(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する方法であって、
前記核酸試料である第一核酸と、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基を有する第二核酸と、前記第一核酸と相補的な領域及び前記第二核酸と相補的な領域を有する第三核酸とをハイブリダイズさせ、前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基とを近接させる工程（ａ）と、
前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基との結合反応を行い、前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであった場合には、前記第一核酸と前記第二核酸とが結合した第四核酸が生成される工程（ｂ）と、
前記第四核酸の存在を検出し、前記第四核酸が検出された場合には前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであると判定し、前記第四核酸が検出されなかった場合には前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンではないと判定する工程（ｃ）と、を備え、
前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基が下記式（１）で表される基であり、
前記結合反応が縮合剤を用いた脱水縮合である、方法。
【化１】
0006606948.tif 000010
［式（１）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表す。］
【請求項２】
前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基との結合がエステル結合である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第四核酸は、塩基性条件下で前記第一核酸及び前記第二核酸に開裂する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基との結合が配位結合である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第二核酸が固相上に固定化されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第四核酸の存在が蛍光物質を用いて検出される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第四核酸の存在が電気泳動を用いて検出される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第四核酸の存在が電気化学的に検出される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第四核酸の存在が紫外線吸収量の測定により検出される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
下記式（２）で表される核酸誘導体。
【化２】
0006606948.tif 000011
［式（２）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表し、Ｒ１はリボース又はデオキシリボースを表し、Ｒ４はデオキシリボースを表し、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５はポリヌクレオチドを表す。］
【請求項１１】
核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かの判定用キットであって、
５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基を有する第二核酸と、
前記核酸試料である第一核酸と相補的な領域及び前記第二核酸と相補的な領域を有する第三核酸と、
脱水縮合剤と、を備え、
前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基が下記式（１）で表される基である、キット。
【化３】
0006606948.tif 000012
［式（１）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する方法、核酸誘導体及びキットに関する。
【背景技術】
【０００２】
５−ヒドロキシメチルシトシンは修飾核酸の一種であり、シトシンの５位がヒドロキシメチル化されたものである。古くからバクテリオファージ等で存在することが知られてきたが、ヒトに関してもエピジェネティクスな遺伝子の発現抑制に関与する５−メチルシトシンが酵素ＴＥＴ１（Ｔｅｎ  Ｅｌｅｖｅｎ  Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｙｌｃｙｔｏｓｉｎｅ  ｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅ）により酸化されて生成されることが２００９年に報告された（非特許文献１、２）。
【０００３】
この５−ヒドロキシメチルシトシンは脱メチル化の過程で生じる中間体であると考えられるが、中枢神経系の細胞に多く集中していることから、それ自体がエピジェネティクスな調製に関与している可能性がある（非特許文献３、４）。
【０００４】
しかしながら、現段階において５−ヒドロキシメチルシトシンの役割には不明な点が多く、胚性幹細胞の自己複製能にも影響を与えること等が示されており、今後も研究が進展することにより明らかになっていくものと考えられる。
【０００５】
ヒトなどの哺乳類ゲノム中の５−ヒドロキシメチルシトシンの発見は、生命科学分野に新たな知見をもたらすものであるが、バイサルファイト処理を施して得られたＤＮＡ中の５−メチルシトシンの割合に関するデータに影響を与える可能性が高い。これは５−メチルシトシン検出ためのバイサルファイト処理による塩基変換が５−ヒドロキシメチルシトシンでも同様に起こることに起因し、これまでの研究で得られたデータにおいて５−メチルシトシンとして計上された値に５−ヒドロキシメチルシトシンを含むからである。
【０００６】
このような背景から５−メチルシトシンと５−ヒドロキシメチルシトシンを区別して検出する技術は今後のエピジェネティクス研究において非常に重要なものといえる。
【０００７】
現在開発されている、５−ヒドロキシメチルシトシンの検出方法としては、５−ヒドロキシメチルシトシンを含むＤＮＡに対して酸化還元剤を施した後に、改めてバイサルファイト処理を行うもの（特許文献１）、グリコシルトランスフェラーゼでヒドロキシル基を糖で修飾した後、酵素ＴＥＴ１にて５−メチルシトシンを脱メチル化処理、更にバイサルファイト処理を行うもの（特許文献２）、タングステン酸化剤による５−ヒドロキシメチルシトシン特異的なウラシル誘導体への塩基変換（特許文献３）等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０１７８５３号
【特許文献２】国際公開第２０１１／１２７１３６号
【特許文献３】国際公開第２０１２／１４１３２４号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Kriaucionis S. and Heintz N., The nuclear DNA base 5-hydroxymethylcytosine is present in Purkinje neurons and the brain., Science, 324, 929-930, 2009.
【非特許文献２】Tahiliani M., et al., Conversion of 5-methylcytosine to 5-hydroxymethylcytosine in mammalian DNA by MLL partner TET1., Science, 324, 930-935, 2009.
【非特許文献３】Globisch D., et al., Tissue distribution of 5-hydroxymethylcytosine and search for active demethylation intermediates., PLoS ONE, 5, e15367, 2010.
【非特許文献４】Szwagierczak A., et al., Sensitive enzymatic quantification of 5-hydroxymethylcytosine in genomic DNA., Nucleic Acids Research, 38, e181, 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜３に記載の方法は、ＤＮＡ中の５−ヒドロキシメチルシトシン全てを一括して処理できることから、塩基配列のシーケンシングと組み合わせることにより網羅的な解析が可能となるものである。しかしながら、ある特定の疾病に関連した１〜数箇所程度の局所的な検出を目的とする場合には、余分な情報が多く効率が悪い場合がある。
【００１１】
また、特許文献１及び２に記載の方法は、煩雑なバイサルファイト法に加え、その前段階で酸化還元反応や酵素反応を用いる複雑なものである。反応工程数が増加することにより、貴重なＤＮＡサンプルのロスや検出感度の低下が問題となる場合がある。
【００１２】
研究の進展に伴い５−ヒドロキシメチルシトシンの頻度や出現パターンと疾病やその他の生命現象との関連が明らかになり、ＤＮＡ中の局所的な５−ヒドロキシメチルシトシン検出及び定量が臨床研究の現場で必要になると予想される。
【００１３】
本発明は、核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する新たな技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は以下の態様を含む。
［１］核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する方法であって、前記核酸試料である第一核酸と、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基を有する第二核酸と、前記第一核酸と相補的な領域及び前記第二核酸と相補的な領域を有する第三核酸とをハイブリダイズさせ、前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基とを近接させる工程（ａ）と、前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基との結合反応を行い、前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであった場合には、前記第一核酸と前記第二核酸とが結合した第四核酸が生成される工程（ｂ）と、前記第四核酸の存在を検出し、前記第四核酸が検出された場合には前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであると判定し、前記第四核酸が検出されなかった場合には前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンではないと判定する工程（ｃ）と、を備える、方法。
［２］前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基との結合がエステル結合である、［１］に記載の方法。
［３］前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基が下記式（１）で表される基である、［１］又は［２］に記載の方法。
【化１】
0006606948.tif 000002
［式（１）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表す。］
［４］前記第四核酸は、塩基性条件下で前記第一核酸及び前記第二核酸に開裂する、［１］〜［３］のいずれかに記載の方法。
［５］前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基との結合が配位結合である、［１］に記載の方法。
［６］前記第二核酸が固相上に固定化されている、［１］〜［５］のいずれかに記載の方法。
［７］前記第四核酸の存在が蛍光物質を用いて検出される、［１］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［８］前記第四核酸の存在が電気泳動を用いて検出される、［１］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［９］前記第四核酸の存在が電気化学的に検出される、［１］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［１０］前記第四核酸の存在が紫外線吸収量の測定により検出される、［１］〜［６］のいずれかに記載の方法。
［１１］下記式（２）で表される核酸誘導体。
【化２】
0006606948.tif 000003
［式（２）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表し、Ｒ１はリボース又はデオキシリボースを表し、Ｒ４はデオキシリボースを表し、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５はポリヌクレオチドを表す。］
［１２］核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かの判定用キットであって、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基を有する第二核酸と、前記核酸試料である第一核酸と相補的な領域及び前記第二核酸と相補的な領域を有する第三核酸と、を備える、キット。
［１３］前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基が下記式（１）で表される基である、［１２］に記載のキット。
【化３】
0006606948.tif 000004
［式（１）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表す。］
［１４］縮合剤を更に備える、［１２］又は［１３］に記載のキット。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する新たな技術を提供することができる。本技術は、ＤＮＡ中の局所的な５−ヒドロキシメチルシトシンの検出に特化しており、検出効率がよく操作手順も簡便である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する方法を説明する模式図である。
【図２】電気泳動の結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する方法＞
１実施形態において、本発明は、核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する方法であって、前記核酸試料である第一核酸と、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基を有する第二核酸と、前記第一核酸と相補的な領域及び前記第二核酸と相補的な領域を有する第三核酸とをハイブリダイズさせ、前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基とを近接させる工程（ａ）と、前記塩基と前記５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基との結合反応を行い、前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであった場合には、前記第一核酸と前記第二核酸とが結合した第四核酸が生成される工程（ｂ）と、前記第四核酸の存在を検出し、前記第四核酸が検出された場合には前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであると判定し、前記第四核酸が検出されなかった場合には前記塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンではないと判定する工程（ｃ）と、を備える方法を提供する。
【００１８】
本実施形態の方法によれば、簡便な操作により、核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを正確に識別することができる。本実施形態の方法は、ＤＮＡ中の局所的な５−ヒドロキシメチルシトシンの検出に特化しており、検出効率がよい。また、従来法と比較して反応工程が少ないため、貴重なＤＮＡサンプルのロスも防ぐことができる。
【００１９】
図１は、本実施形態の方法を説明する図である。図中の第一核酸は核酸試料であり、５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かの識別対象の塩基Ｘを有する核酸である。また、第二核酸は５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙを有する核酸である。また、第三核酸は、第一核酸と相補的な領域及び第二核酸と相補的な領域を有する核酸断片であり、第一核酸及び第二核酸とハイブリダイズすることにより、塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとを近接させることができる核酸である。
【００２０】
以下、本実施形態の方法の各工程を説明する。
［工程（ａ）］
図１に示すように、本工程では、第一核酸と第二核酸と第三核酸とをハイブリダイズさせ、塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとを近接させる。
【００２１】
核酸試料が２本鎖核酸である場合には、熱変性処理や化学変性処理等により１本鎖化した後に第一核酸として用いるとよい。
【００２２】
第一核酸、第二核酸及び第三核酸のハイブリダイズは、核酸のハイブリダイゼーションを行う一般的な温度、ｐＨ、塩濃度、緩衝液等の条件下で行うことができるが、後述する工程（ｂ）における第一核酸と第二核酸との結合反応を行う反応溶液と同一の反応溶液中で行うことが好ましい。
【００２３】
上記の反応溶液は、緩衝作用のある塩を含むことが好ましい。反応溶液のｐＨは、６．５〜８．５であることが好ましく、ｐＨ７．０〜８．０であることがより好ましい。また、緩衝作用のある塩の濃度は、５〜２５０ｍＭであることが好ましく、１０〜１００ｍＭであることがより好ましい。緩衝作用のある塩としては、カコジル酸塩、リン酸塩、トリス塩等が挙げられる。
【００２４】
緩衝作用のある塩は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩を含むことが好ましい。アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩としては、例えば塩化ナトリウム、塩化マグネシウム等が挙げられる。緩衝作用のある塩は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２５】
本明細書において、核酸は、ＤＮＡ又はＲＮＡであれば特に限定されず、天然のものであってもよく、合成されたものであってもよい。天然の核酸としては、例えば、動物、植物、微生物、培養細胞等の生体試料から抽出された、ゲノムＤＮＡ、ｍＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｈｎＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、ｔＲＮＡ等が挙げられる。生体試料からの核酸の抽出は、フェノール／クロロホルム法等の公知の方法により行うことができる。
【００２６】
合成された核酸としては、β−シアノエチルホスフォロアミダイト法、ＤＮＡ固相合成法等の公知の化学的合成法により合成されたＤＮＡ、ＰＣＲ等の公知の核酸増幅法により増幅された核酸、逆転写反応により合成されたｃＤＮＡ等が挙げられる。核酸増幅法としては、例えば、ＰＣＲ法、ＬＡＭＰ法、ＳＭＡＰ法、ＮＡＳＢＡ法、ＲＣＡ法等が挙げられる。
【００２７】
［工程（ｂ）］
本工程では、近接させた塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとの結合反応を行う。その結果、塩基Ｘが５−ヒドロキシメチルシトシンであった場合には、第一核酸と第二核酸とが結合した第四核酸が生成される。また、塩基Ｘが５−ヒドロキシメチルシトシン以外の塩基であった場合には、第四核酸は生成されない。図１においては、塩基Ｘが５−ヒドロキシメチルシトシンであるため、第四核酸が生成される。図１中、Ｚは第一核酸と第二核酸との結合部位を表す。
【００２８】
本工程において、塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとの結合は、共有結合であってもよく、配位結合であってもよい。
【００２９】
塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとが共有結合により結合される場合、当該結合は、例えばエステル結合であってもよい。
【００３０】
塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとの共有結合は、上述した工程（ａ）で塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとを適切な位置に近接させた後、縮合剤を反応させることにより形成してもよい。
【００３１】
この場合、縮合剤としては、水中で作用することができる脱水縮合剤等が挙げられる。縮合剤は予め反応溶液中に添加していてもよく、工程（ａ）の後に反応溶液中に添加してもよい。
【００３２】
より具体的な縮合剤としては、例えば、４−（４，６−ジメトキシ−１，３，５−トリアジン−２−イル）−４−メチルモルホリニウムクロリド；エチル（ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド等のカルボジイミド化合物等が挙げられる。
【００３３】
５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙは、下記式（１）で表される基であってもよい。
【化４】
0006606948.tif 000005
【００３４】
式（１）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表す。５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙが上記式（１）で表される基であることにより、上述した工程（ａ）で塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとを、両者の特異的な結合に適切な位置に近接させることができる。その結果、塩基Ｘが５−ヒドロキシメチルシトシンであった場合には、塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとが結合可能になる。
【００３５】
上記式（１）において、ＷがＯである場合、上記式（１）で表される基は、５−カルボキシビニルウラシルの一部である。
【００３６】
塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとの共有結合は、上述した工程（ａ）で塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとを適切な位置に近接させた後、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙ自身の作用による化学結合で形成してもよい。
【００３７】
このような５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとしては、例えばカルボキシル基が挙げられる。
【００３８】
塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとが共有結合を形成するのに要する時間は、１秒以上、１０秒以上、３０秒以上、１分間以上、５分間以上、１０分間以上、又は１５分間以上の時間とすることができる。また、６０分間以下、４５分間以下、又は３０分間以下の時間とすることができる。
【００３９】
塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとが共有結合を形成するのに要する時間は、１分間〜６０分間であってもよく、１分間〜４５分間であってもよく、５分間〜４５分間であってもよく、５分間〜３０分間であってもよく、１０分間〜３０分間であってもよく、１５分間〜３０分間であってもよい。
【００４０】
［工程（ｃ）］
本工程において、上記の第四核酸の存在を検出し、第四核酸が検出された場合には塩基Ｘが５−ヒドロキシメチルシトシンであると判定し、第四核酸が検出されなかった場合には塩基Ｘが５−ヒドロキシメチルシトシンではないと判定する。
【００４１】
第四核酸の存在は、例えば電気泳動を用いて検出してもよい。より具体的には、例えば、アガロースゲル電気泳動、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、キャピラリー電気泳動等が挙げられる。この場合、第四核酸に特異的なバンドが検出されるか否かにより、第四核酸の存在を検出することができる。
【００４２】
第四核酸の存在は、例えば蛍光物質を用いて検出してもよい。例えば、第一核酸を、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）を起こす１組の蛍光色素の一方で標識しておき、第二核酸を、上記蛍光色素の他方で標識しておくことが挙げられる。ここで、ＦＲＥＴを起こす色素分子の組としては特に限定されず、例えばＦＡＭとＴＡＭＲＡ、ＶＩＣとＴＡＭＲＡ等が挙げられる。この場合、第一核酸と第二核酸とが近接すると、上記１組の色素分子が互いに近接し、ＦＲＥＴを起こす。
【００４３】
上記工程（ｂ）において第四核酸が形成されていた場合、例えば反応溶液の温度を上昇させて、ハイブリダイズした第一核酸、第二核酸及び第三核酸を解離させても、第一核酸と第二核酸が結合しているためＦＲＥＴが起こる。これに対し、第四核酸が形成されていなかった場合、第一核酸、第二核酸及び第三核酸を解離させると、第一核酸と第二核酸とが離れ、上記１組の色素分子が互いに離れるため、ＦＲＥＴを起こさなくなる。
【００４４】
したがって、ＦＲＥＴが起こるか否かを検出することにより、第四核酸の存在を検出することができる。
【００４５】
第四核酸の存在は、例えば電気化学的に検出してもよい。例えば、第二核酸を固相上に固定化しておき、本実施形態の方法を実施する。続いて、ハイブリダイズした第一核酸、第二核酸及び第三核酸を解離させ、固相から離れた核酸を洗浄除去する。
【００４６】
この結果、第四核酸が形成されていた場合には、固相表面に第四核酸が残り、第四核酸が形成されていなかった場合には、固相表面に第二核酸が残る。第二核酸と第四核酸とは、核酸の長さが異なるため、この差を電気化学的に検出することにより、第四核酸の存在を検出することができる。
【００４７】
電気化学的な検出としては、例えば、表面電位を測定する方法等が挙げられる。
【００４８】
第四核酸の存在は、例えば紫外線吸収量の測定により検出してもよい。塩基Ｘと５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙとの結合により、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基Ｙの紫外線吸収量が変化する。この紫外線吸収量の変化を検出することにより、第四核酸の存在を検出することができる。
【００４９】
上述した工程（ｂ）における第一核酸と第二核酸との結合は可逆的であってもよい。例えば、図１に示すように、上記の第四核酸は、塩基性条件下で第一核酸及び第二核酸に開裂させることが可能であってもよい。
【００５０】
この場合、上記の第四核酸が塩基性条件下で第一核酸と第二核酸とに開裂するか否かを確認することにより、第一核酸と第二核酸との結合が目的の結合であったか否か、すなわち、対象塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであったか否かを確認することができる。第四核酸が塩基性条件下で第一核酸と第二核酸とに開裂するか否かは、例えば、電気泳動等で確認することができる。
【００５１】
本実施形態の方法において、上記の第二核酸は固相上に固定化されていてもよい。固相としては、例えば、ビーズ等の粒子、スライドガラス等の板状基板、膜等が挙げられる。
【００５２】
＜核酸誘導体＞
１実施形態において、本発明は、下記式（２）で表される核酸誘導体を提供する。式（２）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表し、Ｒ１はリボース又はデオキシリボースを表し、Ｒ４はデオキシリボースを表し、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５はポリヌクレオチドを表す。
【化５】
0006606948.tif 000006
【００５３】
本実施形態の核酸誘導体は、上述した第四核酸に相当する。より具体的には、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５が第一核酸に由来するポリヌクレオチド鎖であり、Ｒ１、Ｒ２が第二核酸に由来するポリヌクレオチド鎖である。
【００５４】
上述した、核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する方法において、本実施形態の核酸誘導体が形成されることは、識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであることを示す。
【００５５】
＜キット＞
１実施形態において、本発明は、核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かの判定用キットであって、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基を有する第二核酸と、前記核酸試料である第一核酸と相補的な領域及び前記第二核酸と相補的な領域を有する第三核酸と、を備える、キットを提供する。
【００５６】
本実施形態のキットにおいて、５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基は、下記式（１）で表される基であってもよい。式（１）中、ＷはＯ、Ｓ又はＮＨを表す。
【化６】
0006606948.tif 000007
【００５７】
本実施形態のキットは、縮合剤を更に備えていてもよい。
縮合剤としては、上述したものと同様のものが挙げられる。
【００５８】
本実施形態のキットにおいて、上記の第二核酸は固相上に固定化されていてもよい。固相としては、上述したものと同様のものが挙げられる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６０】
４つの反応チューブに、表１に示す塩基配列を有する、第一核酸（１）、第一核酸（２）、第二核酸及び第三核酸、並びに３−モルフォリノプロパンスルフォン酸溶液、ＭｇＣｌ２溶液及び蒸留水を、それぞれ表２に示す濃度となるように混合した。表１中、「ｈｍＣ」は５−ヒドロキシメチルシトシンを表し、「ＣＶＵ」は５−カルボキシビニルウラシルを表す。
【００６１】
【表１】
0006606948.tif 000008
【００６２】
【表２】
0006606948.tif 000009
【００６３】
続いて、反応チューブ２及び４に、縮合剤である４−（４，６−ジメトキシ−１，３，５−トリアジン−２−イル）−４−メチルモルホリニウムクロリド（３４０ｍＭ）を２０μＬずつ添加して混合した。また、反応チューブ１及び３に、蒸留水を２０μＬずつ添加して混合した。
【００６４】
続いて、反応チューブ１〜４をサーマルサイクラーにセットし、３７℃で１２時間静置した。
【００６５】
その後、反応チューブ１〜４内の試料を、１５％ポリアクリルアミドゲル（モノアクリルアミド：ビスアクリルアミド＝１９：１）を用いた電気泳動に供し、反応の確認を行った。
【００６６】
図２は、電気泳動の結果を示す写真である。図２のレーン１〜４には、それぞれ上記の反応チューブ１〜４内の試料を電気泳動した。図２中、「ａ」で示す位置のバンドは第三核酸に相当し、「ｂ」で示す位置のバンドは第一核酸に相当し、「ｃ」で示す位置のバンドは第二核酸に相当する。また、「ｄ」で示す位置のバンドは第四核酸に相当し、「ｅ」で示す位置のバンドは第三核酸と第四核酸とがハイブリダイズしたものに相当する。
【００６７】
その結果、識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであった第一核酸（１）を反応させた反応チューブ２の試料中のみにおいて、第四核酸の形成が観察された。識別対象の塩基がシトシンであった第一核酸（２）を反応させた反応チューブ４の試料中には、第四核酸の形成は認められなかった。
【００６８】
この結果は、本実験例の反応により、識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定することができることを示す。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明によれば、核酸試料中の識別対象の塩基が５−ヒドロキシメチルシトシンであるか否かを判定する新たな技術を提供することができる。本技術は、ＤＮＡ中の局所的な５−ヒドロキシメチルシトシンの検出に特化しており、検出効率がよく操作手順も簡便である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｘ…５−ヒドロキシメチルシトシン、Ｙ…５−ヒドロキシメチルシトシン特異的結合基、Ｚ…結合部位。
【図１】
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【図２】
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【配列表】
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