CS224618B2 - Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide - Google Patents

Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide Download PDF

Info

Publication number
CS224618B2
CS224618B2 CS569381A CS569381A CS224618B2 CS 224618 B2 CS224618 B2 CS 224618B2 CS 569381 A CS569381 A CS 569381A CS 569381 A CS569381 A CS 569381A CS 224618 B2 CS224618 B2 CS 224618B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
enzyme
dna
reaction
triphosphate
reaction mixture
Prior art date
Application number
CS569381A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Janos Sagi
Laszlo Oetvoes
Ildiko Fritsche
Anna Szabolcs
Attila Szemzoe
Gabor Kruppa
Ivan Pal
Original Assignee
Mta Koezponti Kemiai Kutato In
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 Mta Koezponti Kemiai Kutato In filed Critical Mta Koezponti Kemiai Kutato In
Priority to CS569381A priority Critical patent/CS224618B2/en
Publication of CS224618B2 publication Critical patent/CS224618B2/en

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu přípravy polydesoxynukleotidů z 2 ’-desoxynukleotid-5 '-trifosfátů enzymem DNA-polymerasa, který má více než jednu volnou merkaptoskupinu, nepatřící k aktivnímu centru, v přítomnosti dvojmocnáho kationtu a popřípadě vzorového primárního komplexu ve vodném pufrovaném prostředí o hodnotě pH 6,5 až 9,5, odpovídajícím používanému enzymu, při teplotě 15 až 42 °C.The invention relates to a process for the preparation of polydesoxynucleotides from 2'-desoxynucleotide-5'-triphosphates by a DNA polymerase enzyme having more than one free mercapto group not belonging to the active center in the presence of a divalent cation and optionally an exemplary primary complex in an aqueous buffered pH medium 6.5 to 9.5, corresponding to the enzyme used, at a temperature of 15 to 42 ° C.

Vzorovým primárním komplexem je vzorová molekula, která je identická s vyráběnými, žádanými polydesoxynukleotidy.An exemplary primary complex is an exemplary molecule that is identical to the desired polydesoxynucleotides produced.

Je známo, že se enzymatická syntézy polydesoxynukleotidů provádějí způsobem s homogenní fází. Takový způsob je popsán například v těchto publikacích: J. F. Eurd a S. D. Wells,It is known that enzymatic synthesis of polydesoxynucleotides is carried out in a homogeneous phase manner. Such a method is described, for example, in the following publications: J. F. Eurd and S. D. Wells,

J. Mol. Blol. 53, str. 435 až 459 (1970); F. J. Bollum, Procedures in Nucleie Aeid Research, str. 591, vydavatel Cantoni, G. L. a Davies, D, R,, New York, Harper 8 Row (1966); J. Sági, A. Szabolcs, A. Szemzo a L. Otvos, Nucleic Acid Research, 4, str. 2 767 až 2 777 (1977).J. Mol. Blol. 53, pp. 435-459 (1970); Bollum, F.J., Procedures in Nucleie Aeid Research, p. 591, Cantoni, G.L., and Davies, D, R, New York, Harper 8 Row (1966); J. Sagi, A. Szabolcs, A. Szemzo and L. Otvos, Nucleic Acid Research, 4, pp. 2,767-277 (1977).

Při těchto způsobech obsahuje pufrovaná reakční směs substrát, vzorový primární komplex, enzym.a kationty, které zajišťují optimální funkci enzymu. Reakční směs se inkubuje, po ukončení reakce se enzym denaturuje (například zahřátím reakční směsi), pak se vyloučená enzymatická bílkovina ze směsi odstraní. Ze získané polydesoxynukleotidové směsi se polymery s vysokou molekulovou hmotnostní získají čištěním dialýzou.In these methods, the buffered reaction mixture comprises a substrate, an exemplary primary complex, an enzyme, and cations that provide optimal enzyme function. The reaction mixture is incubated, after completion of the reaction, the enzyme is denatured (for example by heating the reaction mixture), then the secreted enzymatic protein is removed from the mixture. From the polydesoxynucleotide mixture obtained, high molecular weight polymers are obtained by dialysis purification.

Takto připravených polydesoxynukleotidů se používá jakožto DNA-modelu pro fyzikální, chemické, biochemické.a biologické studium nukleových kyselin.The polydesoxynucleotides thus prepared are used as DNA models for the physical, chemical, biochemical and biological studies of nucleic acids.

Obecně používaným DNA-modelem je například kopolymer 2 '-desoxysdenosin-5 '-monofosfátu (dAMP) a thymin-5'-monofosfátu (dTMP) s přísně se střídající sekvencí a se dvojitou šroubovicí.A commonly used DNA model is, for example, a 2'-desoxysdenosine-5'-monophosphate (dAMP) and thymine-5'-monophosphate (dTMP) copolymer with a strictly alternating sequence and a double helix.

...-dAMP-dTMP-dAKF-dTMP-..., který má zkratku: póly d(A-T)....- dAMP-dTMP-dAKF-dTMP -..., which has the abbreviation: poles d (A-T).

případě od DNA odvozených DNA-polymeras je nukleotidový sled nového DNA-vlákna určován nukleotidovým sledem vzorové DNA, vnesené do směsi. Pro syntézu póly d(A-T) je tedy zapotřebí takového póly d(A-T) vzorového primárního komplexu, '/nesením odpovídajícího vzorového primárního komplexu je možno vyrábět různé polydesoxynukleotidy, jako například poly/dA/.poly/dT/, póly d/G-C/, póly d/I-C/, poly/dG/.poly/dC/, poly/dl/.poly/C/, přičemž A znamená adenin, T thymin, G guenin, I inosin a C cytosin.In the case of DNA-derived DNA polymerases, the nucleotide sequence of a new DNA strand is determined by the nucleotide sequence of the sample DNA introduced into the mixture. Thus, for the synthesis of the d (AT) poles, such d (AT) poles of the exemplary primary complex are required, and by carrying the corresponding exemplary primary complex, various polydesoxynucleotides can be produced, such as poly (dA) poly (dT), d (GC) poles. the poles d (IC), poly (dG) poly (dC), poly (d1) poly (C), wherein A is adenine, thymine, G guenine, inosine and C cytosine.

Jednotlivé DNA-poly,meresové enzymy jsou naproti tomu schopny také bez z venku vneseného vzorového primárního komplexu tak zvané denovo syntézy poldy d/A-T/. Takovým enzymem je například enzym S.coli DNA-polymerasa I.Individual DNA-poly, meres enzymes, on the other hand, are also able without the externally introduced exemplary primary complex of the so-called d-A-T / day synthesis. Such an enzyme is, for example, the enzyme S. coli DNA polymerase I.

Nedostatkem známých způsobů pro enzymatickou přípravu polydesoxynukleotidů je skutečnost, že se enzymu může použít toliko jednou a že při zpracování reakční směsi je odstraňování enzymu spojeno s jeho denaturalizací.A disadvantage of the known methods for the enzymatic preparation of polydesoxynucleotides is that the enzyme can be used only once and that the removal of the enzyme is associated with its denaturalization in the processing of the reaction mixture.

Je proto třeba vypracovat takový způsob přípravy, který by neměl tento nedostatek.It is therefore necessary to develop a method of preparation that does not have this deficiency.

Základem vynálezu je poznatek, že shora uvedený cíl je dosažitelný) jestliže se syntéza polydesoxynukleotidů provádí za pomoci enzymu vázaného na pevný nosič. Tak se může ,enzym odstranit z reakční směsi jednoduchým odfiltrováním a může se ho opětovně používat.It is the basis of the invention that the above object is achievable when the synthesis of polydesoxynucleotides is carried out using an enzyme bound to a solid support. Thus, the enzyme can be removed from the reaction mixture by simple filtration and can be reused.

Dalěím základem vynálezu je poznatek, že se na pevný nosič mohou vázat a tak pro tento účel používat takové DNA-polymerasové enzymy, které mají více než jednu merkaptoskupinu, která netvoří část aktivního centra enzymu. Těmito skupinami se totiž může enzym substitucí protonu vázat na vhodný nosič, aniž tato vazba způsobuje ztrátu aktivity nebo pokles aktivity.It is a further object of the invention to recognize that DNA polymerase enzymes having more than one mercapto group that do not form part of the active center of the enzyme can bind to the solid support and so use for this purpose. Indeed, these groups can bind the enzyme to a suitable carrier by substituting the proton, without causing the loss of activity or decrease in activity.

Na základě shora uvedeného se tedy vynález týká způsobu příprav polydesoxynukleotidů z 2 ”-desoxynukleosid-5 '-trifosfátů s DNA-polymerasovým enzymem, který má více než jednu merkaptoskupinu, které nepatří k aktivnímu centru, v přítomnosti dvojmocného kationu a popřípadě vzorového primárního komplexu ve vodném pufrovém prostředí o hodnotě pH 6,5 až 9,5, odpovídajícím použitému enzymu, při teplotě 15 až 42 °C. Podle vynálezu se postupuje tak, že se jakožto DNA-polymerasového enzymu používá enzymu s merkeptoskupinami schopnými vazby na pevný nosič kovalentní vazbou.Accordingly, the invention relates to a process for the preparation of polydesoxynucleotides from 2'-desoxynucleoside-5'-triphosphates with a DNA polymerase enzyme having more than one non-active mercapto group in the presence of a divalent cation and optionally an exemplary primary complex in the an aqueous buffer medium having a pH of 6.5 to 9.5, corresponding to the enzyme used, at a temperature of 15 to 42 ° C. According to the invention, an enzyme with mercapto groups capable of binding to a solid support by a covalent bond is used as the DNA polymerase enzyme.

Při provedení způsobu podle vynálezu se jakožto pevného nosiče používá imobilizovaného činidla, které má thiolové skupiny.In carrying out the process of the invention, an immobilized reagent having thiol groups is used as the solid carrier.

K vázání enzymu jsou vhodné takové pevné nosiče, které jsou schopny vázat merkaptoskupinu. K takovým nosičům patří zmobilizovaná thiolová činidla s modifikovanou agarosovou bází, jako jsou například Thiopropyl-Sepharosa 6B (Pharmacia Information Booklet, ,977) nebo aktivovaná Thiol-Sepharosa 4B (Pharmacia Information Booklet, 1974).Solid carriers that are capable of binding a mercapto group are suitable for enzyme binding. Such carriers include agarose-modified mobilized thiol reagents such as Thiopropyl-Sepharose 6B (Pharmacia Information Booklet, 977) or activated Thiol-Sepharose 4B (Pharmacia Information Booklet, 1974).

Struktura Thiopropy.l-Sepharosy 6B jeThe structure of Thiopropyl 1-Sepharose 6B is

přičemž matricí je modifikovaná agarosa.Thiopropyl-Sepharosa 6B obsahuje 20 /umol 2-thiopyridylových skupin na 1 ml zbotnalého gelu; 1 g lyofylizováného gelu zaujímá ve zbotnalém stavu objem přibližně 3 ml. 2-Thiopyridylovou skupinou maskovaná a aktivovaná imobilizovaná thiolová skupina se může -uvolnit různým způsobem, může se však také uvádět do reakce přímo s merkaptoskupinou za vytvoření disulfidové vazby. Podle informačního materiálu Pharmacia je molární extinkční koeficient přitom odštěpeného 2-thiopyridonu při 343 nm 8,08 x x 16¾-1 cm-'.wherein the matrix is modified agarose. Thiopropyl-Sepharose 6B contains 20 µmol of 2-thiopyridyl groups per ml of swollen gel; 1 g of lyophilized gel occupies a swollen volume of approximately 3 ml. The 2-thiopyridyl group masked and activated immobilized thiol group can be released in various ways, but can also be reacted directly with the mercapto group to form a disulfide bond. According to the information material from Pharmacia is the molar extinction coefficient while cleaved 2-thiopyridone at 343 nm 8.08 16¾ xx -1 cm - '.

Zvolený pevný nosič se zbotná v kaliumfosfátovém pufru /hodnota pH 7,4/, pek se plní do kolony a pek se vnese v pufru rozpuštěný emzym.The selected solid support was swelled in potassium phosphate buffer (pH 7.4), packed into the column, and baked dissolved in the buffer.

Podle vynálezu se používá takových enzymů, které obsahují volné merkaptoskupiny schopné reakce. K nim patří z bakterie Escherichia coli izolovaný enzym DNA-polymerasa typ I (Kornbergova polymerasa). Je to kulovitá molekula bez podjednotky o molekulové hmotnosti 109 000 g/mol obsahující 975 aminokyselin. Její aktivní centrum obsahuje též lysinovou e arigininovou molekulu. V molekule je jedna jediná sulfidová vazba a jedna sulfhydrylová skupina. Sulfhydrylová skupina se může bez snížení aktivity uvádět do reakce s jodscetátem a se solemi rtuti.According to the invention, enzymes are used which contain free mercapto groups capable of reaction. These include the isolated DNA polymerase type I enzyme (Kornberg polymerase) from Escherichia coli. It is a spherical molecule without a subunit of molecular weight 109,000 g / mol containing 975 amino acids. Its active center also contains a lysine and ariginine molecule. There is one single sulfide bond and one sulfhydryl group in the molecule. The sulfhydryl group can be reacted with iodoacetate and mercury salts without reducing activity.

Podobně jako enzym z E.coli se inhibují také z jiných bakterií (Bacillus subtilis, Micrococcus lisodeicticus a íúycobacterium tuberculosis) izolované DNA-polymerované enzymy typu I nikoliv sulfhydrylovými činidly, tedy podobně jako se Imobilizuje enzym z E.coli. Současně se však ze čtyř druhů bakterií isolované DNA-polymerasové enzymy typu II a III inhibují sulfhydrylovými činidly, takže se nemohou vázat shora uvedeným způsobem na pevný nosič. Z organismů savců dosud izolovaných DNA-polymeras (EC.2;7.7.7.) se rovněž alfa-polymerasy a gama-polymerasy inhibují, zatímco bete-polymerasa se sulfhydrylovými činidly neinhibuje.Similarly to the enzyme from E. coli, isolated DNA-polymerized type I enzymes are inhibited from other bacteria (Bacillus subtilis, Micrococcus lisodeicticus and cycobacterium tuberculosis) by non-sulfhydryl agents, i.e. similar to the immobilization of the enzyme from E. coli. At the same time, however, the four types of bacteria-isolated DNA polymerase enzymes type II and III are inhibited by sulfhydryl agents so that they cannot bind to the solid support in the above manner. Of the mammalian organisms isolated so far, DNA polymerases (EC.2; 7.7.7.) Also inhibit alpha-polymerases and gamma-polymerases, while beta-polymerase with sulfhydryl agents does not.

Na kolonu vnesený, v pufru rozpuštěný enzym se dalším enzymem spláchne do kolony a pak se směs pro co možná dokonalou vazbu desetkrát přečerpá peristaltickým čerpadlem. Reakce pro bíhá podle reakčního schématu.The enzyme loaded on the column, dissolved in the buffer, is flushed with the next enzyme into the column, and then the mixture is pumped through the peristaltic pump 10 times for as perfect a bond as possible. The reaction proceeds according to the reaction scheme.

R-S-S ~<O> + H-SH-> R-S-S-E + S =/C?S kde znamenáR-S-S ~ <O> + H-SH-> R-S-S-E + S = / C? S where means

E enzym DNA-polymerasu typu I aE Type I DNA polymerase enzyme a

R Sepharosa-O-CH2-CH-CH2-.R Sepharose-O-CH 2 -CH-CH 2 -.

OHOH

Množství vázaného enzymu se může přímo stanovit měřením molární absorpce světla odštěpené 2-thiopyridonové skupiny, nepřímo měřením množství DNA, která se vyrobí syntézou kstalyzovanou enzymem.The amount of bound enzyme can be directly determined by measuring the molar absorption of light of the cleaved 2-thiopyridone moiety, indirectly by measuring the amount of DNA that is produced by enzyme-catalyzed synthesis.

Po ukončení reakce vázání enzymu se pufr vypustí, gel se promývá dalším čerstvým pufrem zprvu tak dlouho, až spektrum odtékajícího pufru není stejné jako čistého pufru, což je asi 10 ml. Pak se promývá dalšími 40 ml rychlostí 1 ml/min. Pro spektrofotometru se používá registračního spektrofotometru.After the enzyme binding reaction is complete, the buffer is drained, the gel is washed with additional fresh buffer at first until the run-off buffer spectrum is not the same as the pure buffer, which is about 10 ml. Wash with a further 40 ml at a rate of 1 ml / min. A spectrophotometer is used for the spectrophotometer.

Takto vázaného enzymu se pak používá pro syntézu polydesoxynukleotidů. Pro syntézu použitá reakční směs obsahuje ve vodném prostředí jakožto substrát použité desoxynukleotidy a vzorový primární komplex.The enzyme thus coupled is then used for the synthesis of polydesoxynucleotides. The reaction mixture used for the synthesis comprises the deoxynucleotides used in the aqueous medium as a substrate and an exemplary primary complex.

Reakční směs se nastaví pufrem, jehož množství a kvalita musejí zajistit optimální funkci použitého enzymu, na hodnotu pH 6,5 až 9,5. Do reakční směsi se kromě toho přidává kovová sůl zajištující optimální funkci enzymu, nejlépe hořečnatá sůl, v odpovídající koncentraci.The reaction mixture is adjusted to a pH of 6.5 to 9.5 with a buffer whose quantity and quality must ensure optimal functioning of the enzyme used. In addition, a metal salt ensuring optimal enzyme function, preferably a magnesium salt, is added to the reaction mixture at an appropriate concentration.

Kolona se temperuje na 37 °C a nanese se na ni reakční směs o teplotě rovněž 37 °C; pak se přečerpává odpovídajícím peristaltickým čerpadlem.The column is heated to 37 ° C and the reaction mixture is also applied at 37 ° C; it is then pumped through the corresponding peristaltic pump.

Postup reakce se může sledovat různými způsoby, například měřením radioaktivity látky nerozpustné v kyselině, papírovou chromatografii, analýzou koneěného produktu nebo kontrolní reakcí.The progress of the reaction can be monitored in various ways, for example by measuring the radioactivity of the acid-insoluble substance, paper chromatography, analysis of the end product or the control reaction.

V případě měření radioaktivity musí reakční směs obsahovat také značený substrát,In the case of measurement of radioactivity, the reaction mixture must also contain a labeled substrate,

K tomuto účelu se může použít například dATP. Měření se provádí tak, že se z kolony vytékající směsi odebírá v určitých časových obdobích vzorek vždy o objemu 25 pl Hsmiltonovou mlkropipetou a alikvoty se měří na skleněných filtračních destičkách typu GF/G (průměr .2,5 cm, Whatmen). Vkládají se do roztoku (10 ml roztoku na skleněný filtr, 0 až 5 °C 10 minut) ze studené 5% trichloroctové kyseliny o teplotě 0 až 5 °C (TGA) a 1% natriumpyrofosfátu, promyjí se dvakrát 5% roztokem trichloroctové kyseliny ε pak dvakrát 96% ethylalkoholem a nakonec dvakrát diethyletherem a suší se na vzduchu. Radioaktivita v kyselině nerozpustných polymerních molekul (polymeru sestávajícího z více než 10 monomerních molekul) se měří ve směsi s toluenem Packardovým spektrometrem. Tímto způsobem se může sledovat teké kontrolní reakce.For example, dATP may be used for this purpose. The measurement is performed by taking a 25 µL sample with a Hsmilton mlipipette over a period of time from the effluent column and aliquots on GF / G glass filter plates (2.5 cm diameter, Whatmen). Place in a solution (10 ml glass filter solution, 0 to 5 ° C for 10 minutes) of cold 5% trichloroacetic acid at 0 to 5 ° C (TGA) and 1% sodium pyrophosphate, wash twice with 5% trichloroacetic acid solution ε then twice with 96% ethyl alcohol and finally twice with diethyl ether and air dried. Radioactivity in acid-insoluble polymer molecules (a polymer consisting of more than 10 monomer molecules) is measured in admixture with a toluene Packard spectrometer. In this way, the control reactions can also be monitored.

Papírová chromatografie je vhodná v přípedě radioaktivních substrátů ke kvantitativnímu a u neaktivních substrátů naopak ke kvalitativnímu sledování reakce. Na 1 cm široký a 15 až 18 cm dlouhý papírový proužek DE 81 (DEAE-celulóze, whetman) se nanese 5 až 25 /ul reakční směsi. Jakožto prostředku se používá 0,15 M roztoku hydrogenuhličitanu amonného:Paper chromatography is suitable in the case of radioactive substrates for quantitative and inactive substrates for qualitative monitoring of the reaction. On a 1 cm wide and 15-18 cm long paper strip of DE 81 (DEAE-cellulose, whetman), 5-25 µl of the reaction mixture is applied. A 0.15 M ammonium bicarbonate solution is used as the composition:

R^. hodnoty nukleotidů jsou 0,35 až 0,55, polynukleotidy zůstávají ns výchozím bodu.R ^. the nucleotide values are 0.35 to 0.55, the polynucleotides remain at the starting point.

Do z gelu vypuětěné a vymyté (při 260 nm kontrolované) reakční směsi se přidává roztok obsahující 2,5 molu chloridu sodného a 0,038 molu ethylendiamintetraoctové kyseliny na litr roztoku v objemovém poměru 1 : 0,65 a pak se směs udržuje po dobu 10 minut na teplotě 70 °C. Po ochlazení se vytřepe třikrát stejnými objemy směsi chloroformu a isoamylalkoholu v poměru 24 : '. Dvě fáze se oddělí (odstředěním nebo na pepíru k dělení fází, Ahatman) a vodná fáze se dialýzuje dvakrát destilovanou vodou za (míchání, teplote 4 °C, kontinuálně). Měří se vodivost dialyzovaného roztoku. Když vodivost po průtoku 0,8 1 dvakrát'destilované vody dosáhne hodnoty dvakrát destilované vody (0,2 až 0,6 juS) dialýzuje se dalšími 0,4 až 0,5 litry dvakrát destilované vody. Pak se produkt lyofilizuje až k suchu a vyjme se do 1C~2 molu TRIS.HC1 (o hodnotě pH 7,4), a Ifc-^ molu ethylendiairintetrooctové kyseliny; roztok má objem 500/ul. Ze získaného roztoku odebrané alikvoty se podrobují stanoveni koncentrace, ultrafialového spektra, tepelné hyperchromicity ε aktivity vzoru. Polymerní roztok se skladuje při teplotě -25 °C.A solution containing 2.5 moles of sodium chloride and 0.038 moles of ethylenediaminetetraacetic acid per liter of solution in a 1: 0.65 by volume ratio is added to the gelled and washed (260 nm controlled) reaction mixture and then held for 10 minutes at temperature 70 ° C. After cooling, shake three times with equal volumes of a 24: 1 mixture of chloroform and isoamyl alcohol. The two phases are separated (by centrifugation or on phase separating paper, Ahatman) and the aqueous phase is dialyzed twice with distilled water under stirring (4 ° C, continuously). The conductivity of the dialyzed solution is measured. When the conductivity after the flow of 0.8 l of double-distilled water reaches the value of double-distilled water (0.2 to 0.6 µS), it is dialyzed with an additional 0.4 to 0.5 liters of double-distilled water. Then the product is lyophilized to dryness and taken up in 1C- 2 mol of TRIS.HCl (pH 7.4), and Ifc -1 mol of ethylenediaminetetroacetic acid; the solution has a volume of 500 µl. Aliquots of the obtained solution are subjected to determination of concentration, ultraviolet spectrum, thermal hyperchromicity ε of the activity of the sample. The polymer solution was stored at -25 ° C.

Kontrolní reakce: Do 165/ul reakční směsi (stejného složení, jako má směs použitá při reakci s zmobilizovaným enzymem) se přidá množství enzymu objemově odpovídající ε inkubuje se při teplotě 37 °C. Vzorek se odebírá ve stejných časových obdobích jako v případě kontrolované reakce a shora popsaným způsobem se nanáší na skleněný filtr (GF)C, zpracovává se a provede se měření.Control reaction: To 165 µl of the reaction mixture (the same composition as that used in the reaction with the mobilized enzyme) was added an amount of enzyme corresponding to ε incubated at 37 ° C. The sample is taken over the same time periods as for the controlled reaction and applied to the glass filter (GF) C as described above, processed and measured.

**

Skladování a opětné použití imobilizovaného enzymu se provádějí tímto způsobem:Storage and re-use of immobilized enzyme are carried out as follows:

Po'vypuStění a vymytí reakční směsi se gel promyje dalšími ICO ml 60 mM knliuxfosfátového pufru a pak 20 ml 0,02% roztoku natriumazidu a v něm se ve sloupci nebo po odstranění z něho skladuje při teplotě 3 až 6 °C. Po vymytí natriumazidového roztoku se enzymu může znovu použít; při opětovném použití jeho původní aktivita klesá sotva o 0 až j í. Nejvíce znovu zkoumaným a stabilizovaným zmobilizovaným enzymem byla E.coli DNA-polymerssa I, stupen II: v průběhu dvou měsíců se její aktivita při šestkrát opakovaném použití nezměnila.After draining and washing the reaction mixture, the gel is washed with an additional 10 mL of 60 mM Knifux phosphate buffer followed by 20 mL of 0.02% sodium azide solution and stored in the column or after removal at 3-6 ° C. After washing the sodium azide solution, the enzyme can be reused; when reused, its initial activity barely decreases by 0 to 5. The most re-investigated and stabilized immobilized enzyme was E. coli DNA-polymerssa I, Grade II: over two months, its activity did not change over six times repeated use.

Způsob podle vynálezu má tyto důležité přednosti:The process according to the invention has the following important advantages:

a) Na pevný nosič kovalentní vazbou vázaný enzym DM-polymernsa se podílí no syntéze desoxypolynukleotidu reakcí s hetsrogenrí fází, po ukončení reakce se může bez denaturalizrc z reakční směsi odstranit.a) The solid support covalently bonded with DM-polymer is involved in the synthesis of the desoxypolynucleotide by reaction with the hetrogen phase, and can be removed from the reaction mixture without denaturalization after completion of the reaction.

b) Vázaného enzymu se může opakované používat.b) The bound enzyme may be reused.

e) Vázaného enzymu se také může používat při kontinuálním provozu. Způsob podle vynálezu lezu blíže objasňují příklady provedení.e) The bound enzyme can also be used in continuous operation. The process according to the invention is illustrated in more detail by the examples.

Příklad 1Example 1

a) Způsob přípravy Thiopropyl-Sepharosy 6B g lyofilizovaného obchodního thiolového činidla Thiopropyl-Sepharosa 6B se nechává zbotnat po dobu 15 minut při teplotě místnosti v 60 mK kaliumfosfátového pufru (hodnota pH 7,4), pak se plní do skleněné kolony s pláštěm a se skleněným filtrem (’,5 x '5 cm) a promyje se 200 ml hora uvedeného pufru, aby se obchodní přidaný stabilizářní prostředek vymyl.a) Preparation of Thiopropyl-Sepharose 6B g Lyophilized commercial thiol reagent Thiopropyl-Sepharose 6B was swelled for 15 minutes at room temperature in 60 mK potassium phosphate buffer (pH 7.4), then packed into a jacketed glass column and blended. glass filter (5 * 5 cm) and washed with 200 ml of the above buffer to wash the commercially added stabilizer.

b) do přibližně 0,5 ml pufru nad usazeným, bublin prostým gelem se přidá ICO jednotek (20 jíl) E.coli MKE 600 DNA-polymerasy I, stupen I s měrnou aktivitou 3 85C jednotek/mg bílkoviny Hamiltonovou mikropipetou. (Jedna jednotka enzymu DNA-polymerasa vestaví !0 nmolu celkového nukleotidu při teplotě 37 °C v průběhu 30 minut do v kyselině nerozpustného polymeru v přítomnosti odpovídajícího vzorového primárního komplexu v určitém pufru). Pomalým odkapáváním se vpustí do gelové vrstvy (0,1 až 0,2 ml/min) a spláchne se do ní dalšími 10 ml pufru při teplotě místnosti a pak se přečerpá desetkrát peristaltickým čerpadlem.b) ICO units (20 µl) of E. coli MKE 600 DNA polymerase I, step I with a specific activity of 3,850 units / mg protein by Hamilton micropipette are added to approximately 0.5 ml of the buffered, gel-free buffer. (One unit of DNA polymerase enzyme incorporated 10 nmoles of total nucleotide at 37 ° C over 30 minutes into an acid-insoluble polymer in the presence of the corresponding exemplary primary complex in a certain buffer). Slowly drip it into the gel layer (0.1 to 0.2 ml / min) and rinse with a further 10 ml of buffer at room temperature and then pump 10 times with a peristaltic pump.

c) Syntéza póly d(A-T)c) Synthesis of poles d (A-T)

Sloupce se temperují termostatem na 37 °C a pak se do gelu vpustí 10 ml reakční směsi tohoto složení: 60 mmol/1 kallumfosfátu hodnota pH 7,4), ó mraol/1 chloridu hořečnstého, mmol/1 [jPj dATP jehož měrná aktivita je 10,9 rozpadů/min na mol , 1 mmol/1 dTTP,The columns were thermostated at 37 ° C and then 10 ml of a reaction mixture of the following composition: 60 mmol / l of kallumphosphate (pH 7.4), 6 mol / l of magnesium chloride, mmol / l [µP dATP whose specific activity was 10.9 decays / min per mole, 1 mmol / l dTTP,

100 umolu [p] /1 aktivovaného póly d/A-T/ vzorového primárního komplexu rozpuštěného dvakrát destilovanou vodou na objem 10 ml. Mrtvému prostoru odpovídajících 2 až 3 ml pufru (kontrolováno spektrofotometricky) se vylije, pak se reakční směs peristaltickým čerpadlem přečerpává rychlostí 0,5 ml/min. Postup reakce se může sledovat měřením radioaktivity.100 µmol [p] / 1 activated with d / A-T poles of a sample primary complex dissolved in twice distilled water to a volume of 10 ml. The dead space corresponding to 2 to 3 ml of buffer (spectrophotometrically checked) is poured out, then the reaction mixture is pumped through the peristaltic pump at a rate of 0.5 ml / min. The progress of the reaction can be monitored by measuring the radioactivity.

rr

Po reakční době 24 hodin je vzniklé množství polymeru na základě vestavění i_H J dAMP do v kyselině nerozpustné látky 3,04 mg. Spotřebuje se 45 % substrátu.After a reaction time of 24 hours, the amount of polymer formed by incorporation of 1 H dAMP into the acid-insoluble substance is 3.04 mg. 45% of the substrate is used.

Z takto získaného póly d/A-T/ se oddělí dialýzou látky s nízkou molekulovou hmotností. Množství čistého a nativního póly d/A-T/ s vysokou molekulovou hmotností 200 COO g/mol je 2,2 mg.From the thus obtained poles d (A-T), it is separated by dialysis of a low molecular weight substance. The amount of pure and native high molecular weight d (A-T) poles of 200 COO g / mol is 2.2 mg.

Přiklad 2Example 2

Způsobem popsaným v příkladu 1 se váže 150 jednotek (100 /ul) enzymu E.coli MRE DtíA-polymeraee I, stupeň II s měrnou aktivitou 116 jednotek/mg bílkoviny na imobilizované thiolové činidlo. Syntéza se provádí způsobem popsaným v příkladu !. Jakožto substrátu se používá mmol/1 iP dATP a 2 mmol/1 dTTP. Množství takto v průběhu 4 hodin syntetizovaného polymeru je podle měření radioaktivity 2,37 mg, spotřeba substrátu je 18 %. Molekulová hmotnost izolovaného a čištěného polymeru je nízká (5 až 200 000 g/mol), jeho množství je 1,78 mg.By the method described in Example 1, 150 units (100 µl) of the E.coli enzyme MRE DαA polymerase I, stage II with a specific activity of 116 units / mg protein was bound to the immobilized thiol reagent. The synthesis was carried out as described in Example 1. Mmol / l iP dATP and 2 mmol / l dTTP are used as substrates. The amount of polymer synthesized during this 4 hours is 2.37 mg, measured by radioactivity, substrate consumption 18%. The molecular weight of the isolated and purified polymer is low (5 to 200,000 g / mol) and is 1.78 mg.

Příklad 3Example 3

Ne imobilizované thiolové činidlo se váže způsobem popsaným v příkladu 1 45 jednotek (50 /*1) enzymu B. coli MRE 600 DNA-pclymerass I ve formě fragmentu (enzym A podle Klenowa) s měrnou účinností 6 940 jednotek na mg bílkoviny. Také syntéza se provádí způsobem popsaným v příkladu 1. Jakožto .«substrátu se používá 0,5 mmol/1 ['tPj dATP a 0,5 mmol/1 dTTP. Podle měření radioaktivity je množství takto v průběhu 24 hodin syntetizovaného veškerého polymeru 22,74 mg,The non-immobilized thiol reagent binds, as described in Example 1, 45 units (50 µl) of the B. coli MRE 600 DNA-polymerase I fragment (enzyme A according to Klenow) with a specific efficiency of 6,940 units per mg protein. Synthesis was also carried out as described in Example 1. 0.5 mmol / l dATP and 0.5 mmol / l dTTP were used as substrates. According to radioactivity measurements, the amount of total polymer synthesized is 22.74 mg over 24 hours,

224613 spotřeba substrátu je 82 %. Izolovaný, čištěný póly d/A-T/ má vysokou molekulovou hmotnost (větší než 2t0 OCC g/mol) a jeho množství je 2,12 mg.224613 substrate consumption is 82%. The isolated, purified poles d (A-T) has a high molecular weight (greater than 20,000 g / mol) and is 2.12 mg.

Claims (1)

Způsob syntézy polydesoxynukleotidů z 2'-desoxynukleotid-5'-trifosfátů, jako je 2'-desoxyadenosin-5'-trifosfát a thymidin-5'-trifosfát nebo 2-desoxyguanosin-5'-trifosfát a 2'-desoxycytidin-5'-trifosfát, DNA-polymeresovým enzymem, který má alespoň jednu merkaptoskupinu, která nepatří k aktivnímu centru, v přítomnosti dvojmocného kationtu a popřípadě vzorovému primárnímu komplexu v pufrovaném vodném prostředí o hodnotě pH 6,5 až 9,5, odpovídajícím použitému enzymu, při teplotě I5 až 42 °C, vyznačující se tím, že se jako DNA-polymerosavého enzymu používá enzymu vázaného kovalentní vazbou na pevný nosič schopný vázat merkaptoskupiny, kterým je imobilizované činidlo obsahující thiolovou skupinu.Process for the synthesis of polydesoxynucleotides from 2'-desoxynucleotide-5'-triphosphates such as 2'-desoxyadenosine-5'-triphosphate and thymidine-5'-triphosphate or 2-desoxyguanosine-5'-triphosphate and 2'-desoxycytidine-5'- triphosphate, a DNA-polymeric enzyme having at least one non-active mercapto group in the presence of a divalent cation and optionally an exemplary primary complex in a buffered aqueous medium having a pH of 6.5 to 9.5 corresponding to the enzyme used at I5 to 42 ° C, characterized in that an enzyme bound by a covalent bond to a solid carrier capable of binding a mercapto group, which is an immobilized agent containing a thiol group, is used as the DNA polymeric-sucking enzyme.
CS569381A 1981-07-27 1981-07-27 Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide CS224618B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS569381A CS224618B2 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS569381A CS224618B2 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS224618B2 true CS224618B2 (en) 1984-01-16

Family

ID=5402270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS569381A CS224618B2 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS224618B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5817786A (en) Single-stranded labelled oligonucleotides of preselected sequences
Berg et al. An enzymatic mechanism for linking amino acids to RNA
EP0379559B1 (en) Method and reagents for detecting nucleic acid sequences
US5476930A (en) Non-enzymatic ligation of oligonucleotides
Lillehaug et al. Kinetics and specificity of T4 polynucleotide kinase
JP2000513587A (en) Determination of repeat length of nucleic acid by discontinuous primer extension
Hanna et al. Synthesis and characterization of a new photocrosslinking CTP analog and its use in photoaffinity labeling E. coli and T7 RNA polymerases
JP2562862B2 (en) Functional carriers for simultaneous synthesis and direct labeling of oligonucleotides as primers for template-dependent enzymatic nucleic acid synthesis
Kössel et al. Recent advances in polynucleotide synthesis
EP0785941B1 (en) Porphyrin labeling of polynucleotides
Hinton et al. T4 RNA Ligase joins 2'-deoxyribonucleoside 3', 5'-bisphosphates to oligodeoxyribonucleotides
AU603500B2 (en) Carrier for the enzymatic or chemical and enzymatic reaction of nucleic acids or nucleic acid fragments on solid phases
JP2002514909A (en) Compositions and methods for enhancing hybridization specificity
CS224618B2 (en) Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide
EP0542292B1 (en) Method for producing 3&#39;-phosphoadenosine 5&#39;-phosphosulfate
AU1378300A (en) Method and test kit for analyzing DNA repair
Miwa et al. Reconstituted F1-ATPase complexes containing one impaired β subunit are ATPase-active
JPS6125499A (en) Nucleic acid probe bonded to radioactive marker
Pollack et al. Snake venom phosphodiesterase: A zinc metalloenzyme
Lillehaug et al. Phosphorylation of tRNA by T4 polynudeotide kinase
GB2102005A (en) Process for synthesis of polydeoxynucleotides
DE3131052C1 (en) Process for the synthetic preparation of polydeoxynucleotides
EP0206411A2 (en) Reverse phase chromatography in oligonucleotide sequencing
Agrawal et al. Postsynthesis functionalization of oligonucleotides
CH647808A5 (en) Process for the synthesis of polydeoxynucleotides