CN104561010A - 同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法 - Google Patents

同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104561010A
CN104561010A CN201410717833.XA CN201410717833A CN104561010A CN 104561010 A CN104561010 A CN 104561010A CN 201410717833 A CN201410717833 A CN 201410717833A CN 104561010 A CN104561010 A CN 104561010A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aptamer
homocysteine
preparation
sequence
nucleic acid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201410717833.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104561010B (zh
Inventor
陈燕婷
张莘蔓
李红梅
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.)
Zhongshan Bgh Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Individual
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201410717833.XA priority Critical patent/CN104561010B/zh
Publication of CN104561010A publication Critical patent/CN104561010A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104561010B publication Critical patent/CN104561010B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开具有高特异性和高亲和力的同型半胱氨酸核酸适体及其制备方法。同型半胱氨酸核酸适体的核苷酸序列为:gggctaatgc?attgccatta?atgcctacct?ttgcctgggt?ggtctaaccc,命名为HCy5。同型半胱氨酸核酸适体制备方法包括:构建随机序列文库,筛选靶物质-核酸复合物,分离目的寡核苷酸适体,PCR扩增目的寡核苷酸适体,循环筛选出高度特异性适体,同型半胱氨酸核酸适体的修饰。制备获得的核酸适体无毒性,分子量小,易于合成与标记,只特异性识别同型半胱氨酸,对其他异型半胱氨酸或其类似物不识别结合,可成为检测同型半胱氨酸含量的分子信标。

Description

同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法
技术领域
本发明属于氨基酸检测技术领域,涉及一种核酸,特别是涉及高特异性和高亲和力的同型半胱氨酸核酸适体及其制备方法。
背景技术
同型半胱氨酸(Homocysteine,HCys),或称为高半胱氨酸或同半胱氨酸,是氨基酸半胱氨酸的异种,在旁链部份硫醇基(-SH)前包含一个额外的亚甲基(-CH2-)。同型半胱氨酸是多种疾病的危险因子,目前认为同型半胱氨酸增高是动脉粥样硬化所致心脑血管疾病最广泛、最强独立的致病因素。与传统的血脂三项胆固醇、高密度蛋白、甘油三脂比较,同型半胱氨酸可以作为判断心脑血管疾病危险性的独立指标,由于同型半胱氨酸升高是渐进性的没有阈值,同时可增强传统危险因素的影响。测定同型半胱氨酸水平是心脑血管疾病死亡率最独特、最有效的预测指标。同型半胱氨酸检测与传统的指标相比,具有更高的应用价值。同型半胱氨酸其结构如下式所示:
目前常用的同型半胱胺酸的检测方法有三大类:色谱法、免疫学法、循环酶法。色谱法灵敏度高、特异性好,但样品处理、分离条件、色谱柱制备诸多变异,使其难以标准化;而且HPLC设备价格昂贵、技术条件要求高,需专门的维护人员,使其推广困难。免疫学法需要还原游离HCY形式,抗体荧光分析法和比浊法不能直接检测游离型同型半胱胺酸,只能检测血浆总同型半胱胺酸,用还原剂在37℃半小时卵育对血样进行还原处理。免疫学法需一小时以上才能出结果,操作步骤繁琐,因为需要进行还原处理可受一些不确定的因素影响。循环酶法过程繁琐,且检测限低、产生误差较大,价格昂贵,故得不到推广。
核酸适配体是近年发展起来的一类新型识别分子,近年来受到科学家的广泛关注,大量针对重要生理活性分子的核酸适配体被筛选出来;各种基于核酸适配体的分析方法和技术已被报道;核酸适配体药物“Macugen”也已于2005年被FDA正式批准上市。SELEX技术筛选得到的寡核苷酸序列被称为适配子,国内其翻译为核酸适体、核酸适配子、核酸识体或核酸适配体等。SELEX技术是指应用化学法合成大容量的随机寡核苷酸(由两端的固定序列和中间的随机序列组成)文库,通过施加选择压力(结合靶目标,淘选与靶目标高度特异结合片段的过程),并结合体外扩增技术,经过多轮的循环选择富集,获得与靶物质高度特异结合的寡核 苷酸分子,可以是RNA也可以是DNA,长度一般为25~60个核苷酸。
由上可知,核酸适体与靶物质结合所呈现的高敏感性和高特异性,使其在疾病诊断中具有良好的应用前景,尽管目前成熟的临床应用报道较少,但应用适体检测氨基酸的研究却不断增多,基于适体的检测新技术也不断出现。但是目前基于核酸适体的针对于同型半胱氨酸的高效特异性识别研究还很缺乏,且针对于同型半胱氨酸的核酸适体及其筛选制备方法尚未见有报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的同型半胱氨酸检测技术的不足,填补还未见同型半胱氨酸的核酸适体及其筛选制备方法空白,提供一种同型半胱氨酸核酸适体及其制备方法,本发明所提供的核酸适体命名HCy5。
本发明的方案是通过这样实现的:一种同型半胱氨酸核酸适体,其特征在于,所述核酸适体的核苷酸序列其序列为:gggctaatgc attgccatta atgcctacct ttgcctgggt ggtctaaccc。
以上所述同型半胱氨酸核酸适体的衍生物,所述衍生物包括以下四种中的任意一种:
(1)将权利要求1中所述核酸适体任意位置上的碱基A、T、C或G置换成稀有碱基甲基化嘌呤、二氢尿嘧啶或次黄嘌呤后,得到的核酸适体衍生物;
(2)权利要求1中所述核酸适体的核苷酸序列的骨架衍生出的硫代磷酸酯骨架;
(3)权利要求1中所述核酸适体改造成的肽核酸;
(4)权利要求1中所述核酸适体改造成的锁核酸。
一种以上所述同型半胱氨酸核酸适体或其衍生物在识别、检测同型半胱氨酸,或者制备检测同型半胱氨酸的试剂盒方面的应用。
为了使本发明公开充分,本发明同型半胱氨酸核酸适体的制备方法步骤如下:
同型半胱氨酸核酸适体的制备方法包括以下步骤:
1)合成单链DNA随机序列寡核苷酸库:所述单链DNA随机寡核苷酸库的两端为固定序列,作为PCR扩增引物结合区,中间为60个碱基的随机序列,库容量1015以上。所述PCR引物为:
引物1:5’-ATACCAGCTTATTCAATT-3’
引物2:5’-Biotin-AGATTGCACTTACTATCT-3’
所述PCR引物2带有5’端生物素标记。
2)制备连接同型半胱氨酸的固相基质:以微磁珠为基质,通过化学方法把同型半胱氨酸通过其羧基共价连接到微磁珠上。
3)初次筛选目的寡核苷酸序列:将DNA随机寡核苷酸库与同型半胱氨酸混合,筛选除去DNA随机寡核苷酸库中不结合和非特异结合同型半胱氨酸的寡核苷酸序列,回收特异结合同型半胱氨酸的核酸序列。
4)制备次级单链DNA寡核苷酸库:将步骤3中所得与同型半胱氨酸特异结合的寡核苷酸序列进行PCR扩增,PCR扩增产物以链霉亲和素微磁珠为基质进行分离,经过碱变性解链,过滤,纯化,获得次级DNA寡核苷酸库,用于下一轮筛选。
5)筛选并鉴定同型半胱氨酸核酸适体:将步骤4所得的次级单链DNA寡核苷酸库进行下一轮筛选,经过15轮筛选后获得目标寡核酸序列。克隆并测序所述目标寡核酸序列,通过酶联核酸适体吸附测定法鉴定其与同型半胱氨酸结合的特异性和亲和力。
6)所述同型半胱氨酸核酸适体可作为检测试剂用于检测同型半胱氨酸。
本发明的有益效果如下:(1)所筛选到的核酸适体分子量小,无毒性,有利于分子探针的设计,易于合成与标记;(2)核酸适体只特异的识别同型半胱氨酸,不结合非同型半胱氨酸和其它氨基酸分子,结合同型半胱氨酸的能力是结合非同型半胱氨酸Hb的能力的20~80倍,可以成为鉴别同型半胱氨酸的试剂,提高检测方法的特异性和灵敏度,简化检测方法,降低成本。
附图说明
图1为本发明核酸适体与同型半胱氨酸的结合能力,图1中横坐标为核酸适体DNA浓度,纵坐标为解离常数(Kd)相对值,图中HCy曲线表示核酸适体HCy5与同型半胱氨酸的结合曲线,Cy曲线表示核酸适体HCy4与非同型半胱氨酸(半胱氨酸Cy)的结合曲线。
具体实施方式
实施1同型半胱氨酸特异结合的核酸适体HCy5的制备
构建随机序列寡核苷酸库:人工合成单链DNA序列,构建库容量为1×105的单链DNA随机序列寡核苷酸库,单链DNA随机寡核苷酸库包括的DNA序列为:
5’-GGATCCACCAGCGTCATCAGCA-N25~40-AGATAGTAAGTGCAATCTGGC-3’
所述单链DNA随机寡核苷酸库的DNA序列包括中间随机序列N25~60和两端固定序列,所述中间随机序列N25~40为30~40个碱基的随机序列,所述两端固定序列为:5’-GGATCCACCAGCGTCATCAGCA,3’-CGGTCTAACGTGAATGATAGA,所述两端固定序列为PCR扩增引物结合区。
1)将0.5ml(1x109微粒)Invitrogen公司的带有活化氨基的微磁珠与1mol/L同型半胱氨酸在偶联缓冲液(20mM磷酸钾盐缓冲液,0.15M NaCl,1mM DTT,pH 5.5)中混合,加 入200ul偶联剂溶液[57%1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide(EDC)],将上述反应置于25℃条件下轻混24小时。将藕连同型半胱氨酸的磁珠用磁珠分离装置和清洗液(PBS,1mM DTT,批H7.3)清洗后,重新悬浮于0.5ml PBS中。
2)将5nmol单链DNA文库溶于结合缓冲液(100mM NaCl,20mM Tris-HCl pH 7.6,2mM MgCl2,5mM KCl,1mM CaCl2,0.02%Tween 20,1mM DTT),进行加热处理:90℃加热10min,置于冰上10min,然后温度放置5min。
3)将处理好的单链DNA文库与结合有半胱氨酸的微磁珠孵育后,收集不结合磁珠的液体。
4)将步骤3)收集的液体与25ul步骤1)得到的同型半胱氨酸-磁珠一起在结合缓冲液中37℃温育30min。
5)用结合缓冲液洗涤温育后的磁珠,然后加入200ul洗脱缓冲液(20mM Tris-HCl pH7.6,200mM NaCl,10mM EDTA),92℃孵育5min后,回收带有单链寡核苷酸序列的洗脱缓冲液,进行PCR反应。
6)PCR反应程序为:94℃预变性5min;94℃ 30s,47℃ 1min,72℃ 1min,扩增20个循环;最终延伸反应为72℃ 10min。
7)PCR产物为5’端带有生物素标记的双链DNA,将产物与链霉亲和素磁珠混合,25℃孵育30min后,用0.15mol/L NaOH使双链DNA变性为单链DNA,通过脱盐柱纯化即得到下一轮筛选的单链DNA文库。
8)使用200pmol步骤7)得到的新单链DNA文库,重复进行步骤2)至步骤8)的筛选程序,共进行15轮筛选。最后克隆并测序第15轮单链DNA文库,得到HCy5核酸序列:gggctaatgc attgccatta atgcctacct ttgcctgggt ggtctaaccc。
实施例2以流式分析法检测核酸适体HCy5与同型半胱氨酸的结合能力
1)合成5’端带荧光基团FAM标记的同型半胱氨酸核酸适体。
2)使用0nml/L,5nml/L,10nml/L,20nml/L,50nml/L,100nml/L,200nml/L浓度梯度的FAM标记的核酸适体连接同型半胱氨酸(HCy)的微磁珠来测定同型半胱氨酸核酸适体的解离常数(kd)。用200μL结合缓冲液稀释的上述各种浓度核酸适体,加入150nmol/L连接同型半胱氨酸的微磁珠,37℃温育30min。用结合缓冲液洗涤磁珠后,重新悬浮在250μL结合缓冲液中。设置随机序列的寡核苷酸片段和连接半胱氨酸(Cy)的微磁珠作为对照。3)使用BD公司的流式细胞仪对微珠进行荧光测定,然后用Sigma plot软件作图,计算出所筛选到的核酸适体与糖化血红蛋白相互作用的解离常数(kd)相对值,结果如图1所示。
核苷酸序列表
<110>陈燕婷 张莘蔓 李红梅
<120>同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法
<130>2014
<160>1
<170>PatentIn version 3.3
<210>1
<211>50
<212>DNA
<213>人工序列
<222>(1)...(50)
<400>1
gggctaatgc attgccatta atgcctacct ttgcctgggt ggtctaaccc

Claims (3)

1.一种同型半胱氨酸核酸适体,其特征在于,所述核酸适体的核苷酸序列其序列为:
gggctaatgc attgccatta atgcctacct ttgcctgggt ggtctaaccc。
2.一种权利要求1中任一所述同型半胱氨酸核酸适体的衍生物,所述衍生物包括以下四种中的任意一种:
(1)将权利要求1中所述核酸适体任意位置上的碱基A、T、C或G置换成稀有碱基甲基化嘌呤、二氢尿嘧啶或次黄嘌呤后,得到的核酸适体衍生物;
(2)权利要求1中所述核酸适体的核苷酸序列的骨架衍生出的硫代磷酸酯骨架;
(3)权利要求1中所述核酸适体改造成的肽核酸;
(4)权利要求1中所述核酸适体改造成的锁核酸。
3.一种权利要求1或2中所述同型半胱氨酸核酸适体或其衍生物在识别、检测同型半胱氨酸,或者制备检测同型半胱氨酸的试剂盒方面的应用。
CN201410717833.XA 2014-11-30 2014-11-30 同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法 Active CN104561010B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410717833.XA CN104561010B (zh) 2014-11-30 2014-11-30 同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410717833.XA CN104561010B (zh) 2014-11-30 2014-11-30 同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104561010A true CN104561010A (zh) 2015-04-29
CN104561010B CN104561010B (zh) 2017-04-12

Family

ID=53078089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410717833.XA Active CN104561010B (zh) 2014-11-30 2014-11-30 同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104561010B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105647933A (zh) * 2016-03-25 2016-06-08 徐大鹏 甲胎蛋白核酸适体afp4及其制备方法
CN105647932A (zh) * 2016-03-25 2016-06-08 徐大鹏 甲胎蛋白核酸适体afp1及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000027436A1 (en) * 1998-11-10 2000-05-18 Biocrystal Limited Functionalized nanocrystals as visual tissue-specific imaging agents, and methods for fluorescence imaging
EP1128818A1 (en) * 1998-11-10 2001-09-05 Biocrystal Limited Functionalized nanocrystals and their use in detection systems
US20060257915A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Pronucleotein Biotechnologies, Llc Methods of producing competitive aptamer fret reagents and assays
WO2007002365A2 (en) * 2005-06-24 2007-01-04 Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University Modulation of amino acid metabolism in the hypothalamus
JP2008082917A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Fujifilm Corp 被験物の測定方法
WO2008150873A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Purdue Research Foundation Ultrasensitive detection of biomolecules using immunoseparation and diffractometry
US20100204102A1 (en) * 2007-05-01 2010-08-12 Kazunari Akiyoshi Hybrid gel comprising chemically crosslinked hyaluronic acid derivative and pharmaceutical composition comprising the same
CN102165071A (zh) * 2008-02-21 2011-08-24 Otc生物技术有限公司 制备均质塑料-粘附适体-磁珠-荧光团和其他夹心分析物的方法
WO2011160126A2 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate S-adenosyl-(l)-homocysteine (sah) riboswitches and compositions and uses thereof
US20120219961A1 (en) * 2006-05-12 2012-08-30 Pronucleotein Biotechnologies, Llc Methods of running assays using intrachain fluorophore-quencher FRET-aptamers
US20140011200A1 (en) * 2005-05-13 2014-01-09 Pronucleotein Biotechnologies, Llc Methods of producing competitive aptamer fret reagents and assays

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000027436A1 (en) * 1998-11-10 2000-05-18 Biocrystal Limited Functionalized nanocrystals as visual tissue-specific imaging agents, and methods for fluorescence imaging
EP1128818A1 (en) * 1998-11-10 2001-09-05 Biocrystal Limited Functionalized nanocrystals and their use in detection systems
US20060257915A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Pronucleotein Biotechnologies, Llc Methods of producing competitive aptamer fret reagents and assays
US20140011200A1 (en) * 2005-05-13 2014-01-09 Pronucleotein Biotechnologies, Llc Methods of producing competitive aptamer fret reagents and assays
WO2007002365A2 (en) * 2005-06-24 2007-01-04 Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University Modulation of amino acid metabolism in the hypothalamus
US20120219961A1 (en) * 2006-05-12 2012-08-30 Pronucleotein Biotechnologies, Llc Methods of running assays using intrachain fluorophore-quencher FRET-aptamers
JP2008082917A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Fujifilm Corp 被験物の測定方法
US20100204102A1 (en) * 2007-05-01 2010-08-12 Kazunari Akiyoshi Hybrid gel comprising chemically crosslinked hyaluronic acid derivative and pharmaceutical composition comprising the same
WO2008150873A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Purdue Research Foundation Ultrasensitive detection of biomolecules using immunoseparation and diffractometry
CN102165071A (zh) * 2008-02-21 2011-08-24 Otc生物技术有限公司 制备均质塑料-粘附适体-磁珠-荧光团和其他夹心分析物的方法
WO2011160126A2 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate S-adenosyl-(l)-homocysteine (sah) riboswitches and compositions and uses thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105647933A (zh) * 2016-03-25 2016-06-08 徐大鹏 甲胎蛋白核酸适体afp4及其制备方法
CN105647932A (zh) * 2016-03-25 2016-06-08 徐大鹏 甲胎蛋白核酸适体afp1及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104561010B (zh) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104561008A (zh) 同型半胱氨酸核酸适体HCy1及其制备方法
CN108034658B (zh) 一种检测人葡萄膜黑色素瘤细胞的核酸适体
CN103205431B (zh) 一种核酸适配体及其衍生物、核酸适配体的筛选方法及在检测人胆管癌细胞株中的应用
CN104293794B (zh) 一种与β‑淀粉样前体蛋白裂解酶1特异性结合的核酸适配子及其应用
CN104630230B (zh) 一组特异识别大田软海绵酸的核酸适配体
CN108034659B (zh) 一种ssDNA核酸适配体及其的溶藻弧菌快速检测中的应用
CN102766693B (zh) 可用于检测人肝癌细胞株smmc-7721的核酸适体及其筛选方法和应用
CN105647932A (zh) 甲胎蛋白核酸适体afp1及其制备方法
CN103911379B (zh) 核酸适配体及其衍生物、筛选方法和应用
CN110643611A (zh) 一种核酸适配体及其构建方法和其在检测石斑鱼虹彩病毒中的应用
CN102766633B (zh) 可用于检测人肝癌细胞株Bel-7404的核酸适体及其筛选方法和应用
CN104561010A (zh) 同型半胱氨酸核酸适体HCy5及其制备方法
CN104561009A (zh) 同型半胱氨酸核酸适体HCy2及其制备方法
CN104561011A (zh) 同型半胱氨酸核酸适体HCy3及其制备方法
CN104593371A (zh) 同型半胱氨酸核酸适体HCy4及其制备方法
CN106480042A (zh) 一种快速识别胰岛素核酸适体ins2及其制备方法
CN105602958A (zh) 甲胎蛋白核酸适体afp5及其制备方法
CN113249386A (zh) 一种甲氨蝶呤的核酸适配体、核酸适配体衍生物及其应用
CN107937402A (zh) 一种特异性识别谷胱甘肽核酸适体gsh1及其衍生物
CN104164436A (zh) 一种糖化血红蛋白的核酸适体及其制备方法
JP2023504683A (ja) 試料の標的分子集団に対するプロファイルを得る方法
CN104774923A (zh) 一种测定转录调控复合体的方法
CN104109675A (zh) 一种糖化血红蛋白的核酸适体及其制备方法
CN106872680A (zh) 血清复合靶核酸适配体筛选方法
CN107937403A (zh) 高亲和力谷胱甘肽核酸适体gsh3及其衍生物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170306

Address after: 528400 Guangdong province Zhongshan Nanlang Town Ho Chung Village of Southern China city science and technology park is a modern Chinese medicine plant No. one or two layer

Applicant after: Zhongshan BGH Biotechnology Co.,Ltd.

Address before: 530022 Nanning National Road, the Guangxi Zhuang Autonomous Region, No. 89

Applicant before: Chen Yanting

Applicant before: Zhang Shenman

Applicant before: Li Hongmei

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Homocysteine nucleic acid aptamer HCy5 and its preparation method

Effective date of registration: 20231208

Granted publication date: 20170412

Pledgee: Zhongshan Torch High-tech Industrial Development Zone Branch of Agricultural Bank of China Co.,Ltd.

Pledgor: Zhongshan BGH Biotechnology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980070122

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right