilicity and the DNA fragment can be promoted. A layer made of a hydrophilic polymer having a charge or a layer made of a crosslinking agent may be further provided on the surface of the solid support treated with the polycationic compound. By providing such a layer, it is possible to reduce the unevenness of the solid-phase support treated with the polycationic compound.
Depending on the type of solid phase carrier, it is possible to incorporate a hydrophilic polymer or the like into the carrier, and a solid phase carrier treated in this way can also be preferably used.

【0035】通常のDNAチップ用の固相担体の表面に
は、予め区画あるいは想定された多数の領域が設定され
ており、各領域毎に上記のように、ジビニルスルホン化
合物などの二官能性反応性化合物と反応することができ
る反応性基が予め導入されている。用いる固相担体の各
領域の表面のそれぞれには、上記のアミノ基、メルカプ
ト基、あるいはヒドロキシル基などの反応性基が備えら
れているが、そのような反応性基を持たない固相担体に
は、前述のように、シランカップリング剤による表面処
理、あるいはアミノ基などの反応性基を側鎖に有するポ
リマーなどを固相担体の表面に塗布被覆する方法を利用
して、反応性基の導入が行なわれる。
On the surface of an ordinary solid phase carrier for a DNA chip, compartments or a large number of supposed regions are set in advance, and as described above, a difunctional sulfone compound or other bifunctional reaction is set for each region. A reactive group capable of reacting with the reactive compound is introduced in advance. The surface of each region of the solid phase carrier to be used is equipped with a reactive group such as the above-mentioned amino group, mercapto group, or hydroxyl group. As described above, the surface treatment with a silane coupling agent or the method of coating and coating the surface of the solid support with a polymer having a reactive group such as an amino group in the side chain is used to Introduced.

【0036】反応性基を備えた固相担体は、ジビニルス
ルホン化合物などの二官能性反応性化合物と接触するこ
とによって、その反応性基と二官能性反応性化合物とが
反応し、共有結合が形成され、固相担体の反応性基部分
が延長され、その先端もしくは先端附近にビニルスルホ
ニル基もしくはその反応性前駆体基を持つ反応性鎖が形
成され、これにより本発明の反応性固相担体が生成す
る。
When the solid phase carrier having a reactive group is brought into contact with a bifunctional reactive compound such as a divinyl sulfone compound, the reactive group reacts with the bifunctional reactive compound to form a covalent bond. Is formed, the reactive group portion of the solid phase carrier is extended to form a reactive chain having a vinylsulfonyl group or a reactive precursor group at or near the tip thereof, whereby the reactive solid phase carrier of the present invention is formed. Is generated.

【0037】本発明の反応性固相担体において、固相担
体表面に導入されるビニルスルホニル基もしくはその反
応性前駆体基と連結基との連結体は、下記の式(1)に
より表わされるものであることが望ましい。
In the reactive solid phase carrier of the present invention, the linking group of the vinylsulfonyl group or its reactive precursor group and the linking group introduced on the surface of the solid phase carrier is represented by the following formula (1). Is desirable.

【0038】[0038]

【化6】 −L−SO2−X −−− (1)Embedded image -L-SO 2 -X --- (1)

【0039】上記の式(1)において、Xは、−CR1
=CR23または−CHR1−CR23Y(反応性前駆
体基)を表わす。R1、R2およびR3は、それぞれ互い
に独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6のアルキル
基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、あるいは炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基を表わす。炭素原子数が
1乃至6のアルキル基の例としては、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、及びn−ヘキシル
基を挙げることができ、メチル基であることが特に好ま
しい。アリール基としては、フェニル基及びナフチル基
を挙げることができる。R1、R2及びR3は共に水素原
子であることが好ましい。
In the above formula (1), X is -CR 1
= Represents a CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR 2 R 3 Y (reactive precursor group). R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It represents an aralkyl group having 7 to 26 total carbon atoms having a chain. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-hexyl group, and a methyl group is particularly preferable. . Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. It is preferred that R 1 , R 2 and R 3 are all hydrogen atoms.

【0040】Yは、−OH、−OR0、−SH、NH3
NH20(但し、R0は、水素原子を除く、アルキル基
などの基である)などの求核試薬によって置換される
基、あるいは塩基によって「HY」として脱離する基を
表わし、その例としては、ハロゲン原子、−OSO2
11、−OCOR12、−OSO3M、あるいは四級ピリジ
ニウム基を表わす(R11は、炭素原子数が1乃至6のア
ルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、ある
いは炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭
素原子数が7乃至26のアラルキル基を表わし;R
12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基あるいは炭素
原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基を表わし;M
は、水素原子、アルカリ金属原子あるいはアンモニウム
基を表わす)を挙げることができる。
Y is --OH, --OR 0 , --SH, NH 3 ,
NH 2 R 0 (wherein R 0 is a group such as an alkyl group excluding a hydrogen atom) is a group substituted by a nucleophile, or a group capable of leaving as “HY” by a base, Examples include halogen atom, -OSO 2 R
11 , —OCOR 12 , —OSO 3 M, or a quaternary pyridinium group (R 11 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon atom having 6 to 20 carbon atoms). Represents an aralkyl group having 1 to 6 alkyl chains and having 7 to 26 total carbon atoms; R
12 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M
Represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or an ammonium group).

【0041】Lは、固相担体もしくは固相担体に結合し
ている連結基と、上記−SO2−X基とを連結している
二価もしくはそれ以上の連結基を表わす。ただし、Lは
単結合であってもよい。二価の連結基としては、炭素原
子数が1乃至6のアルキレン基、炭素原子数が3乃至1
6の脂肪族環基、炭素原子数が6乃至20のアリーレン
基、N、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子
を1乃至3個含む炭素原子数が2乃至20の複素環基、
−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−SO3−、−
NR11−、−CO−およびこれらの組み合わせから群よ
り選ばれる基を一つあるいは複数個組み合わせてなる基
であることが好ましい。R11は、水素原子、炭素原子数
が1乃至15のアルキル基、炭素原子数が6乃至20の
アリール基、あるいは炭素原子数が1乃至6のアルキル
基を有する炭素原子数が7乃至21のアラルキル基であ
ることが好ましく、水素原子もしくは炭素原子数が1乃
至6のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原
子、メチル基もしくはエチル基であることが特に好まし
い。Lが−NR11−、−SONR11−、−CONR
11−、−NR11COO−、および−NR11CONR11
からなる群より選ばれる基を二個以上組み合わせてなる
基である場合には、それらのR11同士が結合して環を形
成していてもよい。
L represents a divalent or more divalent linking group which links the solid phase carrier or the linking group bonded to the solid phase carrier and the above-mentioned —SO 2 —X group. However, L may be a single bond. As the divalent linking group, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and 3 to 1 carbon atoms
An aliphatic ring group having 6 to 6 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, which contains 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P,
-O -, - S -, - SO -, - SO 2 -, - SO 3 -, -
It is preferably a group formed by combining one or more groups selected from the group consisting of NR 11 —, —CO— and combinations thereof. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and having 7 to 21 carbon atoms. It is preferably an aralkyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group. L is -NR 11 -, - SONR 11 - , - CONR
11 -, - NR 11 COO-, and -NR 11 CONR 11 -
In the case of a group formed by combining two or more groups selected from the group consisting of, R 11 s may combine with each other to form a ring.

【0042】R11のアルキル基、R11のアリール基、お
よびR11のアラルキル基は、置換基を持っていてもよ
い。このような置換基としては、水酸基、炭素原子数が
1乃至6のアルコキシ基、炭素原子数が1乃至6のアル
ケニル基、炭素原子数が2乃至7のカルバモイル基、炭
素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素原子数が7乃至
16のアラルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリー
ル基、スルファモイル基(もしくはそのNa塩、K塩
等)、スルホ基(もしくはそのNa塩、K塩等)、カル
ボン酸基(もしくはそのNa塩、K塩等)、ハロゲン原
子、炭素原子数が1乃至6のアルケニレン基、炭素原子
数が6乃至20のアリーレン基、スルホニル基、および
これらの組み合わせからなる群より選ばれる原子もしく
は基を挙げることができる。
The alkyl group of R 11, aralkyl group having an aryl group, and R 11 of R 11 may have a substituent. Examples of such a substituent include a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carbamoyl group having 2 to 7 carbon atoms, and 1 to 6 carbon atoms. Alkyl group having 7 to 16 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, sulfamoyl group (or its Na salt, K salt, etc.), sulfo group (or its Na salt, K salt, etc.) ), A carboxylic acid group (or its Na salt, K salt, etc.), a halogen atom, an alkenylene group having 1 to 6 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, a sulfonyl group, and a combination thereof. An atom or group selected from the group can be mentioned.

【0043】上記「−X」基の好ましい具体例を以下に
示す。また、「−L−SO2−X」として使用できる基
の例についても、その後に示す。
Preferred specific examples of the above-mentioned "-X" group are shown below. Moreover, the example of the group which can be used as “—L—SO 2 —X” is also shown below.

【0044】[0044]

【化7】 [Chemical 7]

【0045】[0045]

【化8】 [Chemical 8]

【0046】「−X」は、上記具体例中、(X1)、
(X2)、(X3)、(X4)、(X7)、(X8)、
(X13)あるいは(X14)であることが好ましく、
(X1)あるいは(X2)であることがさらに好まし
い。特に好ましいのは、(X1)で表わされるビニル基
である。
"-X" means (X1),
(X2), (X3), (X4), (X7), (X8),
(X13) or (X14) is preferable,
More preferably, it is (X1) or (X2). Particularly preferred is a vinyl group represented by (X1).

【0047】Lの好ましい具体例を以下に示す。但し、
aは、1乃至6の整数であり、1もしくは2であること
が好ましく、1であることが特に好ましい。bは、0乃
至6の整数であり、2もしくは3であることが好まし
い。
Preferred specific examples of L are shown below. However,
a is an integer of 1 to 6, preferably 1 or 2, and particularly preferably 1. b is an integer of 0 to 6, and is preferably 2 or 3.

【0048】[0048]

【化9】 [Chemical 9]

【0049】Lとしては、上記記載の二価の連結基の他
に、上記式のアルキレン基の水素原子が−SO2CH=
CH2基によって置換されてなる基も好ましい。
As L, in addition to the divalent linking group described above, a hydrogen atom of the alkylene group of the above formula is --SO 2 CH═
A group substituted with a CH 2 group is also preferable.

【0050】前記の式(1)で表わされるビニルスルホ
ニル基もしくは反応性前駆体基が共有結合により固定さ
れた固相担体を得るために利用される二官能反応性化合
物としては、下記の式(2)で表わされるジスルホン化
合物が有利に利用できる。
The bifunctional reactive compound used to obtain the solid-phase support having the vinylsulfonyl group or the reactive precursor group represented by the above formula (1) fixed by a covalent bond is represented by the following formula ( The disulfone compound represented by 2) can be advantageously used.

【0051】[0051]

【化10】 X1−SO2−L2−SO2−X2 −−− (2)Embedded image X 1 --SO 2 --L 2 --SO 2 --X 2 --- (2)

【0052】[上記の式において、X1およびX2は互い
に独立に、−CR1=CR23、または−CHR1−CR
23Y(反応性前駆体基)を表わし;R1、R2及びR3
は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6の
アルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及
び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素
原子数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ば
れる原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−
OSO211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピ
リジニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を
表わし;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、
炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数
が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃
至26のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わ
し;R12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および
炭素原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる
群より選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ
金属原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;そして、L2は連結基を表わ
す]。
[0052] [In the above formula, X 1 and X 2 are independently from each other, -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR,
2 R 3 Y (reactive precursor group); R 1 , R 2 and R 3
Are, independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. To 26 represent an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups; Y is a halogen atom,
OSO 2 R 11 , —OCOR 12 , —OSO 3 M, and an atom or a group selected from the group consisting of quaternary pyridinium groups; R 11 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
R 12 represents a group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 26 carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms; Represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkali metal atom and an ammonium group. Represents an atom or group; and L 2 represents a linking group].

【0053】すなわち、上記の式(2)で表わされるジ
スルホン化合物を、前記の固相担体と、例えば水性雰囲
気にて、接触させることによって、本発明の反応性固相
担体を容易に製造することができる。
That is, the reactive solid-phase carrier of the present invention can be easily produced by contacting the disulfone compound represented by the above formula (2) with the above-mentioned solid-phase carrier, for example, in an aqueous atmosphere. You can

【0054】本発明で好ましく用いるジスルホン化合物
の代表例を下記に示す。なお、ジスルホン化合物は、二
種類以上を混合して用いてもよい。
Representative examples of the disulfone compound preferably used in the present invention are shown below. The disulfone compound may be used as a mixture of two or more kinds.

【0055】[0055]

【化11】 [Chemical 11]

【0056】[0056]

【化12】 [Chemical 12]

【0057】上記の式(2)で表わされるジスルホン化
合物の代表的な例としては、1,2−ビス(ビニルスル
ホニルアセトアミド)エタンを挙げることができる。
A typical example of the disulfone compound represented by the above formula (2) is 1,2-bis (vinylsulfonylacetamido) ethane.

【0058】本発明で用いるジスルホン化合物の合成法
については、たとえば、特公昭47−2429号、同5
0−35807号、特開昭49−24435号、同53
−41551号、同59−18944号等の各種公報に
詳細が記載されている。
The method of synthesizing the disulfone compound used in the present invention is described in, for example, JP-B-47-2429 and JP-A-5-2429.
0-35807, JP-A-49-24435, 53
The details are described in various publications such as No. 41551 and No. 59-18944.

【0059】上記のようにして得られた反応性固相担体
を利用して、DNA、RNA、DNA断片、あるいはR
NA断片などの天然起源のポリヌクレオチドあるいはオ
リゴヌクレオチドの検出固定のための検出具(一般にD
NAチップと呼ばれているもの)を作製するためには、
上記の反応性固相担体を、その担体表面上のビニルスル
ホニル基もしくはその反応性前駆体基と反応して共有結
合を形成するアミノ基などの反応性基を備えたヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体と接触させる方法が利用
される。すなわち、このようにして所望のヌクレオチド
誘導体もしくはその類縁体からなるプローブ分子を備え
た検出具(いわゆるDNAチップ)を作製することがで
きる。
Utilizing the reactive solid phase carrier obtained as described above, DNA, RNA, DNA fragments, or R
A detection tool for detecting and immobilizing naturally occurring polynucleotides or oligonucleotides such as NA fragments (generally D
In order to make (what is called NA chip)
A nucleotide derivative or an analogue thereof having a reactive group such as an amino group which forms a covalent bond by reacting the above-mentioned reactive solid-phase carrier with a vinylsulfonyl group or a reactive precursor group thereof on the surface of the carrier. A contact method is used. That is, in this way, a detection tool (so-called DNA chip) provided with a probe molecule composed of a desired nucleotide derivative or its analog can be produced.

【0060】本発明の固相基板表面に共有結合を介して
結合されたビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆
体基は、加水分解に対して高い抵抗性を有しているた
め、容易に安定に保存することができ、また、アミノ基
を予め備えているか、あるいはアミノ基などの反応性基
が導入されているかヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体の反応性基と迅速に反応して、安定な共有結合を形
成することができる。
The vinylsulfonyl group or its reactive precursor group bonded to the surface of the solid phase substrate of the present invention through a covalent bond has high resistance to hydrolysis, and therefore can be easily and stably stabilized. Stable covalent bond that can be stored and has amino group in advance, or has reactive group such as amino group introduced, reacts rapidly with the reactive group of nucleotide derivative or its analog. Can be formed.

【0061】プローブ分子として用いるヌクレオチド誘
導体もしくはその類縁体の代表例としては、オリゴヌク
レオチド、ポリヌクレオチド、そしてペプチド核酸を挙
げることができる。これらのヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体としては、天然起源のもの(DNA、DN
A断片、RNA、あるいはRNA断片など)であっても
よく、あるいは合成化合物であってもよい。また、ヌク
レオチド誘導体もしくはその類縁体としては、その糖単
位部分に架橋基を有するLNAと呼ばれる化合物(J. A
m. Chem. Soc. 1998, 120, 13252-13253に記載)などの
各種の類縁化合物が含まれる。
Representative examples of the nucleotide derivative or its analog used as a probe molecule include oligonucleotides, polynucleotides, and peptide nucleic acids. These nucleotide derivatives or their analogs are of natural origin (DNA, DN
A fragment, RNA, or RNA fragment) or a synthetic compound. Further, as the nucleotide derivative or its analog, a compound called LNA (J. A.
m. Chem. Soc. 1998, 120, 13252-13253).

【0062】プローブ分子としてDNA断片を用いる場
合は、目的によって二通りに分けることができる。遺伝
子の発現を調べるためには、cDNA、cDNAの一
部、EST等のポリヌクレオチドを使用することが好ま
しい。これらのポリヌクレオチドは、その機能が未知で
あってもよいが、一般的にはデータベースに登録された
配列を基にしてcDNAのライブラリー、ゲノムのライ
ブラリーあるいは全ゲノムをテンプレートとしてPCR
法によって増幅して調製する(以下、「PCR産物」と
いう)。PCR法によって増幅しないものも、好ましく
使用することができる。また、遺伝子の変異や多型を調
べるには、標準となる既知の配列をもとにして、変異や
多型に対応する種々のオリゴヌクレオチドを合成し、こ
れを使用することが好ましい。さらに、塩基配列の分析
を目的とする場合、4n(nは、塩基の長さ)種のオリ
ゴヌクレオチドを合成して、それらを使用することが好
ましい。DNA断片の塩基配列は、一般的な塩基配列決
定法によって予めその配列が決定されていることが好ま
しい。DNA断片は、2乃至50量体であることが好ま
しく、10乃至25量体であることが特に好ましい。
When a DNA fragment is used as the probe molecule, it can be divided into two types depending on the purpose. In order to investigate the expression of a gene, it is preferable to use cDNA, a part of cDNA, or a polynucleotide such as EST. The function of these polynucleotides may be unknown, but in general, based on the sequences registered in the database, PCR is carried out using a cDNA library, a genomic library or the entire genome as a template.
It is amplified and prepared by the method (hereinafter referred to as "PCR product"). Those which are not amplified by the PCR method can also be preferably used. Further, in order to examine a mutation or polymorphism of a gene, it is preferable to synthesize various oligonucleotides corresponding to the mutation or polymorphism based on a known standard sequence and use this. Furthermore, for the purpose of analyzing the base sequence, it is preferable to synthesize 4 n (n is the base length) kinds of oligonucleotides and use them. The base sequence of the DNA fragment is preferably determined in advance by a general base sequence determination method. The DNA fragment is preferably a 2 to 50 mer, and particularly preferably a 10 to 25 mer.

【0063】オリゴヌクレオチドやDNA断片などのヌ
クレオチド誘導体もしくはその類縁体の一方の末端に
は、前記のビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆
体基と反応して共有結合を形成する反応性基を導入す
る。このような反応性基は、アミノ基、イミノ基、ヒド
ラジノ基、カルバモイル基、ヒドラジノカルボニル基、
もしくはカルボキシイミド基であることが好ましく、ア
ミノ基であることが特に好ましい。オリゴヌクレオチド
やDNA断片には、通常、クロスリンカーを介してこれ
らの反応性基が結合される。クロスリンカーとしては、
たとえば、アルキレン基あるいはN−アルキルアミノ−
アルキレン基が利用されるが、ヘキシレン基あるいはN
−メチルアミノ−ヘキシレン基であることが好ましく、
ヘキシレン基であることが特に好ましい。なお、ペプチ
ド核酸(PNA)はアミノ基を有しているため、通常
は、改めて別に反応性基を導入する必要はない。
At one end of a nucleotide derivative such as an oligonucleotide or a DNA fragment or its analog, a reactive group which forms a covalent bond by reacting with the above vinylsulfonyl group or its reactive precursor group is introduced. . Such reactive groups include amino groups, imino groups, hydrazino groups, carbamoyl groups, hydrazinocarbonyl groups,
Alternatively, it is preferably a carboximide group, and particularly preferably an amino group. These reactive groups are usually bonded to the oligonucleotide or DNA fragment via a crosslinker. As a crosslinker,
For example, an alkylene group or N-alkylamino-
An alkylene group is used, but a hexylene group or N
-Methylamino-hexylene group is preferred,
A hexylene group is particularly preferable. Since the peptide nucleic acid (PNA) has an amino group, it is usually unnecessary to newly introduce a reactive group.

【0064】反応性基を備えたヌクレオチド誘導体もし
くはその類縁体と反応性固相担体との接触は、通常、該
ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体の水溶液を反応
性固相担体の表面に点着することにより実施される。具
体的には、反応性基を備えたヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体を水性媒体に溶解あるいは分散して水性液
としたのち、その水性液を、96穴もしくは384穴プ
ラスチックプレートに分注し、分注した水性液をスポッ
ター装置等を用いて固相担体表面上に滴下して行うこと
が好ましい。
The contact between the nucleotide derivative or its analog having a reactive group and the reactive solid phase carrier is usually carried out by spotting an aqueous solution of the nucleotide derivative or its analog on the surface of the reactive solid phase carrier. It is carried out by. Specifically, a nucleotide derivative having a reactive group or an analog thereof is dissolved or dispersed in an aqueous medium to prepare an aqueous solution, and the aqueous solution is dispensed into a 96-well or 384-well plastic plate, It is preferable that the poured aqueous liquid is dropped onto the surface of the solid phase carrier using a spotter device or the like.

【0065】点着後のヌクレオチド誘導体もしくはその
類縁体の乾燥を防ぐために、ヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体が溶解あるいは分散してなる水性液中に、
高沸点の物質を添加してもよい。高沸点の物質として
は、点着後のヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体が
溶解あるいは分散してなる水性液に溶解し得るものであ
って、検出対象の核酸断片試料(標的核酸断片)などの
試料とのハイブリダイゼーションを妨げることがなく、
かつ粘性があまり大きくない物質であることが好まし
い。このような物質としては、グリセリン、エチレング
リコール、ジメチルスルホキシドおよび低分子の親水性
ポリマーを挙げることができる。親水性ポリマーとして
は、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、そ
してポリアクリル酸ナトリウム等を挙げることができ
る。このポリマーの分子量は、103乃至106の範囲に
あることが好ましい。高沸点の物質としては、グリセリ
ンあるいはエチレングリコールを用いることがさらに好
ましく、グリセリンを用いることが特に好ましい。高沸
点の物質の濃度は、ヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体の水性液中、0.1乃至2容量%の範囲にあること
が好ましく、0.5乃至1容量%の範囲にあることが特
に好ましい。
In order to prevent the nucleotide derivative or its analogue from drying after spotting, it is dissolved in or dispersed in an aqueous liquid in which the nucleotide derivative or its analogue is dissolved.
High boiling materials may be added. The substance having a high boiling point is a substance that can be dissolved in an aqueous liquid in which the nucleotide derivative or its analogue after spotting is dissolved or dispersed, and is used as a sample such as a nucleic acid fragment sample to be detected (target nucleic acid fragment). Without interfering with the hybridization of
Further, it is preferable that the substance is not so viscous. Such substances include glycerin, ethylene glycol, dimethylsulfoxide and low molecular weight hydrophilic polymers. Examples of hydrophilic polymers include polyacrylamide, polyethylene glycol, and sodium polyacrylate. The molecular weight of this polymer is preferably in the range of 10 3 to 10 6 . As the substance having a high boiling point, it is more preferable to use glycerin or ethylene glycol, and it is particularly preferable to use glycerin. The concentration of the substance having a high boiling point is preferably in the range of 0.1 to 2% by volume, and particularly preferably in the range of 0.5 to 1% by volume, in the aqueous solution of the nucleotide derivative or its analog.

【0066】また、同じ目的のために、ヌクレオチド誘
導体もしくはその類縁体を点着した後の固相担体を、9
0%以上の湿度および25乃至50℃の温度範囲の環境
に置くことも好ましい。
For the same purpose, the solid phase carrier after spotting the nucleotide derivative or its analog is
It is also preferable to place it in an environment having a humidity of 0% or more and a temperature range of 25 to 50 ° C.

【0067】反応性基を有するヌクレオチド誘導体もし
くはその類縁体を点着後、紫外線、水素化ホウ素ナトリ
ウムあるいはシッフ試薬による後処理を施してもよい。
これらの後処理は、複数の種類を組み合わせて行っても
よく、特に加熱処理と紫外線処理を組み合わせて行うこ
とが好ましい。これらの後処理は、ポリ陽イオン化合物
のみによって固相担体表面を処理した場合には特に有効
である。点着後は、インキュベーションを行うことも好
ましい。インキュベート後は、未反応のヌクレオチド誘
導体もしくはその類縁体を洗浄して除去することが好ま
しい。
After the spotting of the nucleotide derivative having a reactive group or its analog, it may be post-treated with ultraviolet rays, sodium borohydride or a Schiff reagent.
These post-treatments may be performed by combining a plurality of types, and it is particularly preferable to perform a combination of heat treatment and ultraviolet treatment. These post-treatments are particularly effective when the surface of the solid support is treated only with the polycationic compound. It is also preferable to carry out incubation after the spotting. After the incubation, it is preferable to wash and remove the unreacted nucleotide derivative or its analog.

【0068】ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体の
固定量(数)は、固相担体表面に対して、102乃至1
5種類/cm2の範囲にあることが好ましい。ヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体の量は、1乃至10-15
モルの範囲にあり、重量としては数ng以下であること
が好ましい。点着によって、ヌクレオチド誘導体もしく
はその類縁体の水性液は、固相担体表面にドットの形状
で固定される。ドットの形状は、ほとんど円形である。
形状に変動がないことは、遺伝子発現の定量的解析や一
塩基変異を解析するために重要である。それぞれのドッ
ト間の距離は、0乃至1.5mmの範囲にあることが好
ましく、100乃至300μmの範囲にあることが特に
好ましい。1つのドットの大きさは、直径が50乃至3
00μmの範囲にあることが好ましい。固相担体表面に
点着するヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体の量
は、100pL乃至1μLの範囲にあることが好まし
く、1乃至100nLの範囲にあることが特に好まし
い。
The fixed amount (number) of the nucleotide derivative or its analog is 10 2 to 1 with respect to the surface of the solid phase carrier.
It is preferably in the range of 0 5 types / cm 2 . The amount of the nucleotide derivative or its analog is 1 to 10 -15.
It is preferably in the range of mol and the weight is preferably several ng or less. By spotting, the aqueous solution of the nucleotide derivative or its analog is fixed in the form of dots on the surface of the solid support. The dot shape is almost circular.
The fact that there is no change in shape is important for quantitative analysis of gene expression and analysis of single nucleotide mutations. The distance between the dots is preferably in the range of 0 to 1.5 mm, and particularly preferably in the range of 100 to 300 μm. The size of one dot is 50 to 3 in diameter.
It is preferably in the range of 00 μm. The amount of the nucleotide derivative or its analog adhering to the surface of the solid phase carrier is preferably in the range of 100 pL to 1 μL, and particularly preferably in the range of 1 to 100 nL.

【0069】図1に、本発明の代表的な態様であるオリ
ゴヌクレオチド固定固相担体の製造方法および代表的な
オリゴヌクレオチド固定固相担体の構成を模式的に示
す。本発明のオリゴヌクレオチドが固定された固相担体
の製造方法としては、前記式(2)で表されるジスルホ
ン化合物を用いた場合、そのX1およびX2によって四種
類の製造方法が利用できる。
FIG. 1 schematically shows a method for producing an oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier, which is a typical embodiment of the present invention, and the structure of a typical oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier. As the method for producing the solid phase carrier on which the oligonucleotide of the present invention is immobilized, when the disulfone compound represented by the above formula (2) is used, four types of production methods can be used depending on X 1 and X 2 .

【0070】図1には、式(2)のジスルホン化合物の
1とX2とが何れも−CHR1−CR23Y(反応性前
駆体基)である場合のオリゴヌクレオチドが固定された
固相担体(C1)の製造方法(a)、およびX1が−C
HR1−CR23Yであって、X2が−CR1=CR23
である場合のオリゴヌクレオチド固定固相担体(C2)
の製造方法(b)を示す。ただし、X1を、固相担体1
の表面に導入された反応性基(R)と最初に反応する基
と仮定して、そのX1を−CR1=CR23とする製造方
法であってもよい。以下、「X1」を、固相担体1の表
面に導入された反応性基(R)と最初に反応する基とし
て説明を行なう。
In FIG. 1, an oligonucleotide in which both X 1 and X 2 of the disulfone compound of the formula (2) are —CHR 1 —CR 2 R 3 Y (reactive precursor group) is immobilized. (A) of the solid phase carrier (C1), and X 1 is -C
HR 1 -CR 2 R 3 Y, wherein X 2 is -CR 1 = CR 2 R 3
Oligonucleotide-immobilized solid phase carrier (C2)
The manufacturing method (b) of is shown. However, X 1 is solid phase carrier 1
Assuming that the reactive group (R) introduced on the surface of the first reacts with the group, X 1 may be —CR 1 = CR 2 R 3 . Hereinafter, “X 1 ” will be described as a group that first reacts with the reactive group (R) introduced on the surface of the solid phase carrier 1.

【0071】製造方法(a)および(b)について説明
する。 工程(1):担体表面に反応活性基(R)が導入された
固相担体1[固相担体(A)]に、式(1)で表わされ
るジスルホン化合物を接触させ、Xの−Y部分に反応
性基(R)を置換させることによって、−(CR12
n−SO2−L−SO2−X2基を固相担体表面に導入す
る。
The manufacturing methods (a) and (b) will be described. Step (1): The disulfone compound represented by the formula (1) is brought into contact with the solid phase carrier 1 [solid phase carrier (A)] in which the reaction active group (R) is introduced on the surface of the carrier, and X 1 is -Y. By substituting a reactive group (R) for the moiety,-(CR 1 R 2 )
The n -SO 2 -L-SO 2 -X 2 group introduced into the surface of the solid support.

【0072】工程(2):工程(1)で導入された−
(CR12n−SO2−L−SO2−X2基のX2に、一
方の末端に反応性基(Z)を有するオリゴヌクレオチド
2を接触させることによって反応性基(Z)を付加させ
る、または該X2の−Yに該オリゴヌクレオチド2を接
触させることによって反応性基(Z)を置換させる。
Step (2): Introduced in Step (1)-
The reactive group (Z) is obtained by bringing the oligonucleotide 2 having the reactive group (Z) at one end into contact with X 2 of the (CR 1 R 2 ) n —SO 2 —L—SO 2 —X 2 group. Is added, or the -Y of X 2 is contacted with the oligonucleotide 2 to substitute the reactive group (Z).

【0073】本発明のプローブ分子固定用担体は、X1
を固相担体1の表面に導入された反応性基(R)と最初
に反応する基とする場合に、そのX1を−CR1=CR2
3とする下記の方法によって製造されるものであって
もよい。
The carrier for immobilizing probe molecules of the present invention comprises X 1
Is a group that first reacts with the reactive group (R) introduced on the surface of the solid phase carrier 1, the X 1 thereof is -CR 1 = CR 2
It may be produced by the following method using R 3 .

【0074】工程(1):固相担体1の表面に活性基
(R)が導入された固相担体(A)に、式(I)で表さ
れるジスルホン化合物を接触させ、X1の−CR1=CR
23に、反応性基(R)を付加させることによって、−
32C−R1HC−SO2−L−SO2−X2基を固相担
体表面に導入する。
[0074] Step (1): to a solid support one surface active groups solid support (R) has been introduced (A), contacting the disulfone compound represented by the formula (I), the X 1 - CR 1 = CR
By adding a reactive group (R) to 2 R 3 ,
The R 3 R 2 C-R 1 HC-SO 2 -L-SO 2 -X 2 group introduced into the surface of the solid support.

【0075】工程(2):工程(1)において導入され
た−R32C−R1HC−SO2−L−SO2−X2基のX
2に、一方の末端に反応性基(Z)を有するオリゴヌク
レオチドを接触させることによって反応性基(Z)を付
加させるか、あるいは該X2の−Yの部分に、該オリゴ
ヌクレオチドを接触させることによって、この反応性基
(Z)を置換させる。
Step (2): X of the —R 3 R 2 C—R 1 HC—SO 2 —L—SO 2 —X 2 group introduced in step (1).
The reactive group (Z) is added to 2 by contacting an oligonucleotide having the reactive group (Z) at one end, or the oligonucleotide is contacted with the -Y portion of X 2 . Thereby substituting this reactive group (Z).

【0076】一方の末端に反応性基(Z)を有するオリ
ゴヌクレオチドは、図1において、2によって示される
化合物である。クロスリンカー(Q)は、必須ではない
が、反応性のオリゴヌクレオチド2の調製の都合上、反
応性基(Z)とリン酸エステル基との間に存在するのが
一般的である。−リン酸エステル基−NNNN・・・N
Nは、オリゴヌクレオチドを表わす。R4は、反応性基
(R)とX1との反応によって、Z1は、X2と反応性基
(Z)との反応によってそれぞれ決定される基である。
The oligonucleotide having a reactive group (Z) at one end is a compound represented by 2 in FIG. The cross-linker (Q) is not essential, but it is generally present between the reactive group (Z) and the phosphate group for the convenience of preparing the reactive oligonucleotide 2. -Phosphate ester group-NNNN ... N
N represents an oligonucleotide. R 4 is a group determined by the reaction between the reactive group (R) and X 1, and Z 1 is a group determined by the reaction between X 2 and the reactive group (Z).

【0077】図1の固相担体(B)の表面に反応性基
(Z)を有するオリゴヌクレオチド2を点着させると、
2またはX2の−Yと該反応性オリゴヌクレオチド片2
との反応が起こるが、固相担体(B)の表面には該オリ
ゴヌクレオチド2が結合していない未反応のX2も存在
する。このようなX2は、後に行なわれる標識された核
酸断片試料とのハイブリダイゼーションにおいて非特異
的な反応を生じる可能性があり、非特異的な結合を測定
してしまうおそれがあるため、予め該X2(即ち、例え
ば、X2のハロゲン原子)をマスク処理しておくことが
好ましい。マスク処理は、固相担体(C1)(もしくは
(C2))の表面に、アミノ基もしくはメルカプト基を
有するアニオン性化合物を接触させることによって行う
ことが好ましい。該オリゴヌクレオチド2は、負の電荷
を有するため、固相担体(C)表面にも負の電荷を発生
させることによって、オリゴヌクレオチド2が未反応の
2と反応するのを防ぐことができる。このようなアニ
オン性化合物としては、X2のハロゲン原子と反応し、
かつ負の電荷(COO-、SO3 -、OSO3 -、PO3 -
もしくはPO2 -)を有するものであれば何れのものも用
いることができるが、アミノ酸であることが好ましく、
グリシンもしくはシステインであることが特に好まし
い。また、タウリンも好ましく用いることができる。
When the oligonucleotide 2 having a reactive group (Z) is spotted on the surface of the solid phase carrier (B) of FIG.
X 2 or —Y of X 2 and the reactive oligonucleotide fragment 2
However, unreacted X 2 to which the oligonucleotide 2 is not bound is also present on the surface of the solid phase carrier (B). Such X 2 may cause a non-specific reaction in the subsequent hybridization with a labeled nucleic acid fragment sample, and may possibly measure non-specific binding. It is preferable to mask X 2 (that is, the halogen atom of X 2 , for example). The mask treatment is preferably performed by bringing the surface of the solid support (C1) (or (C2)) into contact with an anionic compound having an amino group or a mercapto group. Since the oligonucleotide 2 has a negative charge, it is possible to prevent the oligonucleotide 2 from reacting with unreacted X 2 by generating a negative charge also on the surface of the solid phase carrier (C). Such an anionic compound reacts with a halogen atom of X 2 ,
And negative charges (COO , SO 3 , OSO 3 , PO 3 ,
Or PO 2 -) can also be used any one as long as it has a, preferably an amino acid,
Particularly preferred is glycine or cysteine. Also, taurine can be preferably used.

【0078】本発明の方法によって製造されたヌクレオ
チド誘導体もしくはその類縁体が固定された固相担体の
寿命は、cDNAが固定されてなるcDNA固定固相担
体では通常、数週間であり、合成オリゴヌクレオチドが
固定されてなる固相担体ではさらに長期間である。本発
明のヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体が固定され
た固相担体は、遺伝子発現のモニタリング、塩基配列の
決定、変異解析、多型解析等に利用される。検出原理
は、後述する標識した試料核酸断片とのハイブリダイゼ
ーションである。
The lifespan of the solid phase carrier on which the nucleotide derivative or its analog produced by the method of the present invention is fixed is usually several weeks for the cDNA fixed solid phase carrier on which cDNA is fixed. The solid-phase carrier in which is immobilized has a longer period of time. The solid phase carrier to which the nucleotide derivative of the present invention or an analog thereof is immobilized is used for monitoring gene expression, determining a nucleotide sequence, mutation analysis, polymorphism analysis and the like. The principle of detection is hybridization with a labeled sample nucleic acid fragment described below.

【0079】標識方法としては、RI法と非RI法(蛍
光法、ビオチン法、化学発光法等)とが知られている
が、本発明では蛍光法を用いることが好ましい。蛍光標
識に利用される蛍光物質としては、核酸の塩基部分と結
合できるものであれば何れも用いることができるが、シ
アニン色素(例えば、市販のCy DyeTMシリーズの
Cy3、Cy5等)、ローダミン6G試薬、N−アセト
キシ−N2−アセチルアミノフルオレン(AAF)ある
いはAAIF(AAFのヨウ素誘導体)を使用すること
ができる。
RI and non-RI methods (fluorescence method, biotin method, chemiluminescence method, etc.) are known as labeling methods, but the fluorescence method is preferably used in the present invention. As the fluorescent substance used for the fluorescent label, any substance can be used as long as it can bind to the base portion of the nucleic acid, and a cyanine dye (for example, Cy3, Cy5, etc. of commercially available Cy Dye series), rhodamine 6G A reagent, N-acetoxy-N 2 -acetylaminofluorene (AAF) or AAIF (iodine derivative of AAF) can be used.

【0080】試料核酸断片としては、通常、その配列や
機能が未知であるDNA断片試料あるいはRNA断片試
料などの核酸断片試料が用いられる。
As the sample nucleic acid fragment, a nucleic acid fragment sample such as a DNA fragment sample or an RNA fragment sample whose sequence or function is unknown is usually used.

【0081】核酸断片試料は、遺伝子発現を調べる目的
では、真核生物の細胞や組織サンプルから単離すること
が好ましい。試料がゲノムならば、赤血球を除く任意の
組織サンプルから単離することが好ましい。赤血球を除
く任意の組織は、抹消血液リンパ球、皮膚、毛髪、精液
等であることが好ましい。試料がmRNAならば、mR
NAが発現される組織サンプルから抽出することが好ま
しい。mRNAは、逆転写反応により標識dNTP
(「dNTP」は、塩基がアデニン(A)、シトシン
(C)、グアニン(G)もしくはチミン(T)であるデ
オキシリボヌクレオチドを意味する。)を取り込ませて
標識cDNAとすることが好ましい。dNTPとして
は、化学的な安定性のため、dCTPを用いることが好
ましい。一回のハイブリダイゼーションに必要なmRN
A量は、点着する液量や標識方法によって異なるが、数
μg以下である。なお、ヌクレオチド誘導体もしくはそ
の類縁体固定固相担体上のDNA断片がオリゴDNAで
ある場合には、核酸断片試料は低分子化しておくことが
望ましい。原核生物の細胞では、mRNAの選択的な抽
出が困難なため、全RNAを標識することが好ましい。
The nucleic acid fragment sample is preferably isolated from a eukaryotic cell or tissue sample for the purpose of examining gene expression. If the sample is genomic, it is preferably isolated from any tissue sample except red blood cells. Any tissue except red blood cells is preferably peripheral blood lymphocytes, skin, hair, semen and the like. If the sample is mRNA, mR
It is preferable to extract from a tissue sample in which NA is expressed. mRNA is labeled with dNTP by a reverse transcription reaction.
(“DNTP” means a deoxyribonucleotide whose base is adenine (A), cytosine (C), guanine (G) or thymine (T)), and is preferably used as a labeled cDNA. It is preferable to use dCTP as the dNTP because of its chemical stability. MRN required for one-time hybridization
The amount of A is several μg or less, though it varies depending on the amount of the spotted liquid and the labeling method. When the DNA fragment on the solid phase carrier on which the nucleotide derivative or its analog is immobilized is oligo DNA, it is desirable that the nucleic acid fragment sample has a low molecular weight. Since it is difficult to selectively extract mRNA in prokaryotic cells, it is preferable to label total RNA.

【0082】核酸断片試料は、遺伝子の変異や多型を調
べる目的では、標識プライマーもしくは標識dNTPを
含む反応系において標的領域のPCRを行なって得るこ
とが好ましい。
The nucleic acid fragment sample is preferably obtained by performing PCR of the target region in a reaction system containing a labeled primer or labeled dNTP for the purpose of investigating gene mutation or polymorphism.

【0083】ハイブリダイゼーションは、96穴もしく
は384穴プラスチックプレートに分注しておいた、標
識した核酸断片試料が溶解あるいは分散してなる水性液
を、本発明のヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体を
固定した固相担体上に点着することによって実施するこ
とが好ましい。点着の量は、1乃至100nLの範囲に
あることが好ましい。ハイブリダイゼーションは、室温
乃至70℃の温度範囲で、そして6乃至20時間の範囲
で実施することが好ましい。ハイブリダイゼーションの
終了後、界面活性剤と緩衝液との混合溶液を用いて洗浄
を行い、未反応の核酸断片試料を除去することが好まし
い。界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム(S
DS)を用いることが好ましい。緩衝液としては、クエ
ン酸緩衝液、リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、トリス緩衝
液、グッド緩衝液等を用いることができるが、クエン酸
緩衝液を用いることが特に好ましい。
For hybridization, an aqueous solution prepared by dissolving or dispersing a labeled nucleic acid fragment sample, which had been dispensed in a 96-well or 384-well plastic plate, was immobilized with the nucleotide derivative of the present invention or its analog. Preference is given to carrying out by spotting on a solid support. The amount of spotting is preferably in the range of 1 to 100 nL. Hybridization is preferably carried out in the temperature range of room temperature to 70 ° C. and in the range of 6 to 20 hours. After the completion of hybridization, it is preferable to wash with a mixed solution of a surfactant and a buffer solution to remove the unreacted nucleic acid fragment sample. As the surfactant, sodium dodecyl sulfate (S
It is preferred to use DS). As the buffer solution, a citrate buffer solution, a phosphate buffer solution, a borate buffer solution, a Tris buffer solution, a Good's buffer solution, or the like can be used, but a citrate buffer solution is particularly preferred.

【0084】ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁体を
固定した固相担体を用いるハイブリダイゼーションの特
徴は、標識した核酸断片試料の使用量を非常に少なくで
きることである。そのため、固相担体に固定するヌクレ
オチド誘導体もしくはその類縁体の鎖長や標識した核酸
断片試料の種類により、ハイブリダイゼーションの最適
条件を設定する必要がある。遺伝子発現の解析には、低
発現の遺伝子も十分に検出できるように、長時間のハイ
ブリダイゼーションを行うことが好ましい。一塩基変異
の検出には、短時間のハイブリダイゼーションを行うこ
とが好ましい。また、互いに異なる蛍光物質によって標
識した核酸断片試料を二種類用意し、これらを同時にハ
イブリダイゼーションに用いることにより、同一のDN
A断片固定固相担体上で発現量の比較や定量ができる特
徴もある。
A characteristic of the hybridization using the solid phase carrier on which the nucleotide derivative or its analog is immobilized is that the amount of the labeled nucleic acid fragment sample used can be extremely reduced. Therefore, it is necessary to set the optimum conditions for hybridization depending on the chain length of the nucleotide derivative or its analog immobilized on the solid phase carrier and the type of the labeled nucleic acid fragment sample. For analysis of gene expression, it is preferable to carry out hybridization for a long time so that a gene with low expression can be sufficiently detected. For the detection of single nucleotide mutation, it is preferable to carry out hybridization for a short time. In addition, by preparing two kinds of nucleic acid fragment samples labeled with fluorescent substances different from each other and using them simultaneously for hybridization, the same DN can be obtained.
There is also a feature that the expression amount can be compared and quantified on the A fragment fixed solid phase carrier.

【0085】[0085]

【実施例】[実施例1]オリゴヌクレオチド固定スライ
ドの作製、およびオリゴヌクレオチドの固定量の測定 本発明のオリゴヌクレオチドの固定方法を、オリゴヌク
レオチドのの反応経路によって表すこととし、その反応
経路を図2に示す。図中、1は、スライドガラスを表
す。
Example 1 Preparation of oligonucleotide-immobilized slide and measurement of immobilized amount of oligonucleotide The method of immobilizing the oligonucleotide of the present invention is represented by the reaction pathway of the oligonucleotide, and the reaction pathway is illustrated. 2 shows. In the figure, 1 represents a slide glass.

【0086】(1)ビニルスルホニル基が導入された固
相担体(B)の作成 2重量%アミノプロピルエトキシシラン(信越化学工業
(株)製)のエタノール溶液に、スライドガラス(25
mm×75mm)を10分間浸した後、これを取り出
し、エタノールで洗浄した後、110℃で10分間乾燥
して、シラン化合物被覆スライド(A)を作成した。次
に、このシラン化合物被覆スライド(A)を、5重量%
1,2−ビス(ビニルスルホニルアセトアミド)エタン
のリン酸緩衝液(pH8.5)溶液に1時間浸した後取
り出し、アセトニトリルで洗浄し、1時間減圧下乾燥
し、表面にビニルスルホニル基が導入された固相担体
(B)を得た。
(1) Preparation of Solid Phase Carrier (B) Introducing Vinylsulfonyl Group 2% by weight of aminopropylethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in ethanol solution, slide glass (25
(mm × 75 mm) was soaked for 10 minutes, taken out, washed with ethanol, and then dried at 110 ° C. for 10 minutes to prepare a silane compound-coated slide (A). Next, 5% by weight of this silane compound-coated slide (A) was used.
After soaking in a phosphate buffer (pH 8.5) solution of 1,2-bis (vinylsulfonylacetamide) ethane for 1 hour, it is taken out, washed with acetonitrile, and dried under reduced pressure for 1 hour to introduce a vinylsulfonyl group on the surface. A solid phase carrier (B) was obtained.

【0087】(2)オリゴヌクレオチドの点着と蛍光強
度の測定 3’末端および5’末端がそれぞれアミノ基、蛍光標識
試薬(FluoroLink Cy5−dCTP、アマ
シャム・ファルマシア・バイオテック社製)で修飾され
たオリゴヌクレオチド(3’−CTAGTCTGTGA
AGTGTCTGATC−5’)を0.1M炭酸緩衝液
(pH9.3)に分散した水性液(1×10-6M、1μ
L)を、上記(1)で得たスライド(B)に点着した。
直ちに、点着後の固相担体を25℃、湿度90%にて1
時間放置した後、この固相担体を0.1重量%SDS
(ドデシル硫酸ナトリウム)と2×SSC(2×SS
C:SSCの原液を2倍に希釈した溶液、SSC:標準
食塩−クエン酸緩衝液)との混合溶液で2回、0.2×
SSC水溶液で1回順次洗浄した。次いで、上記の洗浄
後のスライドを0.1Mグリシン水溶液(pH10)中
に1時間30分浸積した後、蒸留水で洗浄し、室温で乾
燥させ、DNA断片が固定された固相担体(C)を得
た。この固相担体(C)表面の蛍光強度を蛍光スキャニ
ング装置で測定したところ、2500であり、バックグ
ラウンド蛍光強度より大きく増加した。従って、本発明
の固定化方法により、オリゴヌクレオチドが効率よくス
ライドガラスに固定されたことが分かる。
(2) Oligonucleotide spotting and measurement of fluorescence intensity The 3'end and 5'end were modified with an amino group and a fluorescent labeling reagent (FluoroLink Cy5-dCTP, manufactured by Amersham Pharmacia Biotech). Oligonucleotide (3'-CTAGTCTGTGA
AGTGTCTGATC-5 ') was dispersed in 0.1 M carbonate buffer (pH 9.3) to prepare an aqueous solution (1 x 10 -6 M, 1 µm).
L) was spotted on the slide (B) obtained in (1) above.
Immediately, apply the solid-phase carrier after spotting at 25 ° C and humidity of 90% to 1
After standing for a period of time, this solid phase carrier is added with 0.1 wt% SDS.
(Sodium dodecyl sulfate) and 2 x SSC (2 x SS
C: a solution obtained by diluting the stock solution of SSC by 2 times, and a mixed solution of SSC: standard salt-citrate buffer) twice, 0.2 ×
It was sequentially washed once with an SSC aqueous solution. Then, the washed slide is immersed in a 0.1 M glycine aqueous solution (pH 10) for 1 hour and 30 minutes, washed with distilled water, and dried at room temperature to obtain a solid phase carrier (C ) Got. When the fluorescence intensity on the surface of the solid phase carrier (C) was measured by a fluorescence scanning device, it was 2500, which was much larger than the background fluorescence intensity. Therefore, it can be seen that the oligonucleotide was efficiently immobilized on the slide glass by the immobilization method of the present invention.

【0088】[実施例2]相補的な標的オリゴヌクレオ
チド試料の検出 (1)オリゴヌクレオチド固定固相担体の作製 3’末端がアミノ基で修飾された40merのオリゴヌ
クレオチド(3’−TCCTCCATGTCCGGGG
AGGATCTGACACTTCAAGGTCTAG−
5’)を0.1M炭酸緩衝液(pH9.3)に分散して
なる水性液(1×10-6M、1μL)を、実施例の
(1)で得た固相担体(B)に点着した。直ちに、点着
後の固相担体を25℃、湿度90%にて1時間放置した
後、この固相担体を0.1重量%SDS(ドデシル硫酸
ナトリウム)と2×SSC(2×SSC:SSCの原液
を2倍に希釈した溶液、SSC:標準食塩−クエン酸緩
衝液)との混合溶液で2回、0.2×SSC水溶液で1
回順次洗浄した。次いで、上記の洗浄後のスライドを
0.1Mグリシン水溶液(pH10)中に1時間30分
浸積した後、蒸留水で洗浄し、室温で乾燥させ、オリゴ
ヌクレオチドが固定された固相担体(C’)を得た。
Example 2 Detection of Complementary Target Oligonucleotide Sample (1) Preparation of Oligonucleotide-Immobilized Solid-Phase Carrier A 40-mer oligonucleotide (3′-TCCTCCATGTCCGGGG) having a 3′-terminal modified with an amino group was prepared.
AGGATCTGACACTTCAAGGTCTAG-
5 ') was dispersed in 0.1 M carbonate buffer (pH 9.3) to prepare an aqueous solution (1 x 10 -6 M, 1 µL), which was added to the solid phase carrier (B) obtained in Example (1). I spotted it. Immediately after the spotted solid phase carrier was left at 25 ° C. and 90% humidity for 1 hour, the solid phase carrier was mixed with 0.1 wt% SDS (sodium dodecyl sulfate) and 2 × SSC (2 × SSC: SSC). 2 times diluted stock solution of SSC, mixed solution of SSC: standard salt-citrate buffer) twice, 0.2 × SSC aqueous solution 1 times
It was washed sequentially. Then, the washed slide is immersed in a 0.1 M glycine aqueous solution (pH 10) for 1 hour and 30 minutes, washed with distilled water, and dried at room temperature to obtain a solid phase carrier (C Got ').

【0089】(2)相補的な標的オリゴヌクレオチド試
料の検出 5’末端にCy5(蛍光標識)が結合した22merの
標的オリゴヌクレオチド試料(CTAGTCTGTGA
AGTTCCAGATC−5’)をハイブリダイゼーシ
ョン用溶液(4×SSCおよび10重量%のSDSの混
合溶液、20μL)に分散させたものを、上記(1)で
得た固相担体(C’)に点着し、表面を顕微鏡用カバー
ガラスで保護した後、モイスチャーチャンバー内にて6
0℃で20時間インキュベートした。次いで、このもの
を0.1重量%SDSと2×SSCとの混合溶液、0.
1重量%SDSと0.2×SSCとの混合溶液、及び
0.2×SSC水溶液で順次洗浄した後、600rpm
で20秒間遠心処理し、室温で乾燥した。スライドガラ
ス表面の蛍光強度を蛍光スキャニング装置で測定したと
ころ、1219であり、バックグランンド蛍光強度より
大きく増加した。従って、本発明の固定化方法によって
作製されたオリゴヌクレオチド固定固相担体を用いるこ
とによって、そのオリゴヌクレオチド固定固相担体に固
定されているオリゴヌクレオチドと相補性を有する標的
DNA断片試料などの標的オリゴヌクレオチド試料を効
率的に検出できることが分かる。
(2) Detection of Complementary Target Oligonucleotide Sample 22mer target oligonucleotide sample (CTAGTCTGGTGA) having Cy5 (fluorescent label) bound to the 5'end.
AGTTCCAGATC-5 ′) dispersed in a hybridization solution (mixed solution of 4 × SSC and 10 wt% SDS, 20 μL) is spotted on the solid phase carrier (C ′) obtained in (1) above. Then, after protecting the surface with the microscope cover glass, 6 in the moisture chamber.
Incubated at 0 ° C. for 20 hours. Then, this product was mixed with 0.1 wt% SDS and 2 × SSC,
After sequentially washing with a mixed solution of 1 wt% SDS and 0.2 × SSC, and a 0.2 × SSC aqueous solution, 600 rpm
It was centrifuged for 20 seconds and dried at room temperature. When the fluorescence intensity on the surface of the slide glass was measured by a fluorescence scanning device, it was 1219, which was much larger than the background fluorescence intensity. Therefore, by using the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier prepared by the immobilization method of the present invention, the target oligonucleotide such as a target DNA fragment sample having complementarity with the oligonucleotide immobilized on the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier is used. It can be seen that the nucleotide sample can be efficiently detected.

【0090】[実施例3]オリゴヌクレオチド固定固相
担体の作製、およびオリゴヌクレオチドの固定量の測定 (1)アミノ基が導入された固相担体(B1)の作製 2重量%アミノプロピルエトキシシラン(信越化学工業
(株)製)のエタノール溶液に、スライドガラス(25
mm×75mm)を10分間浸した後取り出し、エタノ
ールで洗浄後、110℃で10分間乾燥して、シラン化
合物被覆スライド(A)を作成した。次いで、このシラ
ン化合物被覆固相担体(A)を、クロロスルホニルイソ
シアナート(0.5g)をアセトニトリル(1mL)に
溶解したアセトニトリル溶液に2時間浸した後、取り出
し、アセトニトリルで洗浄し、1時間減圧下乾燥し、固
相担体(B1)を得た。
Example 3 Preparation of oligonucleotide-immobilized solid phase carrier and measurement of immobilized amount of oligonucleotide (1) Preparation of amino group-introduced solid phase carrier (B1) 2% by weight aminopropylethoxysilane ( Add a glass slide (25) to the ethanol solution of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
(mm × 75 mm) was soaked for 10 minutes, taken out, washed with ethanol, and then dried at 110 ° C. for 10 minutes to prepare a silane compound-coated slide (A). Then, the silane compound-coated solid phase carrier (A) was immersed in an acetonitrile solution in which chlorosulfonyl isocyanate (0.5 g) was dissolved in acetonitrile (1 mL) for 2 hours, then taken out, washed with acetonitrile, and depressurized for 1 hour. It was dried under to obtain a solid phase carrier (B1).

【0091】(2)オリゴヌクレオチドの点着と蛍光強
度の測定 3’末端および5’末端がそれぞれアミノ基、蛍光標識
試薬(FluoroLink Cy5−dCTP、アマ
シャム・ファルマシア・バイオテック社製)で修飾され
たオリゴヌクレオチド(3’−CTAGTCTGTGA
AGTGTCTGATC−5’)を0.1M炭酸緩衝液
(pH8.0)に分散した水性液(1×10-6M、1μ
L)を、上記(1)で得た固相担体(B1)に点着し
た。直ちに、点着後の固相担体を、25℃、湿度90%
にて1時間放置した後、この固相担体を、0.1重量%
SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)と2×SSC(2×
SSC:SSCの原液を2倍に希釈した溶液、SSC:
標準食塩−クエン酸緩衝液)との混合溶液で2回、0.
2×SSC水溶液で1回順次洗浄した。次いで、上記の
洗浄後のスライドを0.1Mグリシン水溶液(pH1
0)中に1時間30分浸積した後、蒸留水で洗浄し、室
温で乾燥させ、オリゴヌクレオチドが固定された固相担
体(C1)を得た。この固相担体(C1)表面の蛍光強
度を蛍光スキャニング装置で測定したところ、3210
であり、バックグラウンド蛍光強度より大きく増加し
た。従って、本発明の固定化方法により、標的DNA断
片試料などの標的オリゴヌクレオチド試料が効率よくス
ライドガラスに結合固定されたことが分かる。
(2) Spotting of Oligonucleotide and Measurement of Fluorescence Intensity The 3'end and 5'end were respectively modified with an amino group and a fluorescent labeling reagent (FluoroLink Cy5-dCTP, manufactured by Amersham Pharmacia Biotech). Oligonucleotide (3'-CTAGTCTGTGA
AGTGTCTGATC-5 ') was dispersed in 0.1 M carbonate buffer (pH 8.0) to prepare an aqueous solution (1 x 10 -6 M, 1 µm).
L) was spotted on the solid phase carrier (B1) obtained in (1) above. Immediately, apply the solid-phase carrier after spotting at 25 ° C and humidity of 90%.
After standing for 1 hour at 0.1%
SDS (sodium dodecyl sulfate) and 2 x SSC (2 x
SSC: A solution obtained by diluting the stock solution of SSC by 2 times, SSC:
2 times with a mixed solution of standard salt-citrate buffer solution, 0.
It was sequentially washed once with a 2 × SSC aqueous solution. Then, the slide after the above washing is washed with a 0.1 M glycine aqueous solution (pH 1).
After immersing in 0) for 1 hour and 30 minutes, it was washed with distilled water and dried at room temperature to obtain a solid phase carrier (C1) on which the oligonucleotide was immobilized. When the fluorescence intensity of the surface of the solid phase carrier (C1) was measured by a fluorescence scanning device, it was 3210
And increased more than the background fluorescence intensity. Therefore, it is understood that the target oligonucleotide sample such as the target DNA fragment sample was efficiently bound and immobilized on the slide glass by the immobilization method of the present invention.

【0092】[実施例4]相補的な標的オリゴヌクレオ
チド試料の検出 (1)オリゴヌクレオチド固定固相担体の作製 3’末端が蛍光標識試薬で修飾されていないオリゴヌク
レオチドを用いる以外は実施例1と同様にして、オリゴ
ヌクレオチドが固定された固相担体(C1’)を得た。 (2)相補的な標的オリゴヌクレオチド試料の検出 5’末端にCy5が結合した22merのオリゴヌクレ
オチド試料(CTAGTCTGTGAAGTTCCAG
ATC−5’)をハイブリダイゼーション用溶液(4×
SSCおよび10重量%のSDSの混合溶液)(20μ
L)に分散させたものを、上記(1)で得た固相担体
(C1’)に点着し、表面を顕微鏡用カバーガラスで保
護した後、モイスチャーチャンバー内にて60℃で20
時間インキュベートした。次いで、このものを0.1重
量%SDSと2×SSCとの混合溶液、0.1重量%S
DSと0.2×SSCとの混合溶液、および0.2×S
SC水溶液で順次洗浄した後、600rpmで20秒間
遠心し、室温で乾燥した。スライドガラス表面の蛍光強
度を蛍光スキャニング装置で測定したところ、1078
であり、バックグラウンド蛍光強度より大きく増加し
た。従って、本発明の固定化方法によって作製されたオ
リゴヌクレオチド固定固相担体を用いることによって、
固相担体に固定されているオリゴヌクレオチドと相補性
を有する標的DNA断片試料のような標的オリゴヌクレ
オチド試料を効率良く検出できることが分かる。
Example 4 Detection of Complementary Target Oligonucleotide Sample (1) Preparation of Oligonucleotide-Immobilized Solid-Phase Carrier As Example 1 except that an oligonucleotide whose 3 ′ end is not modified with a fluorescent labeling reagent is used. Similarly, a solid phase carrier (C1 ′) on which the oligonucleotide was immobilized was obtained. (2) Detection of Complementary Target Oligonucleotide Sample A 22-mer oligonucleotide sample (CTAGTCTGGAGATTTCCAG having Cy5 bound to the 5 ′ end).
ATC-5 ') for hybridization solution (4x
Mixed solution of SSC and 10 wt% SDS) (20μ
After being dispersed in L), the solid phase carrier (C1 ′) obtained in (1) above is spotted, the surface is protected by a microscope cover glass, and then 20 ° C. in a moisture chamber at 60 ° C.
Incubated for hours. Then, this was mixed with 0.1 wt% SDS and 2 × SSC, 0.1 wt% S.
Mixed solution of DS and 0.2xSSC, and 0.2xS
After sequentially washing with SC aqueous solution, it was centrifuged at 600 rpm for 20 seconds and dried at room temperature. When the fluorescence intensity on the surface of the slide glass was measured by a fluorescence scanning device, it was 1078.
And increased more than the background fluorescence intensity. Therefore, by using the oligonucleotide-immobilized solid phase carrier prepared by the immobilization method of the present invention,
It can be seen that a target oligonucleotide sample such as a target DNA fragment sample having complementarity with the oligonucleotide immobilized on the solid phase carrier can be efficiently detected.

【0093】[実施例5]オリゴヌクレオチド固定固相
担体の作製、およびオリゴヌクレオチドの固定量の測定 クロロスルホニルイソシアナートの代わりに、スクシン
イミジル(4−ビニルスルホニル)ベンゾエート(0.
5g)を用いる以外は、実施例3の(1)と同様にして
固相担体(B2)を作製し、これを用いる以外は実施例
3の(2)と同様の操作を行って、オリゴヌクレオチド
が固定された固相担体(C2)を得た。固相担体(C
2)表面の蛍光強度を蛍光スキャニング装置で測定した
ところ、3250であり、バックグラウンド蛍光強度よ
り大きく増加した。本発明の固定化方法により、オリゴ
ヌクレオチドが効率よくスライドガラスに固定されたこ
とが分かる。
[Example 5] Preparation of oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier and measurement of immobilized amount of oligonucleotide Instead of chlorosulfonyl isocyanate, succinimidyl (4-vinylsulfonyl) benzoate (0.
A solid phase carrier (B2) was prepared in the same manner as in (1) of Example 3 except that 5 g) was used, and the same procedure as in (3) of Example 3 was performed except that this was used to prepare the oligonucleotide. A solid phase carrier (C2) on which was immobilized was obtained. Solid phase carrier (C
2) When the surface fluorescence intensity was measured by a fluorescence scanning device, it was 3250, which was much larger than the background fluorescence intensity. It can be seen that the oligonucleotide was efficiently immobilized on the slide glass by the immobilization method of the present invention.

【0094】[実施例6]相補的な標的オリゴヌクレオ
チド試料の検出 (1)オリゴヌクレオチド固定固相担体の作製 3’末端が蛍光標識試薬で修飾されていないオリゴヌク
レオチドを用いる以外は実施例3と同様にして、オリゴ
ヌクレオチドが固定された固相担体(C2’)を得た。 (2)標的オリゴヌクレオチド試料の検出 上記(1)で得た固相担体(C2’)を用いる以外は実
施例2と同様にしてスライドガラス表面の蛍光強度を蛍
光スキャニング装置で測定したところ、2325であ
り、バックグラウンド蛍光強度よりも大きく増加した。
従って、本発明の固定化方法によって作製されたオリゴ
ヌクレオチド固定固相担体を用いることによって、オリ
ゴヌクレオチド固定固相担体に固定されているオリゴヌ
クレオチドと相補性を有する標的DNA試料のような標
的オリゴヌクレオチド試料を効率良く検出できることが
分かる。
Example 6 Detection of Complementary Target Oligonucleotide Sample (1) Preparation of Oligonucleotide-Immobilized Solid-Phase Carrier As Example 3 except that an oligonucleotide whose 3 ′ end is not modified with a fluorescent labeling reagent is used. Similarly, a solid phase carrier (C2 ′) on which the oligonucleotide was immobilized was obtained. (2) Detection of target oligonucleotide sample When the fluorescence intensity on the surface of the slide glass was measured by a fluorescence scanning device in the same manner as in Example 2 except that the solid phase carrier (C2 ′) obtained in (1) above was used, it was 2325. And increased more than the background fluorescence intensity.
Therefore, by using the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier prepared by the immobilization method of the present invention, a target oligonucleotide such as a target DNA sample having complementarity with the oligonucleotide immobilized on the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier. It can be seen that the sample can be detected efficiently.

【0095】[実施例7]オリゴヌクレオチド固定固相
担体の作製、およびオリゴヌクレオチドの固定量の測定 (1)ビニルスルホン化合物−シランカップリング剤結
合体の合成 ビニルスルホニルアセト酢酸1.5gをテトラヒドロフ
ラン75mLに溶解したのち、これに3−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン2.2g、次いでN,N−ジシク
ロヘキシルカルボジイミド(DCC、縮合剤)2.1g
を添加して、室温で2時間攪拌した。得られた反応混合
物を濃縮したのち、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル=10/1)により
精製することにより、目的の結合体を得た。
Example 7 Preparation of Solid Phase Carrier Immobilizing Oligonucleotide and Measurement of Immobilization Level of Oligonucleotide (1) Synthesis of Vinyl Sulfone Compound-Silane Coupling Agent Conjugate 1.5 g Vinyl sulfonylacetoacetic acid in 75 mL tetrahydrofuran 2.2 g of 3-aminopropyltriethoxysilane and then 2.1 g of N, N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC, a condensing agent).
Was added and stirred at room temperature for 2 hours. The obtained reaction mixture was concentrated and then purified by silica gel column chromatography (eluent: hexane / ethyl acetate = 10/1) to obtain the target conjugate.

【0096】(2)ビニルスルホン化合物固定基板の製
造 上記の操作により得られたビニルスルホン化合物−シラ
ンカップリング剤結合体の2%水溶液を調製し、その水
溶液にスライドガラス(25mm×75mm)を10分
間浸したのち取り出し、エタノールで洗浄後、110℃
で10分間乾燥して、ビニルスルホン化合物固定基板を
得た。
(2) Production of Vinyl Sulfone Compound-Immobilized Substrate A 2% aqueous solution of the vinyl sulfone compound-silane coupling agent conjugate obtained by the above operation was prepared, and a slide glass (25 mm × 75 mm) was added to the aqueous solution. Soak for 1 minute, remove, wash with ethanol, and then at 110 ℃
And dried for 10 minutes to obtain a vinyl sulfone compound-immobilized substrate.

【0097】(3)オリゴヌクレオチドの点着と蛍光強
度の測定 3’末端および5’末端がそれぞれアミノ基、蛍光標識
試薬(FluoroLink Cy5−dCTP、アマ
シャム・ファルマシア・バイオテック社製)で修飾され
たオリゴヌクレオチド(3’−CTAGTCTGTGA
AGTGTCTGATC−5’)を0.1M炭酸緩衝液
(pH8.0)に分散した水性液(1×10-6M、1μ
L)を、上記(2)で得た固相担体に点着した。点着後
の固相担体を直ちに25℃、湿度90%にて1時間放置
した後、この固相担体を、0.1重量%SDS(ドデシ
ル硫酸ナトリウム)と2×SSC(2×SSC:SSC
の原液を2倍に希釈した溶液、SSC:標準食塩−クエ
ン酸緩衝液)との混合溶液で2回、0.2×SSC水溶
液で1回順次洗浄した。次いで、上記の洗浄後のスライ
ドを0.1Mグリシン水溶液(pH10)中に1時間3
0分浸積した後、蒸留水で洗浄し、室温で乾燥させ、オ
リゴヌクレオチドが固定された固相担体を得た。この固
相担体表面の蛍光強度を蛍光スキャニング装置で測定し
たところ、3500であり、バックグラウンド蛍光強度
より大きく増加した。従って、本発明の固定化方法によ
り、オリゴヌクレオチドが効率よくスライドガラスに固
定されたことが分かる。
(3) Oligonucleotide spotting and measurement of fluorescence intensity The 3'end and 5'end were modified with an amino group and a fluorescent labeling reagent (FluoroLink Cy5-dCTP, manufactured by Amersham Pharmacia Biotech). Oligonucleotide (3'-CTAGTCTGTGA
AGTGTCTGATC-5 ') was dispersed in 0.1 M carbonate buffer (pH 8.0) to prepare an aqueous solution (1 x 10 -6 M, 1 µm).
L) was spotted on the solid phase carrier obtained in (2) above. Immediately after the spotted solid phase carrier was left at 25 ° C. and 90% humidity for 1 hour, the solid phase carrier was mixed with 0.1 wt% SDS (sodium dodecyl sulfate) and 2 × SSC (2 × SSC: SSC).
The undiluted solution was washed twice with a mixed solution of a solution obtained by diluting the stock solution with SSC: standard salt-citrate buffer solution, and once with a 0.2 × SSC aqueous solution. Then, the washed slide is immersed in a 0.1 M glycine aqueous solution (pH 10) for 3 hours.
After soaking for 0 minute, the solid phase carrier was washed with distilled water and dried at room temperature to obtain a solid phase carrier on which the oligonucleotide was immobilized. When the fluorescence intensity on the surface of the solid phase carrier was measured by a fluorescence scanning device, it was 3500, which was much larger than the background fluorescence intensity. Therefore, it can be seen that the oligonucleotide was efficiently immobilized on the slide glass by the immobilization method of the present invention.

【0098】[実施例8]オリゴヌクレオチド固定固相
担体の作製、およびオリゴヌクレオチドの固定量の測定 (1)ビニルスルホニル基が表面に固定された金電極の
作成 表面をアセトンで洗浄した金電極(表面積:2.25m
2)の表面に、11−アミノ−1−ウンデカチオール
の水溶液(1mM)を2μL滴下し、室温で水溶液が乾
燥しないようにしながら10時間放置した後、蒸留水と
エタノールとで電極表面を順次洗浄した。次いで、この
金電極の表面に3%の1,2−ビス(ビニルスルホニル
アセトアミド)エタンを含むリン酸緩衝液(pH8.
5)を2μL滴下し、室温で2時間放置した後、蒸留水
とエタノールとで電極表面を順次洗浄した。その後、1
時間減圧下に乾燥することにより、表面にビニルスルホ
ニル基が連結基を介して結合した金電極を得た。
[Example 8] Preparation of oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier and measurement of immobilized amount of oligonucleotide (1) Preparation of gold electrode having vinylsulfonyl group fixed on the surface Gold electrode whose surface was washed with acetone ( Surface area: 2.25m
2 μL of an aqueous solution of 11-amino-1-undecathiol (1 mM) was dropped on the surface of m 2 ), and the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 hours while preventing the aqueous solution from drying. It was washed sequentially. Then, on the surface of the gold electrode, a phosphate buffer containing 3% of 1,2-bis (vinylsulfonylacetamido) ethane (pH 8.
2 μL of 5) was added dropwise and left at room temperature for 2 hours, and then the electrode surface was washed successively with distilled water and ethanol. Then 1
By drying under reduced pressure for an hour, a gold electrode having a vinylsulfonyl group bonded to the surface via a linking group was obtained.

【0099】(2)オリゴヌクレオチドの固定(電気化
学的分析素子の製造) 上記の(1)で得た表面にビニルスルホニル基を有する
金電極に、5’末端にアミノヘキシル基を導入したチミ
ン20量体のオリゴヌクレオチド(T20)の水溶液(1
00ピコモル/1μL)を2μL滴下し、室温で1時間
放置した後、余分なオリゴヌクレオチド(T20)を洗浄
除去し、その後、乾燥することによって電気化学的分析
素子を製造した。
(2) Immobilization of Oligonucleotide (Production of Electrochemical Analytical Element) Thymine 20 having an aminohexyl group introduced at the 5 ′ end to the gold electrode having a vinylsulfonyl group on the surface obtained in (1) above. Aqueous solution (1) of oligomeric oligonucleotide (T 20 )
2 μL (00 picomoles / 1 μL) was added dropwise, the mixture was allowed to stand at room temperature for 1 hour, excess oligonucleotide (T 20 ) was removed by washing, and then dried to prepare an electrochemical analysis element.

【0100】(3)フェロセンラベル化オリゴヌクレオ
チドの調製 アデニンの20量体(A20)の5’末端にアミノヘキシ
ル基リンカーを結合させて、アミノヘキシル基結合オリ
ゴヌクレオチドを得た。上記で得たアミノヘキシル基結
合オリゴヌクレオチドを用いて、竹中等によるAnalytic
al Biochemistry, 218, 436-443 (1994)に記載されてい
る方法に従い、5’末端がフェロセンで標識されたアデ
ニン20量体のオリゴヌクレオチド(F1−A20)を調
製した。
(3) Preparation of ferrocene-labeled oligonucleotide An aminohexyl group-linking oligonucleotide was obtained by binding an aminohexyl group linker to the 5'end of the adenine 20-mer (A 20 ). Using the aminohexyl group-bound oligonucleotide obtained above, Analytic by Takenaka et al.
al Biochemistry, 218, according to the method described in 436-443 (1994), 5 'terminally prepare oligonucleotides adenine 20 mer labeled with ferrocene (F1-A 20).

【0101】(4)相補的な標的オリゴヌクレオチド試
料の検出 上記の(2)で作成した電気化学的分析素子の表面に、
上記の5’末端がフェロセンで標識されたアデニン20
量体のオリゴヌクレオチド(F1−A20)を含む10m
Mトリス緩衝液(pH7.5)溶液の2μLを滴下し、
25℃で30分間インキュベートした。インキュベート
が終了したのち、分析素子の表面を純水にて洗浄し、未
反応の化合物F1−A20を除去した。0.1M塩化カリ
ウム−0.1M酢酸緩衝液(pH5.60)溶液を測定
溶液(38℃)として、100〜700mVの印加電圧
範囲で、ディファレンシャル・パルス・ボルタンメトリ
ー(DVP)を行なったところ、460mVの印加電圧
において、化合物F1−A20に由来する応答電流が得ら
れた。上記の操作と結果によって、オリゴヌクレオチド
が金電極の表面に安定に結合固定され、この電極を用い
て、電気化学的標識物質によって標識された、相補的な
標的ヌクレオチド試料の検出が可能であることが確認さ
れた。
(4) Detection of Complementary Target Oligonucleotide Sample On the surface of the electrochemical analysis element prepared in (2) above,
Adenine 20 whose 5'end is labeled with ferrocene
10 m containing the oligomer (F1-A 20 ) of the monomer
2 μL of M Tris buffer solution (pH 7.5) was added dropwise,
Incubated at 25 ° C for 30 minutes. After the incubation is completed, the surface of the analysis element was washed with pure water to remove compounds F1-A 20 unreacted. Differential pulse voltammetry (DVP) was performed at a voltage range of 100 to 700 mV using a 0.1 M potassium chloride-0.1 M acetic acid buffer solution (pH 5.60) solution as a measurement solution (38 ° C.) to obtain 460 mV. A response current derived from the compound F1-A 20 was obtained at the applied voltage of. According to the above operation and results, the oligonucleotide is stably bound and immobilized on the surface of the gold electrode, and this electrode can be used to detect the complementary target nucleotide sample labeled with the electrochemical labeling substance. Was confirmed.

【0102】[0102]

【発明の効果】本発明の固定方法を利用することによっ
て、固相担体の表面に、オリゴヌクレオチド、ポリヌク
レオチド、あるいはペプチド核酸などのヌクレオチド誘
導体あるいはその類縁体ヌクレオチドのプローブを安定
かつ迅速に固定することができる。従って、本発明の固
定方法によって作製されたヌクレオチド誘導体もしくは
その類縁体が固定された固相担体は、加水分解によるプ
ローブの離脱が起こりにくい非常に安定な固相担体とな
る。特に、固相担体として、その表面にアミノ基等をシ
ランカップリング剤を用いて導入した場合には、アミノ
基等の固相担体表面への結合も、プローブの結合も共に
共有結合であるため、固相担体上に強固にプローブを固
定することができる。プローブの安定な固定により、遺
伝子解析等に有効に利用することができる高い検出限界
を有する検出用具を得ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY By utilizing the immobilization method of the present invention, a probe of a nucleotide derivative such as an oligonucleotide, a polynucleotide or a peptide nucleic acid or its analogue nucleotide is stably and rapidly immobilized on the surface of a solid phase carrier. be able to. Therefore, the solid phase carrier on which the nucleotide derivative or its analog prepared by the immobilization method of the present invention is immobilized is a very stable solid phase carrier on which the probe is hardly detached by hydrolysis. In particular, when an amino group or the like is introduced into the surface of the solid phase carrier by using a silane coupling agent, both the binding of the amino group and the like to the surface of the solid phase carrier and the binding of the probe are covalent bonds. The probe can be firmly fixed on the solid phase carrier. The stable immobilization of the probe makes it possible to obtain a detection tool having a high detection limit that can be effectively used for gene analysis and the like.

【0103】その一つの例として、本発明によって作製
されたオリゴヌクレオチド固定固相担体を用いて、試料
核酸断片とのハイブリダイゼーションを行なうことによ
り、オリゴヌクレオチド固定固相担体に固定されている
プローブに相補性を有する核酸断片試料を感度よく検出
することができる。また、オリゴヌクレオチドなどのプ
ローブ試料を反応性固相担体の表面に点着後、グリシン
等のアニオン性化合物で固相担体表面を処理することに
よって、試料核酸断片の非特的吸着を防ぐことができ、
このことは相補性を有する核酸断片試料の高感度の検出
に大きな効果を発揮する。
As one example thereof, by using the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier prepared according to the present invention to perform hybridization with a sample nucleic acid fragment, a probe immobilized on the oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier can be obtained. A nucleic acid fragment sample having complementarity can be detected with high sensitivity. In addition, non-specific adsorption of sample nucleic acid fragments can be prevented by spotting a probe sample such as an oligonucleotide on the surface of the reactive solid phase carrier and then treating the surface of the solid phase carrier with an anionic compound such as glycine. ,
This has a great effect on highly sensitive detection of nucleic acid fragment samples having complementarity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の代表的なオリゴヌクレオチド固定固相
担体および本発明の代表的なオリゴヌクレオチドの固定
方法を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a typical oligonucleotide-immobilized solid-phase carrier of the present invention and a typical oligonucleotide immobilization method of the present invention.

【図2】実施例1の固定方法を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a fixing method of Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹下 由美子 埼玉県朝霞市泉水3−11−46 富士写真フ イルム株式会社内 (72)発明者 山之内 淳一 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内 (72)発明者 須藤 幸夫 埼玉県朝霞市泉水3−11−46 富士写真フ イルム株式会社内 (72)発明者 瀬志本 修 埼玉県朝霞市泉水3−11−46 富士写真フ イルム株式会社内 Fターム(参考) 4B024 AA11 AA19 CA01 CA09 HA12 4B029 AA07 BB20 CC03 FA15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yumiko Takeshita             3-11-46 Izumi, Asaka-shi, Saitama Fuji Photographic Group             Within Ilum Co., Ltd. (72) Inventor Junichi Yamanouchi             Fuji Photo, 210 Nakanuma, Minamiashigara City, Kanagawa Prefecture             Within Film Co., Ltd. (72) Inventor Yukio Sudo             3-11-46 Izumi, Asaka-shi, Saitama Fuji Photographic Group             Within Ilum Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Soshimoto             3-11-46 Izumi, Asaka-shi, Saitama Fuji Photographic Group             Within Ilum Co., Ltd. F term (reference) 4B024 AA11 AA19 CA01 CA09 HA12                 4B029 AA07 BB20 CC03 FA15

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス、シリコン、もしくは金属のいず
れかからなる固相担体の表面に、一群のビニルスルホニ
ル基もしくはその反応性前駆体基がそれぞれ連結基を介
して共有結合により固定されてなる反応性固相担体。
1. A reaction in which a group of vinylsulfonyl groups or reactive precursor groups thereof are covalently immobilized via a linking group on the surface of a solid-phase carrier made of glass, silicon, or a metal. Solid phase carrier.
【請求項2】 ビニルスルホニル基もしくはその反応性
前駆体基と連結基との連結体が下記の式により表わされ
るものである請求項1に記載の反応性固相担体: 【化1】−L−SO2−X [上記の式において、Xは、−CR1=CR23または
−CHR1−CR23Yを表わし;R1、R2及びR3は、
互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6のアル
キル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−OS
211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピリジ
ニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わ
し;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素
原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数が1
乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃至2
6のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わし;
12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および炭素
原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる群よ
り選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ金属
原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる原子
もしくは基を表わし;そして、Lは連結基を表わす]。
2. The reactive solid phase carrier according to claim 1, wherein the linking body of the vinylsulfonyl group or its reactive precursor group and the linking group is represented by the following formula: in -SO 2 -X [above formula, X represents a -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR 2 R 3 Y; R 1, R 2 and R 3,
Independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 to 26 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. Represents an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups;
O 2 R 11, -OCOR 12, -OSO 3 M, and represents an atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium group; R 11 is an alkyl group having carbon atoms 1 to 6, carbon atoms 6 to 20 aryl groups and 1 carbon atom
7 to 2 total carbon atoms having an alkyl chain of 6 to 6
6 represents a group selected from the group consisting of 6 aralkyl groups;
R 12 represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is a hydrogen atom, an alkali metal atom or an ammonium group. Represents an atom or group selected from the group consisting of; and L represents a linking group].
【請求項3】 Xが、−CH=CH2で表わされるビニ
ル基であることを特徴とする請求項2に記載の反応性固
相担体。
3. The reactive solid phase carrier according to claim 2, wherein X is a vinyl group represented by —CH═CH 2 .
【請求項4】 Lが、炭素原子以外の二価以上の原子を
含む連結基であることを特徴とする請求項2に記載の反
応性固相担体。
4. The reactive solid phase carrier according to claim 2, wherein L is a linking group containing a divalent or higher valent atom other than carbon atoms.
【請求項5】 Lが、−NH−、−S−、および−O−
からなる群から選ばれる連結部位を有する連結基である
ことを特徴とする請求項2に記載の反応性固相担体。
5. L is —NH—, —S—, and —O—
The reactive solid phase carrier according to claim 2, which is a linking group having a linking site selected from the group consisting of:
【請求項6】 Lが、−(L1n−NH−(CR12
2−又は−(L1n−S−(CR122−[但し、R1
及びR2は前記と同じ意味を表わし、L1は連結基を表わ
し、そしてnは0もしくは1である]で表わされる連結
基であることを特徴とする請求項2に記載の反応性固相
担体。
6. L is — (L 1 ) n —NH— (CR 1 R 2 )
2 - or - (L 1) n -S- ( CR 1 R 2) 2 - [ where, R 1
And R 2 have the same meanings as described above, L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1.], The reactive solid phase according to claim 2. Carrier.
【請求項7】 Lが、−(L1n−NHCH2CH2
[但し、L1は連結基を表わし、そしてnは0もしくは
1である]で表わされる連結基あることを特徴とする請
求項2に記載の反応性固相担体。
7. L is — (L 1 ) n —NHCH 2 CH 2
The reactive solid phase carrier according to claim 2, which is a linking group represented by [wherein L 1 represents a linking group, and n is 0 or 1].
【請求項8】 L1が、−OSi−で表わされる基を含
む連結基であって、nが1であることを特徴とする請求
項6もしくは7に記載の反応性固相担体。担体。
8. The reactive solid phase carrier according to claim 6, wherein L 1 is a linking group containing a group represented by —OSi—, and n is 1. Carrier.
【請求項9】 表面に反応性基が導入された、ガラス、
シリコン、もしくは金属のいずれかからなる固相担体
に、下記式: 【化2】X1−SO2−L2−SO2−X2 [上記の式において、X1およびX2は互いに独立に、−
CR1=CR23、または−CHR1−CR23Yを表わ
し;R1、R2及びR3は、互いに独立に、水素原子、炭
素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素原子数が6乃至
20のアリール基、及び炭素原子数が1乃至6のアルキ
ル鎖を有する合計炭素原子数が7乃至26のアラルキル
基からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わし;Y
は、ハロゲン原子、−OSO211、−OCOR12、−
OSO3M、及び四級ピリジニウム基からなる群より選
ばれる原子もしくは基を表わし;R11は、炭素原子数が
1乃至6のアルキル基、炭素原子数が6乃至20のアリ
ール基、及び炭素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有す
る合計炭素原子数が7乃至26のアラルキル基からなる
群より選ばれる基を表わし;R12は、炭素原子数が1乃
至6のアルキル基および炭素原子数が1乃至6のハロゲ
ン化アルキル基からなる群より選ばれる基を表わし;M
は、水素原子、アルカリ金属原子およびアンモニウム基
からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わし;そし
て、L2は連結基を表わす]で表わされるジスルホン化
合物を接触させることを特徴とする、請求項2に記載の
反応性固相担体の製造方法。
9. A glass having a surface on which a reactive group is introduced,
A solid support made of either silicon or a metal has the following formula: ## STR2 ## X 1 --SO 2 --L 2 --SO 2 --X 2 [wherein, X 1 and X 2 are independent of each other. ,-
CR 1 ═CR 2 R 3 or —CHR 1 —CR 2 R 3 Y; R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a carbon atom. Represents an atom or a group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 20 atoms and an aralkyl group having 7 to 26 total carbon atoms and having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms; Y
It is a halogen atom, -OSO 2 R 11, -OCOR 12 , -
OSO 3 M, and an atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium groups; R 11 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a carbon atom. Represents a group selected from the group consisting of aralkyl groups having a total number of carbon atoms of 7 to 26 and having an alkyl chain of 1 to 6; R 12 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a number of carbon atoms of 1 to 6; Represents a group selected from the group consisting of 1 to 6 halogenated alkyl groups; M
Represents an atom or a group selected from the group consisting of hydrogen atom, alkali metal atom and ammonium group; and L 2 represents a linking group]. The method for producing the reactive solid-phase carrier according to 1.
【請求項10】 固相担体表面に導入されている反応性
基が、アミノ基、メルカプト基もしくはヒドロキシル基
である請求項9に記載の反応性固相担体の製造方法。
10. The method for producing a reactive solid phase carrier according to claim 9, wherein the reactive group introduced on the surface of the solid phase carrier is an amino group, a mercapto group or a hydroxyl group.
【請求項11】 ガラス、シリコン、もしくは金属のい
ずれかからなる固相担体の表面に一群のビニルスルホニ
ル基もしくはその反応性前駆体基がそれぞれ共有結合に
より固定されてなる反応性固相担体の該表面に、該反応
性基と反応して共有結合を形成する反応性基を備えたヌ
クレオチド誘導体もしくはその類縁体を接触させること
を特徴とする、スルホニル基を有する連結基を介してヌ
クレオチド誘導体もしくはその類縁体が担体表面に結合
固定された固相担体の製造方法。
11. A reactive solid-phase carrier having a group of vinylsulfonyl groups or reactive precursor groups thereof fixed to each surface by covalent bonds on the surface of a solid-phase carrier made of glass, silicon, or metal. A nucleotide derivative or a derivative thereof having a reactive group that forms a covalent bond by reacting with the reactive group on the surface is brought into contact with the nucleotide derivative through a linking group having a sulfonyl group. A method for producing a solid-phase carrier in which an analogue is bound and immobilized on the surface of the carrier.
【請求項12】 ヌクレオチド誘導体もしくはその類縁
体が、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、および
ペプチド核酸からなる群から選ばれるものであることを
特徴とする請求項11に記載の製造方法。
12. The method according to claim 11, wherein the nucleotide derivative or its analog is selected from the group consisting of oligonucleotides, polynucleotides and peptide nucleic acids.
【請求項13】 反応性固相担体として、下記の式によ
り表わされるビニルスルホニル基もしくはその反応性前
駆体基と連結基との連結体が結合固定された反応性固相
担体を用いることを特徴とする請求項11もしくは12
に記載の製造方法: 【化3】−L−SO2−X [上記の式において、Xは、−CR1=CR23または
−CHR1−CR23Yを表わし;R1、R2及びR3は、
互いに独立に、水素原子、炭素原子数が1乃至6のアル
キル基、炭素原子数が6乃至20のアリール基、及び炭
素原子数が1乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子
数が7乃至26のアラルキル基からなる群より選ばれる
原子もしくは基を表わし;Yは、ハロゲン原子、−OS
211、−OCOR12、−OSO3M、及び四級ピリジ
ニウム基からなる群より選ばれる原子もしくは基を表わ
し;R11は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基、炭素
原子数が6乃至20のアリール基、及び炭素原子数が1
乃至6のアルキル鎖を有する合計炭素原子数が7乃至2
6のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表わし;
12は、炭素原子数が1乃至6のアルキル基および炭素
原子数が1乃至6のハロゲン化アルキル基からなる群よ
り選ばれる基を表わし;Mは、水素原子、アルカリ金属
原子およびアンモニウム基からなる群より選ばれる原子
もしくは基を表わし;そして、Lは連結基もしくは単結
合を表わす]。
13. A reactive solid-phase carrier having a vinylsulfonyl group represented by the following formula or a linking group of a reactive precursor group thereof and a linking group bonded and fixed, is used. Claim 11 or 12
The process according to: ## STR3 ## In -L-SO 2 -X [above formula, X represents a -CR 1 = CR 2 R 3 or -CHR 1 -CR 2 R 3 Y; R 1, R 2 and R 3 are
Independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a total carbon atom number of 7 to 26 having an alkyl chain having 1 to 6 carbon atoms. Represents an atom or group selected from the group consisting of aralkyl groups;
O 2 R 11, -OCOR 12, -OSO 3 M, and represents an atom or group selected from the group consisting of quaternary pyridinium group; R 11 is an alkyl group having carbon atoms 1 to 6, carbon atoms 6 to 20 aryl groups and 1 carbon atom
7 to 2 total carbon atoms having an alkyl chain of 6 to 6
6 represents a group selected from the group consisting of 6 aralkyl groups;
R 12 represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; M is a hydrogen atom, an alkali metal atom or an ammonium group. Represents an atom or group selected from the group consisting of; and L represents a linking group or a single bond].
【請求項14】 Xが、−CR1=CR23[R1、R2
及びR3は、前記と同一の意味を表わす]で表わされる
反応性基であること特徴とする請求項13に記載の製造
方法。
14. X is --CR 1 = CR 2 R 3 [R 1 , R 2
And R 3 have the same meanings as described above], and the production method according to claim 13.
【請求項15】 請求項11乃至14のうちのいずれか
の項に記載の製造方法により得られたヌクレオチド誘導
体もしくはその類縁体が担体表面に結合固定された固相
担体。
15. A solid phase carrier having the nucleotide derivative or its analogue obtained by the method according to any one of claims 11 to 14 bound and immobilized on the surface of the carrier.
【請求項16】 請求項15に記載のヌクレオチド誘導
体もしくはその類縁体が固定された固相担体に、水性媒
体の存在下、該固定ヌクレオチド誘導体もしくはその類
縁体に対して相補性を示すオリゴヌクレオチドもしくは
ポリヌクレオチドを接触させることを特徴とする相補性
オリゴヌクレオチドもしくはポリヌクレオチドの結合固
定方法。
16. An oligonucleotide showing complementarity to the immobilized nucleotide derivative or its analogue in the presence of an aqueous medium, on the solid phase carrier to which the nucleotide derivative or its analogue of claim 15 is immobilized, or A method for binding and immobilizing complementary oligonucleotides or polynucleotides, which comprises contacting polynucleotides.
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