(57)【要約】式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離する様々な方法を提供し、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列である。それらはすべて、次のステップ（a）粗混合物を、部分Aに結合可能であるがBではそうでない一のタイプのビーズ、および部分Bに結合可能であるがAではそうでない第二のタイプのビーズで；二種のタイプのビーズは密度、常磁性特性または光学特性の一以上が異なるものと、中間生成物を生成するために、同時に、または連続して反応させること；（b）中間生成物を、二種の異なるタイプのビーズの唯一または大部分で連接した対が保たれるように、ビーズの各タイプの、およびA-P-Bポリヌクレオチドによって連接された異なるタイプのビーズの対の特性に基づいて分別すること、および（c）随意に、一方または双方のビーズを、そのような連接した対からポリヌクレオチドが回収され得るように解放することによって特徴付けられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離するにあたり、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列であり、次のステップ（a）粗混合物を、Aに結合可能な相補的部分A'で修飾された第一のビーズ、および第一のビーズの密度よりも低い密度を有し、そしてBに結合可能な相補的部分B'で修飾された第二のビーズと、一以上の未使用または無対の第一と第二のビーズおよび相当する第一-第一、第二-第二のビーズ対と一緒に修飾ポリヌクレオチドによって接続された第一-第二のビーズ対から構成される中間生成物を生成するために反応させること；（b）第一-第二のビーズ対および随意に任意の未使用または無対の第二のビーズまたは第二-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の密度よりも高いが第一のビーズのものよりも低い密度を有する水性媒体において中間生成物から分けること、および（c）しかる後、第一-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の密度よりも低いが第二のビーズのものよりも高い密度を有する水性媒体においてステップ（b）の生成物から分けることによって特徴付けられる、方法。
【請求項２】
第一のビーズは磁性物質であることを特徴とする、請求項1に請求する方法。
【請求項３】
式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離するにあたり、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列であり、次のステップ（a）粗混合物を、Aに結合可能な相補的部分A'で修飾された磁性の第一のビーズ、および第一のビーズの密度よりも低い密度を有し、そしてBに結合可能な相補的部分B'で修飾された非磁性の第二のビーズと、一以上の未使用または無対の第一と第二のビーズおよび相当する第一-第一、第二-第二のビーズ対と一緒に修飾ポリヌクレオチドによって接続された第一-第二のビーズ対から構成される中間生成物を生成するために反応させること；（b）第一-第二のビーズ対および随意に任意の未使用および/または無対の第二のビーズおよび/または第二-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の密度よりも高い密度を有する液状媒体において中間生成物から分けること、および（c）しかる後、水性媒体において、第一-第二のビーズ対を、液状媒体において第一-第二のビーズ対の浮力に打ち勝つのに十分な強さの磁場を適用することによってステップ（b）の生成物から分けることによって特徴付けられる、方法。
【請求項４】
式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離するにあたり、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列であり、次のステップ（a）粗混合物を、Aに結合可能な相補的部分A'で修飾された磁性の第一のビーズ、および第一のビーズの密度よりも低い密度を有し、そしてBに結合可能な相補的部分B'で修飾された非磁性の第二のビーズと、一以上の未使用または無対の第一と第二のビーズおよび相当する第一-第一、第二-第二のビーズ対と一緒に修飾ポリヌクレオチドによって接続された第一-第二のビーズ対から構成される中間生成物を生成するために反応させること；（b）第一-第二のビーズ対および随意に任意の未使用および/または無対の第一のビーズおよび/または第一-第一のビーズ対を、液状媒体において磁場の適用によって中間生成物から分けること、および（c）しかる後、第一-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の密度よりも高いが第二のビーズよりも高い密度を有する液状媒体においてステップ（b）の生成物から分けることによって特徴付けられる、方法。
【請求項５】
ステップ（a）には、二のサブステップが含まれ、そこでは、粗混合物をまず第一のビーズで、およびその後に第二のビーズで処理するか、またはまず第二のビーズで、およびその後に第一のビーズで処理するかのいずれかであることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに請求する方法。
【請求項６】
液状媒体の密度は、IAまたはIIA族の可溶性塩または糖の使用によって制御または修飾されることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに請求する方法。
【請求項７】
ステップ（b）において液状媒体の密度は、第一-第二のビーズ対の密度の100-120％であることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに請求する方法。
【請求項８】
ステップ（c）において液状媒体の密度は、第一-第二のビーズ対の密度の75-90％であることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに請求する方法。
【請求項９】
第一のビーズは1.5g/cm3より高い密度を有し、および第二のビーズは1.5g/cm3より低い密度を有することを特徴とする、先行する請求項のいずれか一項に請求する方法。
【請求項１０】
少なくとも一の対AおよびA'またはBおよびB'は、アビジン/ビオチン、ストレプトアビジン/ビオチン、タンパク質/抗体対または二の相補的オリゴヌクレオチド領域から選ばれることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに請求する方法。
【請求項１１】
第一-第二のビーズ対からビーズを離すステップ（d）がさらに含まれることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに請求する方法。
【請求項１２】
修飾ポリヌクレオチドまたはその少なくともP部分は、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドまたはそれらの合成類似体であることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに請求する方法。
【請求項１３】
引き続く配列決定用にポリヌクレオチドを分離するための、先行する請求項のいずれかに請求する方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は望ましいポリヌクレオチドを他のポリヌクレオチドの粗混合物から分離する方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
多くの生物工学的応用で、遺伝子配列決定を含めたもののためには、与えられたポリヌクレオチドフラグメントPは、その二つの端部に、異なる官能基、配列因子（sequence elements）、構造または部分を有すべきことが望ましいことが多い。言い換えれば、これらの部分が概してAおよびBとして示される場合、A-P-Bの形態のフラグメントが好ましい。そのような修飾されたポリヌクレオチドを調製するための一つの単純で、および好都合な方法は、未修飾ポリヌクレオチドから始め、およびいずれかの端部が等しくAまたはBのいずれかで標識される可能性が高いような方法でそれを標識することである。この場合、次いで、分子のおよそ半分はそれぞれが同じ部分で標識され（すなわち、A-P-AまたはB-P-B）、その一方で、約半分が望ましい異なる修飾A-P-Bタイプである。次いで、A-P-AまたはB-P-Bフラグメントから望ましいフラグメントを分離することが必要である。
【０００３】
この分離を成し遂げる一つの方法は、それぞれが相応じて修飾された固形支持体に結合され、およびAの結合がBの結合に対して直交するように部分AおよびBを選ぶことである（すなわち、支持体を選び、それはAには結合するがBにはそのようにせず、またはその逆である）。この直交結合を用い、混合サンプルを次いで、A-P-B分子を豊富にするために当業者によく知られる方法で精製することができる。例えば、混合物はまず、部分Aに結合する固形支持体と接触させることができる。非結合分子（タイプB-P-Bのもの）は次いで、洗い流され、および処分される。しかる後、結合した分子（A-P-AおよびA-P-B）を固形支持体から解放し、および回収した画分を次いで部分Bに結合する固形支持体と接触させる。これにより次に非結合分子（A-P-A）を洗い流すことができる。最後に、この第二の支持体に結合した分子（それはタイプA-P-Bである）を解放し、および回収することができる。
【０００４】
この取組みの一つの問題は、それが非常に厄介であり得ることである。例えば、部分AおよびBを強く結合させる一方で、必要に応じて放出可能にすることは困難であり得る。少量のサンプルを用いるとき、複数の異種処理ステップのための必要性もまた問題となることがある。
【０００５】
J. Nanotechnol.（ジャーナル・オブ・ナノテクノロジー）（2016）7 138-148は、タンパク質ハンドルによってビーズに繋がれたDNAを光ピンセットによって操作することができる方法を記載する。しかしながら、この方法は、大規模に操作するのが面倒なことがある。
【０００６】
国際公開第WO 01/27328号および米国特許出願公開第US2014/335528号は、ビーズを使用してポリヌクレオチドを分離するためのマルチステップ法を記載する。しかしながら、いずれも本出願の方法を教示していない。
【０００７】
欧州特許出願公開第EP 2196544号は、第一および第二のビーズ、標識およびプローブから構成される標的核酸を検出するためのキットを教示し、およびそこでは、ビーズのタイプの少なくとも一つは磁性物質である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある分離方法が目下開発され、それはこれらの問題を、少なくとも二つの操作するのが容易なビーズのタイプを使用することによって克服し、それらはその物理的性質において、ならびに部分AおよびBを結合するそれらの能力において異なる。したがって、本発明によれば、式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離する方法を提供し、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列であり、次のステップ（a）粗混合物を、部分Aに結合可能であるがBではそうでない一のタイプのビーズ、および部分Bに結合可能であるがAではそうでない第二のタイプのビーズで、二つのタイプのビーズはそれらのサイズ、密度、常磁性特性または光学特性の一以上で異なるものと、中間体生成物を生成するために、同時に、または連続して反応させること；（b）中間生成物を、ビーズの各タイプの、およびA-P-Bポリヌクレオチドによって連接される異なるタイプのビーズの対の特性に基づいて、二種の異なるタイプのビーズに唯一または大部分に連接した対が保たれるように分別すること、および（c）随意に、一方または双方のビーズを、そのような連接された対からポリヌクレオチドが回収され得るように解放することによって特徴付けられる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の好ましい態様では、異なるビーズのタイプは異なる密度を有することによって特徴付けられ、および本方法には、少なくとも部分的に、関連する密度差に基づく分別が含まれる。したがって、本発明の第一の好ましい態様において、式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドで、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列であるものを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離する方法が提供され、そこでは、ステップ（a）は、粗混合物を、Aに結合可能な相補的部分A'で修飾された第一のビーズ、および第一のビーズの密度よりも低い密度を有し、そしてBに結合可能な相補的部分B'で修飾された第二のビーズと、一以上の未使用または無対の第一と第二のビーズおよび相当する第一-第一、第二-第二のビーズ対と一緒に修飾ポリヌクレオチドによって接続された第一-第二のビーズ対から構成される中間生成物を生成するために反応させることを含み；ステップ（b）は、第一-第二のビーズ対および随意に任意の未使用または無対の第二のビーズまたは第二-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の密度よりも高いが第一のビーズのものよりも低い密度を有する水性媒体において中間生成物から分けることを含み、およびステップ（c）は、しかる後、第一-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の密度よりも低いが第二のビーズのものよりも高い密度を有する水性媒体においてステップ（b）の生成物から分けることを含む。
【００１０】
ここで用いるように、および修飾されたポリヌクレオチドによって連接されたビーズ対に適用されるとき、第一-第一のビーズ対という用語は、式A-P-Aの修飾されたポリヌクレオチドによって接続される二つの第一のビーズを意味し；第二-第二のビーズ対という用語は、式B-P-Bの修飾されたポリヌクレオチドによって接続される二つの第二のビーズを意味し、および第一-第二のビーズ対という用語は、式A-P-Bの修飾されたポリヌクレオチドによって接続された各タイプの一つのビーズである。
【００１１】
本発明のステップ（a）に関して、中間生成物を、二つのサブステップで、まず粗混合物を、第一のビーズと、および次いで第二のビーズと反応させることによって作り出す。そのような実施形態では、任意のB-P-B分子を系から除去するために、ビーズをこの第一および第二のサブステップの間で随意に洗浄してもよい。これが行われる場合、第二のサブステップにおいて生成される第二-第二のビーズ対はわずかしかないか、またはまったく存在しない。別の実施形態では、これらのサブステップを、粗混合物がまず第二のビーズおよび次いで第一のビーズと反応するように、逆にする。さらに別のものでは、粗混合物を両方のビーズタイプにより同時に処理する。
【００１２】
以下にさらに説明するように、採用される修飾ポリヌクレオチドはそれら自体、それらの端部に特徴的なAおよびB配列領域を有するポリヌクレオチドであることができる。あるいはまた、領域Pだけは、隣接領域が他の部分であるポリヌクレオチドであってもよい。ポリヌクレオチドそれら自体は、ポリリボヌクレオチド、ポリデオキシリボヌクレオチド（制限されないが、自然に発生する遺伝物質から導き出されるものが含まれ）またはそれらの合成バージョンからなる群より選ばれてもよく、自然に見出される五つの核酸塩基に由来するものだけでなく、人工起源である一以上の核酸塩基をも含まれる。
【００１３】
用語のビーズによって、採用される任意の反応媒体において不溶性であり、およびその中で操作することができる固形物質の個別の単位を意味する。典型的には、そのようなビーズは、球状または実質球状であり、およびポリマー、金属または金属酸化物でできている。一実施形態では、ビーズは、10nmないし10mmの範囲；好適には0.1ないし50μmの範囲において直径を有する。
【００１４】
ここに教示する本発明の様々な態様において、第一のビーズは、相補的部分A'で修飾され、および第二のビーズよりも密度が高い。一実施形態では、それらは、1.5g/cm3を超え、好ましくは1.5から2.0g/cm3までの範囲において密度を有する。相補的部分B'で修飾される第二のビーズは、好適には最大1.5までの範囲において、好ましくは1.05から1.25g/cm3までの範囲において密度を有する。好ましくは、第一および第二のビーズの密度の間に少なくとも0.25g/cm3、より一層好ましくは0.5g/cm3の差が存在する。
【００１５】
部分A'およびB'は、粗混合物において種々の修飾されたポリヌクレオチドの修飾部分AおよびBと相補的であるように選定され、それによって相補対A/A'およびB/B'を含む複合体が形成されることを可能にされる。一実施形態では、これらの相補対のいずれかまたは双方は、単にポリヌクレオチド分析物（検査対象とも言う）上の特徴的なRNAまたはDNA領域であるAおよびBを有する相補的オリゴヌクレオチド領域から構成されてよい。別のものでは、相補対の少なくとも一つは、例えば、（1）タンパク質/基質対、例えば、ストレプトアビジンまたはアビジンとビオチンなどのようなもの、または（2）抗体/抗原対、例えば、抗ジゴキシゲニンおよびジゴキシゲニンなどのようなもののいずれかが含まれる。これらのタイプの相補対は、双方のビーズのタイプがその対を含む部分の一方または他方と付着するように容易に表面修飾することができるという利益を有する。それらはまた、対の要素間の任意の結合または複合体化が可逆的であるという利益を有する。しかしながら、相補対の成分の選定は絶対的でないことが多く、およびそれらは一緒に反応して不安定なイオン結合または共有結合を形成する他の部分対から等しく構成することもできる。このことを考慮して、ポリヌクレオチドおよびビーズの双方に関連する部分を付着させる方法と同様に、他の可能な相補的な対が当業者に容易に明らかになるであろう。一の好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドはビオチンおよびジゴキシゲニンで修飾され、第一のビーズはストレプトアビジンで標識され、および第二のビーズは抗ジゴキシゲニンによる。別の実施形態においては、第一および第二のビーズ上の標識は逆転される。
【００１６】
一の好適例では、第一のビーズは磁性物質であり、および例えば、誘電体ポリマー、例えば、A'で官能化されるポリスチレンなどのようなものによってカプセル化された常磁性（体）のコアが含まれ得；Dynal（ダイナル）(R)(商標)の名称の下で販売されるそれらのビーズについての場合と同様である。第二のビーズは、例えば、B'官能基を有する低密度または発泡ポリスチレン球を含むことができる。
【００１７】
本発明の方法のステップ（a）において、架橋修飾ポリヌクレオチド分子によって互いにつながれたビーズ対を作り出すために、粗混合物を第一および第二のビーズと接触させる。粗混合物において特定の修飾されたポリヌクレオチド分子の性質に依存して、これらのビーズ対は、以下、第一-第一のビーズ対、第二-第二のビーズ対または第一-第二のビーズ対と称する。一実施形態では、ステップ（a）において用いる第一対第二ビーズの数の比は0.75ないし1.5の範囲にあり；別のものではそれは1よりも高いかまたは1に等しい。適切には、粗混合物において修飾されたポリヌクレオチド分子の合計数は、そのような分子対合計ビーズの数の比が、比較的低く、例えば、0.001ないし2、好ましくは0.001ないし1の範囲に、および最も好ましくは0.001ないし0.5の範囲にあるように選ばれる。これらのより一層低い比のものが採用される場合、比較的少数のビーズが修飾されたポリヌクレオチド分子に遭遇し、および結合し；およびさらにより一層少数は一よりも多くのそのような分子に遭遇し、および結合する。逆に、各修飾ポリヌクレオチド分子は、ある期間のインキュベーション後に、両方のタイプのビーズに、最終的に遭遇し、および結合する。
【００１８】
多くの用途において、二種の異なる端部と共に単一の修飾ポリヌクレオチド分子（A-P-B）を伴うビーズ対だけが最終的に回収され、回収されたビーズ対は、そのような分子の二またはそれより多くをわずかだけしか、またはまったく伴わない。ここで、修飾ポリヌクレオチド分子対合計ビーズの数の比が非常に低い場合（例えば、0.00001ないし1）、そのとき、回収されたビーズ対の本質的にすべてがこのタイプのものであり、その理由は、ビーズが一よりも多くの修飾されたポリヌクレオチドに遭遇および結合しないからである。しかしながら、修飾ポリヌクレオチド分子対ビーズの数の比が増加すると、ある割合のビーズは二以上の修飾ポリヌクレオチド分子に遭遇し、および結合して、これらのあまり望ましくないビーズ対が回収されたフラクション（画分とも言う）に含まれることが可能にされる。これらの他のタイプの予想される割合は、混合物のすべての成分の間で、ポアソン統計を用い、ランダムな遭遇を仮定して計算することができる。それらを次の表で説明する：
【００１９】
【表１】
2019528675.tif 000002
【００２０】
ステップ（a）およびその成分のサブステップは、一実施形態において、液状媒体、好適には水性媒体において、10ないし40℃の範囲の温度で遂行される。別の実施形態では、任意の残留する修飾ポリヌクレオチド分子を除去するためにステップ（b）を遂行する前に、中間生成物を洗浄する。
【００２１】
一実施形態では、ステップ（b）において、ステップ（a）で形成された中間生成物を、第一-第二のビーズ対の密度よりも高い密度を有する液状媒体、好ましくは、水性媒体において二つの画分に分ける。好ましくは、この分離は水性媒体において行われ、および一実施形態では、ステップ（a）において採用される媒体の密度を単純に調節することによって達成される。あるいはまた、中間生成物の固形成分は、ろ過（または遠心分離によって、ステップ（a）の媒体がいずれかのビーズタイプより低い密度であると仮定して）および採用される正しい密度の新鮮な液状媒体によって関連媒体から分けることができる。一実施形態では、この液状媒体の密度の修飾は、可溶性のIAまたはIIA族の塩、例えば、ハロゲン化ナトリウム、カリウムまたはセシウムを添加および/または濃度制御することを通して達成される。別のものでは、それは液状媒体において糖を添加および/または濃度制御することによって達成される。
【００２２】
このステップを遂行するのに必要な液状媒体の正確な密度は、第一-第二のビーズ対の密度に関連し、それは次に第一および第二のビーズそれら自体のサイズおよび密度の関数である。例えば、第一および第二のビーズが同じサイズである場合、第一-第二のビーズ対の密度は、第一の近似値に対し二つのビーズタイプの密度の平均であり、これは、修飾されたポリヌクレオチドの比較的短い長さについて（例えば50,000ヌクレオチドまで）、この成分の密度効果は無視することができるからである。したがって、第一のビーズが1.8g/cm3の密度を有し、および第二のビーズが1.05g/cm3の密度を有する場合、第一-第二のビーズ対の密度はおよそ1.45g/cm3であり、および相当する液状媒体はこれよりも密度が高いであろう。第一および第二のビーズのサイズが異なる場合、第一-第二のビーズ対の密度は、次の一般的関係を用いて計算し得る：
D（第一-第二）=（V第一・D第一+V第二・D第二）/（V第一+V第二）
ここで、DおよびVはそれぞれ関連成分の密度および容量を表す。
ビーズが球体である場合、この関係は次のようになる：
D（第一-第二）=（R3第一・D第一+R3第二・D第二）/（R3第一+R3第二）
ここで、Rはそれぞれのビーズの半径である。
【００２３】
好ましくは、液状媒体の密度は、第一-第二のビーズ対のこの密度の100-120％の範囲にあるべきである。好適な一実施形態では、ビーズは実質球形であり、および第二ビーズは第一のものより大きい。
【００２４】
この密度の液状媒体をステップ（b）において使用する正味の効果は、任意の未使用または無対の第一のビーズが、第一-第一のビーズ対と一緒にシンク（沈下とも言う）する傾向があり、その一方で他のもの（未使用または無対の第二のビーズ、任意の第二-第二のビーズ対および第一-第二のビーズ対）は浮遊する傾向がある。この分別（分画と言うこともある）プロセスは、例えば、容量が大きい場合に迅速に撹拌し、またはこのステップの成分を遠心分離することによって促進することができる。しかる後、底部および頂部画分を慣習的な手段によって分離し、およびその必要に応じて底部画分において含まれるビーズを処分することができる。第一のビーズが磁性物質である場合、シンクする成分は磁場の存在下で塊状になる傾向があり、除去するのが容易なペレットが作成される。
【００２５】
本プロセスのステップ（c）の一実施形態では、頂部画分に含まれるそれらのビーズを次いで、第一-第二のビーズ対の密度よりも低いが第二のビーズのものよりも高い密度を有する液状媒体、好ましくは、水性媒体で処理する。再度、上記で説明したように、このことは、液状媒体の密度を調整することによって、またはろ過後に新鮮な液状媒体を使用することによっていずれかで達成することができる。好ましくは、この液状媒体の密度は第一-第二のビーズ対の密度の75-90％の範囲にあり、および上述したものと同様の考察が適用される。このより一層低い密度では、第一-第二のビーズ対はここでシンクし易いが、その一方で残りのビーズは依然として浮遊し、第一-第二のビーズ対は第二の分別によって分けることができるという結果を生ずる。もう一度、この分別プロセスは遠心機の使用によって加速することができる。一つの好ましい実施形態では、第一のビーズが磁性物質である場合、このプロセスは、磁場を、例えば、電磁石から、ステップ（c）の構成要素を含む任意の容器の壁に適用することによってさらに加速することができる。この場合、残りの唯一の磁性成分である第一-第二のビーズは他のものから引き離され（drawn away）、それによって分別の速度および効率が改善される。
【００２６】
一旦、ステップ（c）において第一-第二のビーズ対が分けられると、ビーズを離す（detached）ことができ、その後の使用のために式A-P-Bの純粋な修飾ポリヌクレオチド分子が残される。一実施形態では、この使用には、我々の以前の特許出願において教示したものを含む本技術で知られる直接的方法の一つを用いてポリヌクレオチド部分Pを配列決定することが含まれる。しかし、本方法は、純粋なDNAまたは他の核酸サンプルが必要とされる他の用途においても等しく有用である。
【００２７】
第一のビーズが磁性物質である場合、ステップ（c）において液状媒体の密度を調整する必要はないが；このことは依然として有益であるかもしれないことが認められるであろう。むしろ、第一-第二のビーズ対の固有の浮力を克服するために十分に強い磁場を適用することに頼ることが可能であり得る。したがって、本発明の第二の好ましい態様において、式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドで、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列であるものを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離する方法が提供され、それは、次のステップ（a）粗混合物を、Aに結合可能な相補的な部分A'で修飾された磁性の第一のビーズ、および第一のビーズの密度よりも低い密度を有し、そしてBに結合可能である相補的な部分B'で修飾された非磁性の第二のビーズと、一以上の未使用または無対の第一と第二のビーズおよび相当する第一-第一、第二-第二のビーズ対と一緒に修飾ポリヌクレオチドによって接続された第一-第二のビーズ対から構成される中間生成物を生成するために反応させること；（b）第一-第二のビーズ対および随意に任意の未使用および/または無対の第二のビーズおよび/または第二-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の密度よりも高い密度を有する液状媒体において中間生成物から分けること、および（c）しかる後、液状媒体において、第一-第二のビーズ対を、第一-第二のビーズ対の浮力に打ち勝つのに十分な強さの磁場を適用することによってステップ（b）の生成物から分けることによって特徴付けられる。
【００２８】
本発明のこの第二の態様の代わりの実施形態では、磁気ビーズを規定された位置に簡便に保持するために磁場を用いてよく、他の非磁性成分を簡単に洗い流すことが可能になる。
【００２９】
この第二の態様の一実施形態では、使用される液状媒体は水性媒体であり、およびステップ（c）において、好ましくは、第一-第二のビーズ対の密度よりも低いが第二のビーズのものよりも高い密度を有し；好ましくは、第一-第二のビーズ対の密度の75-90％である密度を有する。
【００３０】
第一のビーズが磁性物質であるとき、磁性成分のすべてをまず中間生成物から磁気的に除去し、および次いで第一-第二のビーズを磁性成分から密度分別によって分けることが可能であることもまた理解されるであろう。したがって、本発明の第三の好ましい態様では、式A-P-Bを有する修飾ポリヌクレオチドで、式中、Pはポリヌクレオチド領域であり、およびAとBは異なる修飾部分またはヌクレオチド配列であるものを、式A-P-AおよびB-P-Bを有するものをも含む修飾ポリヌクレオチドの粗混合物から分離する方法が提供され、それは、次のステップ（a）粗混合物を、Aに結合可能な相補的部分A'で修飾された磁性の第一のビーズおよび第一のビーズの密度よりも低い密度を有し、そしてBに結合可能な相補的部分B'で修飾された非磁性の第二のビーズと、一以上の未使用または無対の第一および第二のビーズおよび相当する第一-第一、第二-第二のビーズ対と一緒に修飾ポリヌクレオチドによって接続された第一-第二のビーズ対から構成される中間生成物を生成するために反応させること；（b）第一-第二のビーズ対および随意に任意の未使用および/または無対の第一のビーズおよび/または第一-第一のビーズ対を液状媒体において磁場の適用によって中間生成物から分けること、および（c）しかる後、第一-第二のビーズ対を、ステップ（b）の生成物から、第一-第二のビーズ対の密度よりも低いが第二のビーズよりも高い密度を有する液状媒体において分けることによって特徴付けられる。
【００３１】
本発明のこの態様において、採用される液状媒体は水性媒体であり、およびステップ（c）において、好ましくは、第一-第二のビーズ対の密度の100-120％の範囲において密度を有する。
【００３２】
本発明を、以下の例を参照して説明する。
【実施例】
【００３３】
この例では、非磁性ビーズは半径2μmを有するポリスチレンビーズ（密度〜（「〜」は約とも称される）1.05）であり、および抗ジゴキシゲニン（Anti-DIG（抗DIG））抗体で官能化される（Spherotech（スフィロテク）、プロダクトDIG-40-2）。磁性ビーズ（密度〜1.8）は0.5μmの半径を有し、およびストレプトアビジンで官能化される（Dynal MyOne（ダイナル・マイワン）T1ストレプトアビジンビーズ）。
【００３４】
10kbのポリヌクレオチドフラグメント（ポリヌクレオチド断片とも称される）を調製し、およびそれらの3'端および5'端をジゴキシゲニン（DIG）およびビオチン（BIO）の混合物で標識し、与えられるフラグメントの各端部がDIGまたはBIO部分を等しく含む可能性があるようにする。したがって、修飾フラグメントの集団は、およそ25％のDIG--、25％のBIO--、および50％のDIG--BIO（=BIO-DIG）フラグメントを含む。次いで、修飾されたポリヌクレオチドのこの粗混合物を、およそ106分子/μlに等価な11pg/μlの濃度に希釈した。
【００３５】
次いで、5μlのDynal MyOne T1ビーズ（およそ5×107ビーズを含有）を製造者の指示に従って200μlのDynal結合緩衝剤中に洗浄し、および次いで5μlの粗混合物（およそ5×106分子）を添加した。次に、この混合物を22℃のチューブローテーター上に30分間置いて、BIOを有する任意の修飾ポリヌクレオチドにビーズを結合させた。次いでビーズを、任意の非結合ポリヌクレオチド（具体的には、Dynalビーズに結合しなかったDIGで両端を標識された分子）を除去するために、製造者の指示に従って洗浄し、および次いでビーズを10マイクロリットルのLink Buffer（リンク・バッファー）（1×Phosphate Buffered Saline（リン酸緩衝化塩類溶液）、0.1％Tween（ツイーン）20洗浄剤）中に回収した。
【００３６】
0.5mlの非磁性Anti-DIGビーズ（およそ5×107ビーズ）を、10μlのLink Bufferへの遠心分離によって洗浄し、および洗浄した磁性ビーズの懸濁物に添加した（合計容量=20μl）。この混合物を、非磁性ビーズがDIGを有する任意のDNAポリヌクレオチドに結合することが可能になるように、22℃でチューブローテーター上に60分間再び置いた。
【００３７】
この期間の終わりに、130ulの洗浄緩衝剤をビーズ懸濁物に添加し、および次いでそれを1.9Mスクロース溶液（密度1.24）の280ulでさらに希釈し、溶液の全体密度を1.17にした。次いで、得られた混合物を800Gで30分間遠心分離した。このことは、任意の使用されていない（any used free）Dynalビーズ（密度1.8）および二つのDynalビーズを連結する任意の修飾ポリヌクレオチドをシンクさせ、および一つのDynalビーズによって任意の非磁性ビーズに連結されたものを液体の頂部に駆動させた。次いで、シンクしたペレットはピペットを用いた吸引によって除去し、および処分し、液体の上部が乱されないようにした。最後に、液体の残りの上層を取り出し、および新しいチューブに移した。この新しいチューブの内容物は、遊離の非磁性ビーズおよび一つのBIOおよび一つのDIG端部を有する修飾されたポリヌクレオチドによって連結されたDynal/Anti-DIGビーズ対を含んだ。
【００３８】
次に、磁場を1分間新しい管の壁に適用し、Dynal/Anti-DIGビーズ対を壁に引き寄せ、およびそうして分離させた。その後、残留する液体を吸引して管から取り出し、および磁場を除いた。次いで、500μlの洗浄緩衝剤（10mM Tris（トリス）HCl（pH7.5）、1mM EDTA）を添加し、および残留するビーズ対を静かに再懸濁させた。次いで、液体を再び吸引により取り出して磁場を除去する前に、磁場をさらに1分間再適用し、Dynal/Anti-DIGビーズ対を管の壁に再び引き寄せた。最後に、ビーズ対を回収し、およびビーズをポリヌクレオチドから除去するのに先立ち100μlの洗浄緩衝剤において再懸濁した。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１−１】分離をもたらすさらなる方法を図に概略的に示す。
【図１−２】図1-1と同様である。
【図１−１】
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【図１−２】
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【国際調査報告】
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