含有同源结合或在新的复合物中的核酸或者核酸类似物序列的适合体制造技术

本发明专利技术提供了一种适合体，其包含至少两条平行或者反平行的含杂聚核碱基的序列，所述的两条序列通过沃森－克里克互补碱基互作或者通过同源碱基互作结合在一起，条件是：（ａ）当所述适合体为单链时，所述的至少两条序列通过同源碱基互作结合在一起；并且（ｂ）当所述适合体为双链体并且所述的至少两条序列彼此反平行时，所述的至少两条序列通过同源碱基互作结合在一起。当适合体用作适酶时，适合体可被用来结合配体或者催化反应。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及适合体(aptamer)，更具体的，本专利技术涉及包括含至少两个核碱基的序列的适合体，所述序列彼此平行或者反平行，并且优选选择通过沃森-克里克或者同源结合进行结合。相关技术的描述已知蛋白-核酸复合物在多种生物过程中具有重要作用。例如参见，Hill等人的“研究蛋白-核酸复合的荧光法(Fluorescence Approachesto study of Protein-Nucleic Acid Complexation)”，酶学的278种方法(278Methods in Enzymology)390(1997)。例如，已知在基因调节中DNA-结合蛋白具有重要作用。通常DNA-结合蛋白在转录水平对基因进行调节，所述DNA-结合蛋白是指转录因子。转录因子通过特异性结合到启动子DNA中的靶核酸序列来调节基因表达。由于蛋白-核酸互作的生物重要性，已经提出了多种用于研究蛋白-核酸结合特性的方法。例如，参见Hill等人的文献，及其引用的文献。也参见，本专利技术人的在先美国专利申请号09/224,505。适合体可以被设计为与诸如蛋白或者其它身体物质的非-核酸物质特异性互作。适合体可以作为小分子配体的高亲和性受体或者可以与用于治疗或者诊断目的的靶蛋白紧密的互作。围绕着其配体的最初的非结构分子的折叠以及与其配体形成氢键网络有助于这种结合。Marshall等人的“其它任何名称的生物聚合物也会结合核酸和蛋白的配体-结合口袋的比较(A biopolymer by any other name would bind aswella comparison of the ligand-binding pockets of nucleic acids andproteins)”5(6)Structure 729-734(1997)。这些适合体可以是用于筛选其它分子的配体或者可以是催化性的。催化性的适合体被认为是类似于核酶，或者适酶(aptazyme)。到目前为止，适合体基本上都是单链RNA。适合体也可被设计成与核酸物质特异性结合，除了基于反向核酸序列中碱基之间的沃森-克里克碱基配对而简单的与核酸物质结合。这种适合体，如果是催化性的，可以合理的称作适酶。这种特异性作用可被寻求用于治疗或者诊断的目的。已知少量的RNA分子具有催化剂的活性并且不仅仅是作为从细胞核输出信息的手段。核酶可以自我剪切或者可以剪切其它的RNA。这种活性被理解为依赖于RNA的二级结构，所述二级结构可以依赖于诸如碱基序列和包括金属位置(metallocations)的因素。过去，一直针对建立新的或者改良核酶进行大量努力。在人工控制基因表达的过程中核酶具有很大的用处。开发者已经在探索基于碱基序列和预测的沃森-克里克碱基配对利用核酸、核酸的碱基和骨架非常特异性的电荷分布图，以及DNA形成可预测的二级结构的能力。核酸的小尺寸以及柔韧性特征使得核酸非常适于构建能够识别和特异性结合到其它物质上的特征结构的复合物，所述其它物质诸如蛋白，并可能因此适合采纳三级结构。通过根据结合到安装在生物芯片上的单链核酸的SELEX-驱动的筛选(授权给Gold等人的美国专利5,567,588)，研究者发现100或者甚至1000倍催化活性的核酶。Fernandez等人，“Pulling on Hair(pins)”292 Science 653.(2001年4月27日)，报道了从核酶中单分子构象改变收集到的数据。Fernandez等人也报道了这种重要的双链体核酸结构经受了构象中“全或无的”离散性转变，而非人们希望的逐对的渐进性结合。研究者已经公开了一种环形RNA，在剪切位点具有剪切一个分散的RNA分子以及多个RNA分子的酶活性，其能够通过一种内源性核酶结合蛋白对体内RNA赋予稳定性。参见授权给Been等人的美国专利5,712,128以及授权给Sioud的美国专利5,985,620。授权给Toole的美国专利5,840,867公开了制备适合体的方法和结合到生物分子的适合体。这些适合体可被用作分离手段，参与诊断或者治疗目的的生物分子的正常生物功能。适合体可以是单链或者双链体RNA或者DNA。然而，这个专利只公开了反平行类型的分子内或者分子间的沃森-克里克结合。研究者使用了针对抗叙利亚金黄仓鼠朊病毒蛋白的单链RNA适合体，并且所述适合体能够在组织匀浆中所含的成百上千种不同蛋白的混合物内识别其特异性靶，从而有效地利用适合体。Korth等人，“由单克隆抗体限定的朊病毒(PrPSc)-特异性表位(Prion(PrPSc)-specificepitope defined by a monoclonal antibody)”Nature 39074-77(1997)。授权给Grossman的美国专利6,207,388涉及的是鉴定和检测靶分析物存在或者不存在的方法，组合物，试剂盒和设备。所述组合物包括一种可以作为结合靶分子的适合体的RNA分子。然而，Grossman仅仅教导了核碱基的沃森-克里克反平行结合。授权给Malbon等人的美国专利5,858,774提供了一种通过向细胞中导入反义DNA构建体调节基因的方法。但是，这个专利没有教导利用核酸结合非核酸。适合体已经被用于鉴定和评估新的物质或者药物，所述物质或者药物具有特异的结合活性或者可预言的改变其它结合对/复合物的结合特性。例如，研究者已经发现了一种结合凝血酶(一种参与血液凝集的蛋白)活性位点并且表现出体内抗凝血效果的单链DNA适合体。Davis，“凝血酶-适合体互作的动力学表征(Kinetic characterization ofThrombin-Aptamer interactions.)”Pharmacia Biosensor Application Note305，1994。尽管已有上述的发展，现有技术依然有可发展的空间，寻找具有独特结合特性的新设计的适合体，以及这种适合体的新的用途。专利技术概述本专利技术提供了一种适合体，所述适合体包含至少两条平行或者反平行的含杂聚核碱基的序列，所述的这两个序列由沃森-克里克互补碱基互作或者通过同源碱基互作结合在一起，条件是(a)当所述适合体为单链时，所述的至少两条序列由同源碱基互作结合在一起；并且(b)当所述适合体为双链体并且所述的至少两条序列彼此反平行时，所述的至少两条序列通过同源碱基互作结合在一起。本专利技术还提供了结合配体的方法。所述方法包括将配体与本专利技术的适合体接触。本专利技术另外提供了一种用本专利技术的催化适合体(适酶)催化反应的方法。 附图说明本专利技术将结合下列附图进行描述，在所述附图中相同的标号代表相同的元件，并且其中的图1A，1B，1C，1D，2A，2B，3A，3B，4A，4B，5A，5B，6A，6B，7A和7B为荧光光谱。本专利技术的详细描述本专利技术由我们阐明杂聚核碱基序列的特异性结合特性产生。我们在先专利申请公开了杂聚物链和双链体核酸的特异性结合以及双链体核酸和其它双链体核酸的特异性结合。我们在先专利申请也公开了核碱基(和/或其类似物)的杂聚物序列可以通过同源碱基结合以及通过沃森-克里克碱基互作彼此特异性结合，并且这种特异性碱基结合并不限于其方向相对于彼此或者相对于双链体构型是反平行的链上的序列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合配体的方法，所述方法包括：提供一种适合体，所述适合体包含至少两条平行的或者反平行的含杂聚核碱基的序列，所述的两条序列通过沃森－克里克互补碱基互作或者通过同源碱基互作结合在一起，条件是：（ａ）当所述适合体为单链时，所述的至少两 条序列由同源碱基互作结合在一起；并且（ｂ）当所述适合体为双链体并且所述的至少两条序列彼此反平行时，所述的至少两条序列通过同源碱基互作结合在一起；以及将所述适合体与所述配体接触从而将所述配体除了通过核碱基和核碱基的沃森－克里克碱基配对 外还通过互作与所述适合体结合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格林H埃里克森，雅米纳I达克西斯，
申请(专利权)人：英詹尼斯公司，
类型：发明
国别省市：BB[巴巴多斯]