CH672791A5 - - Google Patents

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CH672791A5
CH672791A5 CH5457/85A CH545785A CH672791A5 CH 672791 A5 CH672791 A5 CH 672791A5 CH 5457/85 A CH5457/85 A CH 5457/85A CH 545785 A CH545785 A CH 545785A CH 672791 A5 CH672791 A5 CH 672791A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
dna
endorphin
gene
synthesis
condensation
Prior art date
Application number
CH5457/85A
Other languages
French (fr)
Inventor
Junichi Yano
Tadaaki Ogi
Original Assignee
Nippon Shinyaku 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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Publication of CH672791A5 publication Critical patent/CH672791A5/fr

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/665Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans derived from pro-opiomelanocortin, pro-enkephalin or pro-dynorphin

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION

La présente invention concerne un procédé de synthèse d'un ADN à longue chaîne, selon lequel on lie entre eux, dans un ordre prédéterminé, par voie purement chimique, une pluralité de blocs oligonucléotides, par un procédé de condensation au phosphotriester, en phase solide, en utilisant comme support un verre à porosité contrôlée aminé. The present invention relates to a process for the synthesis of long-chain DNA, according to which a plurality of oligonucleotide blocks are linked together, in a predetermined order, by purely chemical means, by a phosphotriester condensation process, in solid phase. , using as a support an amine controlled porosity glass.

Il est connu que la synthèse de polypeptides par la technologie des gènes en utilisant un gène synthétique est possible par les stades de (1) synthèse d'un gène structural; (2) recombinaison du gène dans un plasmide approprié; (3) transformation d'un hôte approprié par le plasmide chimère formé; et (4) préparation du polypeptide désiré par culture de la substance transformée. It is known that the synthesis of polypeptides by gene technology using a synthetic gene is possible by the stages of (1) synthesis of a structural gene; (2) recombination of the gene in an appropriate plasmid; (3) transformation of an appropriate host with the chimeric plasmid formed; and (4) preparing the desired polypeptide by culturing the transformed substance.

Depuis une époque récente, la mise au point d'une sonde à ADN attire l'attention du public en tant que moyen nouveau de la technologie des gènes. Il s'agit d'un procédé d'identification d'un ADN et d'un ARN inconnus qui est un produit transcrit par une hybridation d'un ADN et d'un ARN à toron unique, lesquels sont connus dans la technique, en utilisant les propriétés de l'ADN et de l'ARN de former un duplex en choisissant une substance complémentaire, relation qui est exactement celle du gabarit de moulage et de l'objet moulé. Comme une identification très sensible et très rapide est possible en utilisant le procédé d'hybridation, ce procédé peut être appliqué au diagnostic précis d'une maladie en trouvant un ADN et un ARN particuliers au niveau des gènes dans le sang et les cellules des malades et dans les bactéries pathogènes. En conséquence, l'ADN est important comme agent de diagnostic étant donné son utilisation comme sonde à ADN. In recent times, the development of a DNA probe has attracted public attention as a new avenue for gene technology. It is a method of identifying an unknown DNA and RNA which is a product transcribed by a hybridization of a DNA and a single stranded RNA, which are known in the art, using the properties of DNA and RNA to form a duplex by choosing a complementary substance, a relationship which is exactly that of the molding template and the molded object. As very sensitive and rapid identification is possible using the hybridization method, this method can be applied to the precise diagnosis of a disease by finding a particular DNA and RNA at the level of genes in the blood and cells of patients. and in pathogenic bacteria. As a result, DNA is important as a diagnostic agent given its use as a DNA probe.

En ce qui concerne l'ADN indiqué ci-dessus comme gène structural et son utilisation comme sonde à ADN, il est connu, pour ce qui est de sa nature, que plus la séquence de bases est longue, plus la source d'information est importante et plus le domaine d'utilisation comme sonde à ADN est vaste. Cependant, il est également connu que plus la séquence des bases est longue, et plus sa synthèse est difficile. With regard to the DNA indicated above as a structural gene and its use as a DNA probe, it is known, as regards its nature, that the longer the base sequence, the more the source of information is important and the more wide the field of use as a DNA probe. However, it is also known that the longer the base sequence, the more difficult it is to synthesize it.

En conséquence, il était souhaitable de disposer d'une technique pour préparer par synthèse d'une manière aisée un ADN à longue chaîne. Consequently, it was desirable to have a technique for preparing synthetically easily a long chain DNA.

Le procédé classique de synthèse de l'ADN est le suivant. On prépare d'abord par synthèse chimique des fragments d'ADN relativement courts comprenant 10 à 20 radicaux basiques, puis on les combine pour préparer des fragments ayant une structure totale d'ADN à double toron présentant l'information sur la synthèse peptidique désirée, et enfin on les combine en utilisant une enzyme appelée ADN ligase dans un milieu aqueux approprié. The conventional method of DNA synthesis is as follows. Relatively short DNA fragments comprising 10 to 20 basic radicals are first prepared by chemical synthesis, then they are combined to prepare fragments having a total double stranded DNA structure presenting the information on the desired peptide synthesis, and finally they are combined using an enzyme called DNA ligase in an appropriate aqueous medium.

Par ce procédé, cependant, on ne fabrique que des fragments relativement courts comportant 1 base (monomère), 2 bases (dimère) ou 3 bases (trimère) avant la condensation en blocs, et il n'est pas possible de préparer par synthèse un ADN long avec par exemple 80 radicaux. By this method, however, only relatively short fragments are made comprising 1 base (monomer), 2 bases (dimer) or 3 bases (trimer) before the block condensation, and it is not possible to synthesize a Long DNA with for example 80 radicals.

En outre, dans ce procédé, il est essentiel d'utiliser une 5 enzyme appelée ADN ligase. Par conséquent, lorsqu'on prépare par synthèse un ADN à double toron comme gène, il est nécessaire que toutes les séquences de bases constituant le DNA à double toron soient préparées par synthèse en même temps. En conséquence, le procédé ci-dessus n'est pas io aussi efficace dans un procédé de synthèse d'un ADN à double toron. Furthermore, in this method, it is essential to use an enzyme called DNA ligase. Therefore, when synthetically preparing double-stranded DNA as a gene, it is necessary that all of the base sequences constituting the double-stranded DNA be synthetically prepared at the same time. Consequently, the above method is not as effective in a method of synthesizing double stranded DNA.

On a poursuivi des études pour surmonter la difficulté technique ci-dessus, et elle a réussi à préparer par synthèse un ADN comportant par exemple 46 bases, en utilisant un 15 procédé dit «procédé au triester» (parmi les procédés dits «solides»), dans lequel on utilise comme support du polystyrène à 1%, et les composés de 4 bases (tétramère) ou 5 bases (pentamère) sont soumis à une condensation répétée, des composés constituant les fragments unitaires de départ avant 2o la polymérisation en blocs. Studies have been pursued to overcome the above technical difficulty, and it has succeeded in synthesizing DNA comprising, for example, 46 bases, using a process called "triester process" (among the so-called "solid" processes). , in which 1% polystyrene is used as support, and the compounds of 4 bases (tetramer) or 5 bases (pentamer) are subjected to repeated condensation, compounds constituting the starting unitary fragments before 2o the block polymerization.

Même par ce procédé, cependant, le nombre de bases dans l'ADN obtenu est de 50 au maximum, et il reste difficile de préparer par synthèse un ADN ayant des chaînes comportant jusqu'à 80 à 150 radicaux. Even by this method, however, the number of bases in the DNA obtained is 50 at most, and it remains difficult to prepare by synthesis a DNA having chains comprising up to 80 to 150 radicals.

25 Compte tenu de ce qui précède, on a poursuivi des études supplémentaires en portant son attention (1) sur la synthèse d'un ADN à longue chaîne portant autant d'information de gène que possible, et (2) sur la synthèse dans des conditions encore plus avantageuses, et elle a finalement réalisé la 30 présente invention. In view of the above, further studies have been pursued with attention (1) to the synthesis of long chain DNA carrying as much gene information as possible, and (2) to synthesis in even more advantageous conditions, and she finally made the present invention.

Le procédé selon la présente invention présente les caractéristiques spécifiées dans la revendication 1. The method according to the present invention has the characteristics specified in claim 1.

La présente invention sera encore illustrée par ce qui suit: The present invention will be further illustrated by the following:

Avant la condensation, chaque bloc peut être obtenu de 35 la manière classique, dans laquelle chaque base est soumise à une synthèse en phase liquide. Before the condensation, each block can be obtained in the conventional manner, in which each base is subjected to synthesis in the liquid phase.

Le verre à porosité contrôlée aminé désigné habituellement par le terme «CPG» (controlied porosity glass) aminé (voir Tetrahedron Letters, 24, 747 — 750,1983) utilisé dans la 40 présente invention est utilisé comme support dans le procédé en phase solide. Au groupe amino de cette substance, on combine de la désoxythymidine qui est transformée en 3'-succinate par le procédé habituel. Celui-ci est utilisé comme support pour le nucléoside. Chacun des blocs désirés 45 est prolongé successivement, sur cette résine, en direction de l'élément 5'-terminal. Comme agent de condensation, on utilise du mésitylène sulfonyl-3-nitrotriazolide (MSNT). L'ADN ainsi obtenu est à un seul toron, et l'ADN à toron complémentaire qui est nécessaire pour la préparation de so l'ADN duplet peut être aisément obtenu d'une manière similaire. On peut aussi obtenir très aisément cet ADN duplet au moyen d'ADN polymérase, en utilisant comme gabarit un fragment court (10 paires de bases, par exemple), qui est complémentaire de la région 3'-terminale de l'ADN à 55 toron unique obtenu. Le fait que l'ADN polymérase puisse être utilisée est un des mérites les plus importants de la présente invention, puisque la réaction de condensation peut être accomplie sans l'aide d'ADN ligase qui a été largement utilisée dans les procédés classiques. The amine controlled porosity glass usually designated by the term "controlied porosity glass" amine (see Tetrahedron Letters, 24, 747 - 750,1983) used in the present invention is used as a support in the solid phase process. The amino group of this substance combines deoxythymidine which is converted to 3'-succinate by the usual method. This is used as a support for the nucleoside. Each of the desired blocks 45 is successively extended, on this resin, in the direction of the 5'-terminal element. As the condensing agent, mesitylene sulfonyl-3-nitrotriazolide (MSNT) is used. The DNA thus obtained is single stranded, and the complementary stranded DNA which is necessary for the preparation of the duplicate DNA can be readily obtained in a similar manner. This duplicate DNA can also be very easily obtained using DNA polymerase, using as a template a short fragment (10 base pairs, for example), which is complementary to the 3'-terminal region of 55-strand DNA. unique got. One of the most important merits of the present invention is that DNA polymerase can be used, since the condensation reaction can be accomplished without the aid of DNA ligase which has been widely used in conventional methods.

60 L'ADN duplet obtenu est combiné pour donner un plasmide vecteur par le procédé connu, puis transformé dans des bactéries telles qu'Escherichia coli, et la souche est cultivée pour donner le polypeptide désiré. Dans les states ci-dessus, on peut appliquer divers moyens de la technologie 65 des gènes qui ont déjà fait leurs preuves. The duplicate DNA obtained is combined to give a vector plasmid by the known method, then transformed into bacteria such as Escherichia coli, and the strain is cultured to give the desired polypeptide. In the above states, there are a variety of ways to apply 65 proven gene technologies.

Il est possible, conformément à la présente invention, de préparer par synthèse un ADN ayant jusqu'à 80 à 150 radicaux, et on peut par conséquent préparer par synthèse It is possible, in accordance with the present invention, to synthesize DNA having up to 80 to 150 radicals, and it is therefore possible to synthesize

3 3

672 791 672,791

des polypeptides ayant 15 à 30 aminoacides par les moyens connus de la technologie des gènes. Par exemple, on peut préparer par synthèse les polypeptides suivants: le facteur d'inhibition de la libération des hormones (la somatostatine contenant 14 aminoacides), le stimulant de la sécrétion gastrique (gastrine, contenant 17 aminoacides), le remède à l'ulcère duodénal (secretine, contenant 27 aminoacides), le stimulant de la sécrétion de l'hormone de croissance, l'agent pour augmenter le taux d'insuline et de sucre dans le sang (glucagon, contenant 29 aminoacides), un agent analogue à la morphine (béta-endorphine, contenant 31 aminoacides) et le remède contre l'hypercalcémie (calcitonine, contenant 32 aminoacides), etc. polypeptides having 15 to 30 amino acids by means known in gene technology. For example, the following polypeptides can be synthetically prepared: the hormone release inhibiting factor (somatostatin containing 14 amino acids), the stimulant of gastric secretion (gastrin, containing 17 amino acids), the ulcer remedy duodenal (secretin, containing 27 amino acids), the stimulant of growth hormone secretion, the agent to increase the level of insulin and sugar in the blood (glucagon, containing 29 amino acids), an agent similar to morphine (beta-endorphin, containing 31 amino acids) and the remedy for hypercalcemia (calcitonin, containing 32 amino acids), etc.

En outre, l'ADN à longue chaîne de la présente invention s'applique non seulement à des séquences de bases d'ADN de parties structurales de gènes, mais aussi à la préparation d'un ADN général comprenant des sites régulateurs et des séquences déterminées, ainsi qu'à une sonde d'ADN à longue chaîne reconnaissant leurs structures. En conséquence, la présente invention peut être utilisée avec succès pour la mise au point d'agents de diagnostic. Furthermore, the long chain DNA of the present invention applies not only to DNA base sequences of structural parts of genes, but also to the preparation of general DNA comprising regulatory sites and specific sequences. , as well as a long chain DNA probe recognizing their structures. Accordingly, the present invention can be successfully used for the development of diagnostic agents.

Conformément à la présente invention, un ADN à longue chaîne peut être préparé par synthèse d'une manière simple et en grandes quantités. L'ADN à longue chaîne de la présente invention peut être utilisé efficacement (1) comme source d'information de gène concernant la synthèse de polypeptides et (2) comme source pour l'application d'une sonde à ADN dans la technologie des gènes. According to the present invention, long chain DNA can be synthesized in a simple manner and in large quantities. The long chain DNA of the present invention can be effectively used (1) as a source of gene information regarding the synthesis of polypeptides and (2) as a source for the application of a DNA probe in gene technology. .

La production d'ADN a été de 0.1 OD (1 OD équivaut à environ 50 microgrammes) pour un lot, au maximum. Cependant, conformément à la présente invention, il est à présent possible de fabriquer dans des quantités allant s jusqu'à 30 à 50 OD par lot. En conséquence, on peut s'attendre à une expansion du domaine d'utilisation de l'ADN à longue chaîne comme gène et comme sonde à ADN. DNA production was 0.1 OD (1 OD equals approximately 50 micrograms) for a maximum of one lot. However, in accordance with the present invention, it is now possible to manufacture in quantities of up to 30 to 50 OD per batch. As a result, one can expect an expansion in the field of use of long chain DNA as a gene and as a DNA probe.

EXEMPLES EXAMPLES

io La présente invention sera encore illustrée par des exemples concernant la synthèse de l'endorphine dont les activités physiologiques telles que l'action analgésique sur le système nerveux central et l'action d'hormone endocrine, sont connues. The present invention will be further illustrated by examples relating to the synthesis of endorphin, the physiological activities of which, such as analgesic action on the central nervous system and the action of endocrine hormone, are known.

15 (1) Synthèse de chacun des blocs constituant des séquences de base contenant le gène endorphine. (1) Synthesis of each of the blocks constituting basic sequences containing the endorphin gene.

La séquence d'aminoacides des endorphines est connue, et la séquence de bases de l'ADN correspondant peut être librement choisie en se référant à un tableau de l'utilisation 20 des codons. On les trouvera ci-dessous en même temps que leur relation avec chacun des blocs constituant les séquences de bases d'ADN utilisées dans la présente invention. Les colonnes supérieure, moyenne et inférieure correspondent respectivement à chaque bloc (les chiffres qui s'y trouvent 25 sont les numéros des blocs), à la séquence des bases et à la séquence d'aminoacides correspondante. Incidemment, les sites d'enzymes de restriction sont donnés aux deux extrémités des séquences de bases de l'ADN. Ces sites sont utilisés pour insérer le plasmide. The amino acid sequence of the endorphins is known, and the base sequence of the corresponding DNA can be freely chosen by referring to a table of codon usage. They will be found below together with their relationship to each of the blocks constituting the DNA base sequences used in the present invention. The upper, middle and lower columns correspond respectively to each block (the numbers therein are the block numbers), to the base sequence and to the corresponding amino acid sequence. Incidentally, restriction enzyme sites are given at both ends of the DNA base sequences. These sites are used to insert the plasmid.

© a — Endorphine © a - Endorphin

« 13 12 11 10 ' '13 12 11 10'

6' ACCTGCAGCC CGT CGC TAC GGT GGT TTC ATG 6 'ACCTGCAGCC CGT CGC TAC GGT GGT TTC ATG

Pstl Arg Arg Tyr Gly Gly Phe Met Pstl Arg Arg Tyr Gly Gly Phe Met

« 9 8 7 — 6 — "9 8 7 - 6 -

ACT TCT GAG AAG TCT CAA ACT CCA TTG GTG ACT TCT GAG AAG TCT CAA ACT CCA TTG GTG

Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val

2 1 2 1

5 — 4 — 3 « ► 5 - 4 - 3 "►

ACT TAA TAG GGCTGCAGGT 3' ACT TAA TAG GGCTGCAGGT 3 '

Thr STOP STOP Pst I Thr STOP STOP Pst I

672 791 4 672 791 4

(D a — [Leu5 3 — Endorphinè (D a - [Leu5 3 - Endorphinè

■l 3 16— 15 -10- ■ l 3 16— 15 -10-

5' ACCTGCAGCC ATG TAC GGT GGT TTC ÎTG ^ Pst 1 Met Tyr Gly G1 y Phe Leu 5 'ACCTGCAGCC ATG TAC GGT GGT TTC ÎTG ^ Pst 1 Met Tyr Gly G1 y Phe Leu

8 -7 8 -7

ACT TCT GAG AAG TCT CAA ACT CCA TTG GTG ACT TCT GAG AAG TCT CAA ACT CCA TTG GTG

Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val

2 1 2 1

c vs

4 3 4 3

" ACT TAA TAG GGCTGCAGGT 3' "ACT TAA TAG GGCTGCAGGT 3 '

Ihr STOP STOP Pst I Ihr STOP STOP Pst I

(g) r - ( Leu5 ) — Endorphine (g) r - (Leu5) - Endorphin

■13 —16— 15 10- ■ 13 —16— 15 10-

e' ACCTGCAGCC ATG TAC GGT GGT TTC TTG ' Pst I Met Tyr Gly Gly Phe Le^ e 'ACCTGCAGCC ATG TAC GGT GGT TTC TTG' Pst I Met Tyr Gly Gly Phe Le ^

8 8

ACT TCT GAG AAG TCT .CAA ACT CCA TTG GTG ACT TCT GAG AAG TCT .CAA ACT CCA TTG GTG

Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val

2 1 2 1

5 —17— 3 H M . 5 - 17 - 3 H M.

ACT TTG TAG GGCTGCAGGT i Thr Leu STOP Pst I ' ACT TTG TAG GGCTGCAGGT i Thr Leu STOP Pst I '

<S) r — Endorphine <S) r - Endorphin

-13 12 11 10- -13 12 11 10-

s' ACCTGCAGCC CGT CGC TAC GGT GGT TTC ATG Pst I Arg Arg Tyr Gly Gly Phe Met s ACCTGCAGCC CGT CGC TAC GGT GGT TTC ATG Pst I Arg Arg Tyr Gly Gly Phe Met

8 8

ACT TCT GAG AAG TCT CAA ACT CCA TTG GTG ACT TCT GAG AAG TCT CAA ACT CCA TTG GTG

Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val Thr Ser Glu Lys Ser Gin Thr Pro Leu Val

2 1 2 1

5 17 — 3 ■ 5 17 - 3 ■

ACT TTG TAG GGCTGCAGGT Thr Leu STOP Pst I ACT TTG TAG GGCTGCAGGT Thr Leu STOP Pst I

Parmi les blocs constituant les gènes endorphine ci- dessus, le bloc 7 a été préparé par synthèse en passant par les stades indiqués ci-dessous. Among the blocks constituting the above endorphin genes, block 7 was prepared by synthesis by passing through the stages indicated below.

5 5

672 791 672,791

bzbz ( I ) d (DUTr) AgAgcE bzbz (I) d (DUTr) AgAgcE

TEA bzbz ( D ) TEA bzbz (D)

d (DHTr) Ag Ce ce bzbz d (DHTr) AgAgo" ( V ) d (DHTr) Ag Ce ce bzbz d (DHTr) AgAgo "(V)

BSA BSA

' bzbz d Ag Cg ce —1 (VI) 'bzbz d Ag Cg ce —1 (VI)

bz ( I ) d (DHTr) TeCbce bz (I) d (DHTr) TeCbce

(IV) bzbz d (DHTr) Cg Ag ce (IV) bzbz d (DHTr) Cg Ag ce

«S NT "S NT

bzbzbzbz d-(DHTr) AgAgAgCgcE bzbzbzbz d- (DHTr) AgAgAgCgcE

(K) (K)

TEA TEA

bzbzbzbz d (DMTr) AeAbAeCpo-(XI) bzbzbzbz d (DMTr) AeAbAeCpo- (XI)

TEA TEA

bz d (DHTr) TgCgo* (VI) bz d (DHTr) TgCgo * (VI)

J MS NT J MS NT

BSA BSA

bzbz dCe Ag ce bzbz dCe Ag ce

—1 on bzbzbz d ( D il T r ) TgCgCpAgcE « (X) 1 BSA bzbzbz dïg Ce cp Ag es (XI) —1 on bzbzbz d (D il T r) TgCgCpAgcE “(X) 1 BSA bzbzbz dïg Ce cp Ag es (XI)

MSNT MSNT

l (XI) l (XI)

bzbzbzbz bzbzbz d (DflTr) Ag Ag Ag Cg 7e Cg Ce Ae ce bzbzbzbz bzbzbz d (DflTr) Ag Ag Ag Cg 7th Cg Ce Ae ce

TEA TEA

( X IV) bzbzbzbz bzbzbz d (DîlTr) Ag Ae Ag Cg Tg Cg Cg Ag — (X IV) bzbzbzbz bzbzbz d (DîlTr) Ag Ae Ag Cg Tg Cg Cg Ag -

•Block 7 • Block 7

DMIr: DMIr:

bz. bz.

A * bz. C * T: A * bz. C * T:

2 = 2 =

BSA: TEA: BSA: TEA:

4,4' -diméthoxytrityle N-benzoyladënosyle 4,4 '-dimethoxytrityl N-benzoyladenosyl

N-benzoylcytidylyle Tymidylyle N-benzoylcytidylyle Tymidylyle

Phosphate d'o-chlorophényle Acide benzènesulfonique Triéthylamine y O-chlorophenyl phosphate benzenesulfonic acid triethylamine y

672 791 672,791

6 6

D'autres blocs (1—6, et 8 —17) constituant des gènes du type endorphine peuvent être préparés par synthèse d'une manière similaire. Les rendements sont donnés ci-dessous. Other blocks (1-6, and 8-17) constituting endorphin-like genes can be synthesized in a similar manner. The yields are given below.

Blocs Blocks

Séquences de bases Basic sequences

Rendement Yield

1 1

CAGG CAGG

77 77

2 2

GCTG GCTG

94 94

3 3

TAGG TAGG

70 70

4 4

TTAA TTAA

104 104

5 5

TGAC TGAC

93 93

6 6

TTGG TTGG

67 67

7 7

AAACTCCA AAACTCCA

70 70

8 8

GAAGTCTC GAAGTCTC

62 62

9 9

ACTTCTGA ACTTCTGA

65 65

10 10

GTTTCATG GTTTCATG

65 65

11 11

CTACGGTG CTACGGTG

70 70

12 12

GCCCGTCA GCCCGTCA

65 65

13 13

ACCTGCA ACCTGCA

65 65

14 14

GTTTCTTG GTTTCTTG

70 70

15 15

GTACGGTG GTACGGTG

67 67

16 16

GCCAT GCCAT

75 75

17 17

TTTG TTTG

95 95

(2) Synthèse des gènes endorphines: (2) Synthesis of endorphin genes:

Le gène alpha-endorphine (désoxy 80 mère) contenant des sites d'enzyme de restriction a été préparé par synthèse par un procédé en phase solide de la manière suivante: The alpha-endorphin gene (mother 80 deoxy) containing restriction enzyme sites was prepared by synthesis by a solid phase method as follows:

1. Une résine désoxythymidine CPG est lavée avec CH2Cl2/MeOH. 1. A CPG deoxythymidine resin is washed with CH2Cl2 / MeOH.

2. La détritylation est effectuée avec de la BSA à 2%/CH2Cl2/MeOH (ceci est effectué à plusieurs reprises et rapidement jusqu'à ce que la coloration disparaisse). 2. Deteritylation is carried out with 2% BSA / CH2Cl2 / MeOH (this is carried out repeatedly and rapidly until the coloration disappears).

3. On effectue un séchage azéotropique après substitution par de la pyridine. 3. Azeotropic drying is carried out after substitution with pyridine.

On ajoute une solution de chacun des blocs dans la pyridine, on la soumet à un séchage azéotropique et on ajoute du MSNT et de la pyridine pour la réaction. On laisse reposer à la température ambiante et on lave avec de la pyridine. A solution of each of the blocks is added in pyridine, subjected to azeotropic drying and MSNT and pyridine are added for the reaction. It is left to stand at room temperature and washed with pyridine.

4. On ajoute une solution de diméthylaminopyridine 0,lM/pyridine et de l'anhydride acétique, on laisse reposer à la température ambiante et on lave à la pyridine. 4. Add a 0.1M dimethylaminopyridine solution / pyridine and acetic anhydride, allow to stand at room temperature and wash with pyridine.

On effectue plusieurs fois l'opération ci-dessus, 13 fois au total. Le rendement moyen de la réaction est de 84 %. Puis, on déprotège la résine, à la température ambiante, avec une solution de tétraméthylguanidine 0,lM-pyridine aldoxime (voir C. B. Reese, et coll.: Tetrahedron Lett., 2727,1978) dans du dioxane-eau, puis on la lave avec de la pyridine-eau, on concentre le liquide de lavage sous vide, on y ajoute de l'ammoniaque concentrée et on chauffe le mélange. On en fait évaporer l'ammoniac et une partie du résidu est prise en utilisant le groupe diméthoxytrityle comme cible pour calculer le rendement du stade final. The above operation is carried out several times, 13 times in total. The average reaction yield is 84%. Then, the resin is deprotected, at room temperature, with a solution of tetramethylguanidine 0, 1M-pyridine aldoxime (see CB Reese, et al .: Tetrahedron Lett., 2727.1978) in dioxane-water, then washed with pyridine-water, the washing liquid is concentrated in vacuo, concentrated ammonia is added thereto and the mixture is heated. The ammonia is evaporated and part of the residue is taken using the dimethoxytrityl group as a target to calculate the yield of the final stage.

On soumet la solution réactionnelle résiduelle à des chromatographies ouvertes en phase inversée (gel de silice Ci8 pour Prep 500 fabriqué par Waters), par échange d'ions (DEAE-toyopal) et en phase inversée (gel de silice Qs, Gel TSK 10—20 microns), ce qui donne le gène alpha-endorphine pur (contenant des sites d'enzyme de restriction) ( = désoxy 80 mère). The residual reaction solution is subjected to open chromatography in reverse phase (Ci8 silica gel for Prep 500 manufactured by Waters), by ion exchange (DEAE-toyopal) and in reverse phase (Qs silica gel, TSK 10 gel— 20 microns), which gives the pure alpha-endorphin gene (containing restriction enzyme sites) (= 80 mother deoxy).

La pureté est confirmée par HPLC (Nucléosil 300-7 Ci s) et par électrophorèse, et ses séquences de base sont confirmées par la méthode de Maxam-Gilbert. Le résultat est donné dans les figures 1 à 3. Purity is confirmed by HPLC (Nucleosil 300-7 Ci s) and by electrophoresis, and its basic sequences are confirmed by the Maxam-Gilbert method. The result is given in Figures 1 to 3.

On prépare de la même manière le gène alpha-(Leu5)-endorphine contenant un site d'enzyme de restriction) (désoxy 77 mère), le gène gamma-(Leu5)-endorphine (contenant un site d'enzyme de restriction) (désoxy 77 mère) et le 5 gène gamma-endorphine (contenant un site d'enzyme de restriction) (désoxy 80 mère). The alpha- (Leu5) -endorphin gene containing a restriction enzyme site) (mother deoxy 77), the gamma- (Leu5) -endorphin gene (containing a restriction enzyme site) are prepared in the same way. mother deoxy 77) and the gamma-endorphin gene (containing a restriction enzyme site) (mother deoxy 80).

(3) Synthèse de l'ADN duplet et sa combinaison avec le plasmide vecteur. (3) Synthesis of duplicate DNA and its combination with the vector plasmid.

On mélange chaque molécule de désoxy 80 mère et io d'amorce de nucléotide synthétique qui est complémentaire de l'élément 3'-terminal du premier, on les chauffe à 65 CC et on les refroidit à la température ambiante pour cuire le désoxy 80 mère et l'amorce. Puis on ajoute de la E. coli polymérase I (fragment de Klenow) par un moyen classique 15 et on la fait réagir à 37 °C pendant 30 minutes, de façon à transformer l'ADN en sa forme à double toron. Each molecule of 80 mother deoxy and io of synthetic nucleotide primer which is complementary to the 3'-terminal element of the first are mixed, they are heated to 65 ° C. and they are cooled to room temperature to cook the mother 80 and the primer. Then E. coli polymerase I (Klenow fragment) was added by conventional means and reacted at 37 ° C for 30 minutes, so as to transform the DNA into its double strand form.

On récupère l'ADN sous forme de précipité dans l'étha-nol, on fait réagir à 37 °C pendant 30 minutes en utilisant de la polynucléotidekinase T4 et on phosphoryle les deux 20 éléments 5'-terminaux de l'ADN double toron. The DNA is recovered as a precipitate in ethanol, reacted at 37 ° C for 30 minutes using polynucleotidekinase T4 and the two 5'-terminal elements of double stranded DNA are phosphorylated.

On coupe ensuite l'ADN du plasmide vecteur pUC 8 avec une enzyme de restriction Pst 1, on l'ajoute à la solution d'ADN à double toron ci-dessus, on le fait réagir à 16 °C pendant une nuit avec de la T4ADN ligase, et on combine 25 l'ADN désoxy-80 mère à double toron avec le plasmide vecteur. The DNA of the vector plasmid pUC 8 is then cut with a restriction enzyme Pst 1, it is added to the above double-stranded DNA solution, it is reacted at 16 ° C. overnight with T4 DNA ligase, and double stranded mother deoxy-80 DNA is combined with the vector plasmid.

(4) Clonage du gène endorphine contenant le plasmide. (4) Cloning of the endorphin gene containing the plasmid.

On transforme le plasmide préparé comme ci-dessus dans une souche de E. coli JM 103 par des moyens classiques, puis 30 on le choisit en utilisant une déficience d'activité de béta-galactosidase présente dans le pUC 8 comme cible, et on recueille les molécules de plasmide par clonage à partir de la souche. The plasmid prepared as above is transformed into an E. coli JM 103 strain by conventional means, then it is chosen using a deficiency of beta-galactosidase activity present in pUC 8 as target, and it is collected. plasmid molecules by cloning from the strain.

Il est confirmé que le plasmide dans lequel le gène 35 endorphine a été inséré dans l'orientation et la position correcte est tel que désiré conformément à la méthode de Maxam-Gilbert. It is confirmed that the plasmid into which the endorphin gene has been inserted in the correct orientation and position is as desired according to the Maxam-Gilbert method.

(5) Préparation d'endorphines (5) Preparation of endorphins

Une souche d'E. coli JM 103 transformée est pré-cultivée 40 une nuit dans un milieu LB, elle est transplantée dans un milieu 2YT et soumise à une culture agitée à 37 °C. A strain of E. coli JM 103 transformed is precultured 40 overnight in LB medium, it is transplanted into 2YT medium and subjected to a culture shaken at 37 ° C.

De l'IPTG est ajouté aux stades de la phase productive logarithmique (stades initial, moyen et final) pour le rendre 0,5 mM, et on amorce la synthèse de l'endorphine. Après 45 avoir été induite par l'IPTG, la protéine condensée est extraite et analysée par HPLC, et l'on trouve qu'il s'est formé une quantité adéquate de protéine (1—5,0 x 105 molécules par cellule) lorsque l'induction est appliquée au stade initial de la phase productive logarithmique. 50 En ce qui concerne l'endorphine alpha du type naturel et l'endorphine gamma ayant un radical méthionine dans une molécule, on les traite par la trypsine de la manière classique. En ce qui concerne l'alpha-(Leu5)-endorphine et la gamma-(Leu5)-endorphine ayant un radical leucine à la place de la 55 méthionine, on la traite par BrCN. En tout cas, chacune des protéines endorphines désirée est soumise à une Chromatographie sur colonne conformément au procédé général de purification des protéines, après quoi chacune d'elles est séparée et purifiée. IPTG is added to the stages of the logarithmic productive phase (initial, middle and final stages) to make it 0.5 mM, and the synthesis of endorphin is initiated. After being induced by IPTG, the condensed protein is extracted and analyzed by HPLC, and it is found that an adequate amount of protein has been formed (1-5.0 x 105 molecules per cell) when induction is applied at the initial stage of the logarithmic productive phase. As regards natural endorphin alpha and gamma endorphin having a methionine radical in a molecule, they are treated with trypsin in the conventional manner. As regards alpha- (Leu5) -endorphine and gamma- (Leu5) -endorphine having a leucine radical in place of methionine, it is treated with BrCN. In any case, each of the desired endorphin proteins is subjected to column chromatography in accordance with the general protein purification process, after which each of them is separated and purified.

60 Le fait que chacune des molécules d'endorphine obtenues présente la séquence d'aminoacides désirée est confirmé par le fait qu'elles sont identiques à des échantillons déjà obtenus par synthèse peptidique dans l'essai par HPLC en utilisant un support de phase inversée. The fact that each of the endorphin molecules obtained has the desired amino acid sequence is confirmed by the fact that they are identical to samples already obtained by peptide synthesis in the test by HPLC using a reverse phase support.

65 La figure 1 est un autoradiogramme montrant le résultat d'une électrophorèse sur Polyacrylamide à 20% de désoxy 80 mère contenant le gène alpha-endorphine préparé par synthèse après détermination par la méthode Maxam-Gilbert. 65 FIG. 1 is an autoradiogram showing the result of an electrophoresis on polyacrylamide containing 20% deoxy 80 mer containing the alpha-endorphin gene prepared by synthesis after determination by the Maxam-Gilbert method.

7 7

672 791 672,791

La figure 2 est un autoradiogramme montrant le résultat d'une électrophorèse sur Polyacrylamide à 8% du désoxy 80 mère contenant le gène alpha-endorphine préparé par synthèse après détermination par la méthode Maxam-Gilbert. FIG. 2 is an autoradiogram showing the result of an electrophoresis on polyacrylamide at 8% of the mother 80 deoxy containing the alpha-endorphin gene prepared by synthesis after determination by the Maxam-Gilbert method.

La figure 3 montre le résultat d'une Chromatographie liquide à hautes performances (Nucléosil 300-7 Ci s) du désoxy 80 mère contenant le gène alpha-endorphine préparé par synthèse après détermination par la méthode Maxam- FIG. 3 shows the result of a high performance liquid chromatography (Nucleosil 300-7 Ci s) of the mother deoxy 80 containing the alpha-endorphin gene prepared by synthesis after determination by the Maxam- method

Gilbert. En ordonnées et en abscisses, on a respectivement I'absorbance et le temps. Le système de solvants utilisé est l'acétate de triéthylamine-acétonitrile et le débit est de 1,0 ml/minute. Gilbert. On the ordinate and on the abscissa, we have respectively the absorbance and the time. The solvent system used is triethylamine-acetonitrile acetate and the flow rate is 1.0 ml / minute.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described, it is on the contrary liable to modifications and variants which will appear to those skilled in the art.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims (2)

672 791 2 REVENDICATIONS672 791 2 CLAIMS 1. Procédé de synthèse d'un ADN à longue chaîne, selon lequel on lie entre eux, dans un ordre prédéterminé, par voie purement chimique, une pluralité de blocs oligonucléotides, par un procédé de condensation au phosphotriester, en phase solide, en utilisant comme support un verre à porosité contrôlée aminé, caractérisé en ce que les blocs oligonucléotides de départ comprennent 4 à 8 bases et en ce que l'on effectue la condensation en utilisant le mésitylène sulfonyl-3-nitrotriazolide comme agent de condensation. 1. A method of synthesizing a long chain DNA, according to which a plurality of oligonucleotide blocks are linked together, in a predetermined order, by purely chemical means, by a phosphotriester condensation method, in solid phase, using as a support a glass with amine controlled porosity, characterized in that the starting oligonucleotide blocks comprise 4 to 8 bases and in that the condensation is carried out using mesitylene sulfonyl-3-nitrotriazolide as a condensing agent. 2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel on protège les régions terminales 5' des blocs oligonucléotides au moyen de groupes protecteurs diméthoxytrityle, caractérisé en ce que l'on utilise, comme agent de détritylation, l'acide benzènesulfonique. 2. Method according to claim 1, according to which the 5 ′ terminal regions of the oligonucleotide blocks are protected by means of dimethoxytrityl protecting groups, characterized in that benzenesulfonic acid is used as detityity agent.
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