HU179770B - Process for linking dns polymerase enzyme to solid vehicle and the application of this composition for the synthesis of polydeoxynucleotides - Google Patents

Process for linking dns polymerase enzyme to solid vehicle and the application of this composition for the synthesis of polydeoxynucleotides Download PDF

Info

Publication number
HU179770B
HU179770B HUMA003242A HU179770B HU 179770 B HU179770 B HU 179770B HU MA003242 A HUMA003242 A HU MA003242A HU 179770 B HU179770 B HU 179770B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
enzyme
synthesis
polydeoxynucleotides
dna polymerase
mercapto group
Prior art date
Application number
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Janos Sagi
Laszlo Oetvoes
Karolyne Fritzsche
Ottone 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 HUMA003242 priority Critical patent/HU179770B/en
Publication of HU179770B publication Critical patent/HU179770B/en

Links

Landscapes

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

Description

A találmány tárgya eljárás polidezoxinukleotidok szintézisére 2'-dezoxinukleozid-5'-trifoszfátokból aktív centrumához nem tartozó szabad merkaptocsoporttal rendelkező DNS-polimeráz enzimmel kétértékű kation és adott esetben minta-láncindító komplex jelenlétében, az alkalmazott enzimnek megfelelő 6,5 és 9,5 közötti pH-jú pufferolt vizes közegben, 15 °C és 42,0 C közötti hőmérsékleten.The present invention relates to a process for the synthesis of polydeoxynucleotides from 2'-deoxynucleoside-5'-triphosphates in the presence of a divalent cation and optionally a primer complex of pH 6.5 to 9.5 with a free mercapto-free DNA polymerase enzyme. in a buffered aqueous medium at temperatures between 15 ° C and 42.0 ° C.

A minta-láncindító komplex az előállítani kívánt polidezoxinukleotiddal azonos minta molekula.The sample primer complex is the same sample molecule as the polydeoxynucleotide to be produced.

Ismeretes, hogy polidezoxinukleotidok enzimatikus szintézisét homogénfázisú eljárásokban végzik. Ilyen módszert ismertet például J. F. Burd és R. D. Wells, J. Mól. Bioi. 53, 435—459 (1970); F. J. Bollum, Procedures in Nunleic Acids Research, 591. oldal, Ed, by Cantoni, G. L. és Davies, D. R., New York, Harper és Row (1966); J. Sági, A. Szabolcs, A. Szemző és L. Ötvös, Nucleic Acids Rés. 4, 2Ί6Ί—2777 (1977). Ezeknél az eljárásoknál a pufferolt reakcióelegy tartalmazza a szubsztrátot, a minta-láncindító komplexet, az enzimet és az enzim optimális működését biztosító kationokat. A reakcióelegyet inkubálják, a reakció befejezése után az enzimet denaturálják (például a reakcióelegy felmelegítésével), majd a kicsapott enzimfehérjét eltávolítják az elegyből. A nyert polidezoxinukleotid elegyből a nagy molekulasúlyú polimereket dialízissel végzett tisztítással nyerik ki.It is known that enzymatic synthesis of polydeoxynucleotides is carried out in homogeneous processes. For example, J. F. Burd and R. D. Wells, J. Mol. Biol. 53: 435-459 (1970); F. J. Bollum, Procedures in Nunleic Acids Research, page 591, Ed, by Cantoni, G. L. and Davies, D. R., New York, Harper and Row (1966); J. Sági, A. Szabolcs, A. Szemző and L. Ötvös, Nucleic Acids Slit. 4, 2-6-2777 (1977). In these methods, the buffered reaction mixture contains the substrate, the sample primer complex, the enzyme and cations for optimal enzyme function. The reaction mixture is incubated, the enzyme is denatured after completion of the reaction (for example, by heating the reaction mixture), and the precipitated enzyme protein is removed from the mixture. From the resulting polydeoxynucleotide mixture, high molecular weight polymers are recovered by dialysis.

Az így előállított polidezoxinukleotidokat DNSmodellként használják a nukleinsavak fizikai, kémiai, biokémiai és biológiai tanulmányozására.The polydeoxynucleotides thus produced are used as DNA models for the physical, chemical, biochemical and biological study of nucleic acids.

Általánosan használt DNS-modell például a 2'-dezoxiadenozin-5'-monofoszfát (dAMP) és a timidin-5'-monofoszfát (dTMP) szigorúan váltakozó szekvenciájú dupla hélixű kopolimerje:A commonly used DNA model is a double helix copolymer of 2'-deoxyadenosine-5'-monophosphate (dAMP) and thymidine-5'-monophosphate (dTMP):

... -dAMP-dTMP-d AMP-dTMP...... -dAMP-dTMP-d AMP-dTMP ...

melynek rövidítése: pofi d(A—T).abbreviated as pofi d (A-T).

DNS-függő DNS-polimerázok esetén az új DNS-szál nukleotid sorrendjét a reakcióelegybe vitt minta DNS nukleotid sorrendje határozza meg. Pofi d(A—T) színit) téziséhez ezért ugyanilyen pofi d(A—T) minta-láncindító komplex szükséges. Megfelelő láncindító komplex bevitelével különböző polidezoxinukleotidok állíthatók elő, így például poli(dA). poli(dT), pofi d(G—C), pofi d (I—C), pofi (dG).poli (dC), pofi (dl).pofi (dC) stb., 15 ahol A=adenin, T=timin, G=guanin, I=inozin, C= =citozin.For DNA-dependent DNA polymerases, the nucleotide sequence of the new DNA strand is determined by the DNA nucleotide sequence of the sample introduced into the reaction mixture. Therefore, the same pofi d (A-T) sample primer complex is required for the thesis d (A-T). By introducing the appropriate primer complex, various polydeoxynucleotides such as poly (dA) can be prepared. poly (dT), pofi d (G-C), pofi d (I-C), pofi (dG) .poli (dC), pofi (dl) .pofi (dC), etc., where A = adenine, T = thymine, G = guanine, I = inosine, C = = cytosine.

Egyes DNS-polimeráz enzimek azonban ilyen kívülről bevitt láncindító komplex nélkül is képesek a pofi d(A—T) úgynevezett de novo szintézisére. Ilyen enzim például az E. coli DNS-polimeráz I enzim.However, some DNA polymerase enzymes are capable of synthesizing so-called de novo pofi d (A-T) without such an exogenously introduced primer complex. An example of such an enzyme is the E. coli DNA polymerase I enzyme.

A polinukleotidok enzimatikus szintézisére szolgáló ismert eljárások hátránya, hogy az enzim csak egyszer használható fel, és a reakcióelegy feldolgozásakor az enzim eltávolítása annak denaturálásával jár együtt.The disadvantage of the known methods for the enzymatic synthesis of polynucleotides is that the enzyme can be used only once and that, when the reaction mixture is processed, removal of the enzyme involves denaturation.

Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amellyel ezek a hátrányok kiküszöbölhetők.It is an object of the present invention to provide a method for overcoming these drawbacks.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a fenti cél elérhető, ha a polidezoxinukleotidok szintézisét szilárd 30 hordozóhoz rögzített enzim segítségével végezzük. így azThe present invention is based on the discovery that the above object can be achieved by the synthesis of polydeoxynucleotides using an enzyme fixed to a solid support. so it is

-1179770 enzim a reakcióelegyből egyszerű szűréssel eltávolítható és többször felhasználható.-1179770 can be removed from the reaction mixture by simple filtration and reused.

A találmány további alapja az a felismerés, hogy szilárd hordozóhoz rögzíthetők és így e célra felhasználhatók az olyan DNS-polimeráz enzimek, amelyeken olyan szabad merkapto-csoport van, amely nem része az enzim aktív centrumának. E csoportokon keresztül ugyanis az enzim a proton szubsztitúciójával alkalmas hordozóhoz köthető anélkül, hogy a rögzítés az aktivitás elvesztését vagy csökkenését okozná. Fentiek alapján a találmány eljárás polidezoxinukleotidok szintézisére2'-dezoxinukleozid-5'-trifoszfátokból aktív centrumához nem tartozó szabad merkaptocsoporttal rendelkező DNS-polimeráz enzimmel, kétértékű kation és adott esetben minta-láncindító komplex jelenlétében, az alkalmazott enzimnek megfelelő, 6,5 és 9,5 közötti pH-jú pufferolt vizes közegben, 15 °C és 42,0 °C közötti hőmérsékleten. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a DNS-polimeráz enzimként merkaptocsoporttal kötés kialakítására képes szilárd hordozón kovalens kötéssel rögzített enzimet használunk.A further basis of the invention is the discovery that DNA polymerase enzymes having a free mercapto moiety which is not part of the active center of the enzyme can be used for attachment to a solid support. Namely, through these groups, the enzyme can be linked to a suitable carrier by substitution of the proton without attachment causing loss or loss of activity. Accordingly, the present invention provides a process for the synthesis of polydeoxynucleotides from 2'-deoxynucleoside-5'-triphosphates with a free mercapto-free DNA polymerase enzyme in the presence of a divalent cation and optionally a primer of 6.5 and 9.5, respectively. in a buffered aqueous medium at a temperature between 15 ° C and 42.0 ° C. According to the present invention, the DNA polymerase enzyme is covalently bonded to a solid support capable of forming a mercapto group bond.

A találmány szerinti eijárás egy eiőnyös foganatosítási módja szerint szilárd hordozóként immobilizált, merkaptocsoportot tartalmazó reagenst használunk.In a preferred embodiment of the process of the invention, the immobilized reagent containing a mercapto group is used as a solid support.

Az enzim rögzítésére alkalmasak az olyan szilárd hordozók, amelyek merkaptocsoporttal kötés kialakítására képesek. Ilyenek a módosított agaróz bázisú immobilizált merkapto reagensek, például a Thiopropyl-Sepharose 6B (Pharmacia Information Booklet, 1977) vagy az Activated Thiol-Sepharose 4B (Pharmacia Information Booklet, 1974).Solid supports capable of forming a bond with a mercapto group are suitable for attachment of the enzyme. Such are modified agarose-based immobilized mercapto reagents such as Thiopropyl-Sepharose 6B (Pharmacia Information Booklet, 1977) or Activated Thiol-Sepharose 4B (Pharmacia Information Booklet, 1974).

A Thyopropyl-Sepharose 6B szerkezetét az 1. ábrán szemléltetjük, ahol a mátrix módosított agaróz. A Thiopropyl-Sepharose 6B 20 uniói 2-tiopiridil csoportot tartalmaz 1 ml duzzasztott gélre vonatkoztatva, 1 g liofilezett gél pedig duzzasztva kb. 3 ml térfogatú. A 2-tiopiridil csoporttal védett és aktivált immobilizált merkaptocsoport különböző módokon szabaddá tehető, de diszulfid kötés kialakulása közben merkaptocsoporttal közvetlenül is reagáltatható. Az ilyenkor leszakadó 2-tiopiridon moláris extinkciós koefficiense 343 nm-nél 8,08 x 103 M-^cm-1.The structure of Thyopropyl-Sepharose 6B is illustrated in Figure 1, where the matrix is modified agarose. Thiopropyl-Sepharose 6B 20 contains 2-thiopyridyl groups per 1 ml of swollen gel and 1 g of lyophilized gel swelled at ca. Volume 3 ml. The immobilized mercapto group protected and activated by the 2-thiopyridyl group can be liberated in various ways, but can also be reacted directly with the mercapto group to form a disulfide bond. The molar extinction coefficient of the downstream 2-thiopyridone at 343 nm was 8.08 x 10 3 M -1 cm -1 .

A kiválasztott szilárd hordozót kálium-foszfát pufferban (pH=7,4) duzzasztjuk, oszlopba töltjük, és felviszsziik rá a pufferban oldott enzimet.The selected solid support is swollen in potassium phosphate buffer, pH 7.4, loaded on a column and loaded with the enzyme dissolved in the buffer.

A találmány értelmében olyan enzimet használunk, amely kémiai reakcióba vihető szabad merkaptocsoportot tartalmaz. Ilyen az Escherichia coli baktériumból izolálható DNS-polimeráz I típusú enzim (Kornbergpolimeráz). Ez alegység nélküli, 109 000 Dalton molekulasúlyú, 975 aminosavat tartalmazó szférikus molekula. Aktív centrumában többek között egy lizin és egy arginin molekula található. A molekulában egyetlen diszulfid kötés és egy merkaptocsoport van. Az utóbbi jódacetáttal és higanysókkal reagáltatható aktivitás csökkenés nélkül.According to the invention, an enzyme is used which contains a free mercapto group that can be chemically reacted. Such is the DNA polymerase type I enzyme (Cornberg polymerase), which can be isolated from Escherichia coli. It is a subunit spherical molecule with a molecular weight of 109,000 Daltons and 975 amino acids. Its active center contains, inter alia, a lysine and an arginine molecule. The molecule has a single disulfide bond and a mercapto group. The latter can be reacted with iodine acetate and mercury salts without loss of activity.

Az E. colihoz hasonlóan más baktériumból izolált DNS-polimeráz I típusú enzimeket, így a Bacillus subtilis, a Micrococcus lisodeicticus és a Mycobacterium tuberculosis DNS-polimeráz I-et merkapto reagensek nem gátolják, tehát valószínűleg immobilizálhatók az E. coli enzimhez hasonlóan. Ugyanakkor a fenti baktériumokból izolált DNS-polimeráz II és III típusú enzimeket merkapto reagensek gátolják, ezért a fenti módon nem rögzíthetők szilárd hordozón. Az emlős szerve- 2 zetekből eddig izolált DNS-polimerázok (EC. 2.7.7.7.) közül az α-polimeráz és a γ-polimeráz szintén gátlódik, míg a β-polimeráz nem gátlódik merkapto reagensek által.Like E. coli, DNA polymerase I enzymes isolated from other bacteria, such as Bacillus subtilis, Micrococcus lisodeicticus and Mycobacterium tuberculosis, are not inhibited by mercapto reagents and are therefore likely to be immobilized in a similar manner to E. coli. However, DNA polymerase type II and III enzymes isolated from the above bacteria are inhibited by mercapto reagents and therefore cannot be fixed on a solid support as described above. Mammalian two organization staff from so far isolated DNA polymerases (EC. 2.7.7.7.) From the polymerase α and γ polymerase also inhibited, and the polymerase is not inhibited by β-mercaptoethanol reagents.

Az oszlopra felvitt, pufferben oldott enzimei további pufferrel belemossuk az oszlopba, és az elegyet a minél teljesebb rögzítődés érdekében tízszer cirkuláltatjuk perisztaltikus pumpával. A reakció az 1. reakcióvázlat szerint megy végbe, ahol E= DNS-polimeráz I enzim ás K=Sepharose—O—CH2 - CH—CH2—.The enzymes on the column, dissolved in buffer, are washed in the column with additional buffer and the mixture is circulated 10 times with a peristaltic pump for maximum fixation. The reaction proceeds according to Scheme 1, where E = DNA polymerase I and K = Sepharose-O-CH 2 -CH-CH 2 -.

II

OHOH

A rögzített enzim mennyisége közvetlenül a leszakadó 2-tiopiridon csoport fényelnyelésének mérésével, közvetve az enzim által katalizált szintézissel előállított DNS mennyiségének mérésével határozható meg.The amount of fixed enzyme can be determined directly by measuring the light absorption of the downstream 2-thiopyridone group or indirectly by measuring the amount of DNA produced by enzyme-catalyzed synthesis.

A rögzítési reakció befejezése után a puffért leengedjük, és a gélt további friss pufferrel mossuk, először addig, amíg az átfolyó puffcr spektruma azonos nem lesz a tiszta pufferével, ez kb. 10 ml, majd további 40 ml-rel mossuk 1 ml/perc sebességgel. A spektrofotometriához Zeiss Specord UV VIS regisztráló spektrofotométert használtunk.After the fixation reaction is completed, the buffer is lowered and the gel is washed with additional fresh buffer, first until the flow buffer has the same spectrum as the pure buffer, which is about 10%. Wash with 10 ml and then with an additional 40 ml at 1 ml / min. For spectrophotometry, a Zeiss Specord UV VIS recording spectrophotometer was used.

A fenti módon rögzített enzimet használjuk azután a polidezoxinukleotidok szintézisére. A szintézishez használt reakcióelegy vizes közegben tartalmazza a szubsztrátként alkalmazott dezoxinukleotidokaí és a niintaláncindító komplexet.The enzyme fixed as described above is then used to synthesize the polydeoxynucleotides. The reaction mixture used for the synthesis contains the deoxynucleotides used as the substrate and the nino primer complex in an aqueous medium.

A reakcióelegyet az alkalmazott enzim optimális működéséhez szükséges mennyiségű és minőségű pufferrelThe reaction mixture is buffered with the amount and quality of the enzyme used for optimal function

6,5 és 9,5 közötti pH-értékre pufferoljuk. A reakcióelegyhez ezenkívül az enzim optimális működését biztosító fémsót, előnyösen niagnéziumsót adunk megfelelő koncentrációban.Buffer to pH 6.5 to 9.5. In addition, a metal salt, preferably a niagnose salt, is added to the reaction mixture in an appropriate concentration to ensure optimal function of the enzyme.

Az oszlopot 37 C-ra temperáljuk, és felvisszük rá a szintén 37 °C-os reakcióelegyet, amelyet azután perisztaltikus pumpával cirkuláltatunk.The column was tempered to 37 ° C and the reaction mixture also at 37 ° C was applied, which was then circulated with a peristaltic pump.

A reakció előrehaladását különféleképpen ellenőrizhetjük, Így a savoldhatatlan anyag radioaktivitásának mérésével, papírkromatográfiával, végtermék analízissel vagy kontrol! reakcióval.The progress of the reaction can be monitored in various ways, such as by measuring the radioactivity of the insoluble material, by paper chromatography, by analysis of the final product or by control. reaction.

Radioaktivitás mérés esetén a reakcióelegynek jelzett szubsztrátot is kell tartalmaznia. Ehhez például [3HJdATP-t használhatunk. A mérést úgy végezzük, hogy az oszlopon átfolyó eiegyből különböző időközökben 25 μΐ mintát veszünk Hamilton mikropipettával, és az aliquotokat GF/C jelű üvegszűrőkorongra (2,5 cm átmérőjű, Whatman) mérjük. Ezt hideg (0—5 °C) 5%-os triklór-ecetsav (TCA) és 1%-os nátrium-pirofoszfát oldat elegyébe dobjuk (10 ml oldat/db üvegszűrő, 0—5 CC, 10 perc), kétszer mossuk 5%-os TCA oldattal, majd kétszer 96%-os etilalkohollal, végül kétszer dietiléterrel, és levegőn szárítjuk. A savoldhatatlan polimer molekulák (10-nél nagyobb tagszámú polimer) radioaktivitását Packard spektrométerben mérjük toluolos koktélban. Ezzel a módszerrel követhető a kontroll reakció is.In the case of radioactivity measurement, the reaction mixture must also contain a labeled substrate. For example, [ 3 HJdATP] may be used. The measurement is performed by taking a 25 μΐ sample of the column mixture at various intervals using a Hamilton micropipette and measuring the aliquots on a GF / C glass filter disk (2.5 cm diameter, Whatman). It is dropped into a cold (0-5 ° C) mixture of 5% trichloroacetic acid (TCA) and 1% sodium pyrophosphate solution (10 ml solution / pc glass filter, 0-5 ° C, 10 min), washed twice 5% TCA solution, twice with 96% ethyl alcohol, twice with diethyl ether and air dried. The radioactivity of the acid-insoluble polymer molecules (polymer number greater than 10) was measured on a Packard spectrometer in a toluene cocktail. This method can also be used to monitor the control reaction.

A papírkromatográfia radioaktív szubsztrátumokkal a reakció kvantitatív követésére, míg inaktív szubsztrátokkal a reakció kvalitatív követésére használható. 1 cmxl5—18 cm méretű DE 81 (DEAE-Cellulóz, Whatman) papírcsíkra 5—25 μΐ reakcióelegyet viszünk fel, és 0,15 mólos NH4HCO3 oldattal futtatjuk: a nukleotidok Rj-je 0,35 és 0,55 között van, a polinukleotidok az alapvonalon maradnak.Paper chromatography can be used for quantitative monitoring of the reaction with radioactive substrates, whereas for inactive substrates it is used for the qualitative monitoring of the reaction. On a 1 cm x 15-18 cm DE 81 (DEAE-Cellulose, Whatman) paper strip, 5 to 25 μΐ of reaction mixture was run and run with 0.15 M NH 4 HCO 3 : the R 1 of the nucleotides is between 0.35 and 0.55 , the polynucleotides remain at baseline.

-2179770-2179770

A gélről leengedett és kimosott (260 nm-nél ellenőrizve) reakcióelegyhez 0,65-szörös térfogatú 2,5 mólos NaCI — 0,038 mólos EDTA elegyet adunk, majd 70 °C-on tartjuk 10 percig. Lehűlés után azonos térfogatú kloroform-izoamilalkohol (24 : 1) eleggyel háromszor kirázzuk. A két fázist elválasztjuk (centrifugálással vagy fázis-szeparáló papíron, Whatman), a vizes fázist kétszer-desztilláit vízzel dializáljuk (Bio-Fiber 50 Minibeaker, keverés, 4 °C, folyamatos üzem). A dializáló oldat vezetőképességét mérjük. Miután a vezetőképesség 0,8—1 liter átfolyt kétszer-desztilláit víznél elérte a kétszer-desztillált víz értékét (0,2—0,6 további 0,4—The gel was flushed and washed (checked at 260 nm) with a 0.65-fold volume of 2.5 M NaCl - 0.038 M EDTA and kept at 70 ° C for 10 minutes. After cooling, shake three times with an equal volume of chloroform-isoamyl alcohol (24: 1). The two phases are separated (by centrifugation or on phase separation paper, Whatman), and the aqueous phase is dialysed twice with water (Bio-Fiber 50 Minibeaker, agitation, 4 ° C, continuous operation). The conductivity of the dialysis solution is measured. After the conductivity at 0.8-1 liters of double-distilled water has reached the value of double-distilled water (0.2-0.6 additional 0.4-

0,5 liter vízzel dializáljuk. Ezután szárazra liofilezzük, felvesszük 10-3 mólos TRIS.HCI (pH=7,4), 10-4 mólos EDTA oldatban (500 μΐ), és a kapott oldatból vett aliquotokból határozzuk meg a koncentrációját, UVspektrumát, hőhiperkromicitását, templát aktivitását. A polimer oldatokat —25 °C-on tároljuk.Dialyze with 0.5 L of water. It is then lyophilized to dryness, taken up in 10 -3 M TRIS.HCl (pH 7.4), 10 -4 M EDTA (500 μΐ), and aliquots taken from the resulting solution are determined for concentration, UV spectra, thermal hyperchromicity, template activity. The polymer solutions were stored at -25 ° C.

Kontroll reakció: 165 μΐ reakcióelegybe (azonos az immobilizált enzim-reakcióban használt eleggyel) térfogatarányos mennyiségű enzimet mérünk be, és 37 °C-on inkubáljuk. Mintavétel (25 μ!) a kontrollálandó reakcióval egyidőben GF/C üvegszűrőre; feldolgozás, mérés a korábban leírtak szerint.Control reaction: Add 165 volumes of the reaction mixture (equivalent to that used in the immobilized enzyme reaction) and incubate at 37 ° C. Sampling (25 μl) at the same time as the reaction to be controlled on a GF / C glass filter; processing, measuring as previously described.

Az immobilizált enzim tárolását és újrafelhasználását az alábbi módon végezzük :The immobilized enzyme is stored and reused as follows:

A reakcióelegy leengedése és kimosása után a gélt további 100 ml 60 mmólos kálium-foszfát pufferrel, majd 20 ml 0,02%-os nátrium-azid oldattal mossuk és ebben tároljuk az oszlopban vagy abból eltávolítva, 3—6 °C-on. A nátriumazid oldat kimosása után az enzim újra használható, eredeti aktivitása újrafelhasználásakor alig csökken (0—5%). A legtöbbször újravizsgált és legstabilabb immobilizált enzim az E. coli DNS-polimeráz T grade II enzim volt: két hónap alatt hat felhasználás során aktivitása nem változott.After the reaction mixture was drained and washed, the gel was washed with additional 100 mL of 60 mM potassium phosphate buffer followed by 20 mL of 0.02% sodium azide solution and stored therein or removed from the column at 3-6 ° C. After washing out the sodium azide solution, the enzyme can be re-used and hardly decreases in its original activity (0-5%). The most frequently re-tested and most stable immobilized enzyme was the E. coli DNA polymerase T grade II enzyme, with no change in activity over six months.

A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők:The main advantages of the process according to the invention are as follows:

a) A szilárd hordozóhoz kovalens kötéssel rögzített DNS-polimeráz enzim a dezoxipolinukleotidok szintézisekor heterogén fázisú reakcióban vesz részt, a reakció befejezése után a reakcióelegyből denaturálás nélkül eltávolítható.(a) The DNA polymerase enzyme covalently bonded to the solid support undergoes a heterogeneous phase reaction upon synthesis of the deoxypolinucleotides and may be removed from the reaction mixture without denaturation upon completion of the reaction.

b) A rögzített enzim többször felhasználható.(b) The fixed enzyme may be re-used.

c) A rögzített enzim folyamatos üzemmódban is használható.(c) The fixed enzyme may also be used in continuous mode.

A találmány szerinti eljárást a következő példákon mutatjuk be.The following examples illustrate the process of the invention.

1. példaExample 1

a) A Thiopropyl-Sepharose előkészítése g liofilezett, gyári kiszerelésű Thiopropyl-Sepharose 6B merkaptő reagenst, amely az 1. ábrának megfelelő reagens, 15 percig duzzasztunk szobahőmérsékleten 60 mmólos (mmól/literes koncentráció) kálium-foszfát pufferben (pH=7,4). Köpennyel és az alján üvegszűrővel ellátott 1,5 x 15 cm-es üvegoszlopba töltjük és 200 ml fenti pufferrel mossuk, hogy a gyárilag hozzákevert stabilizálószereket kimossuk belőle.a) Preparation of Thiopropyl-Sepharose g lyophilized, commercially available Thiopropyl-Sepharose 6B mercaptive reagent, which is the reagent of Figure 1, was swollen for 15 minutes at room temperature in 60 mM potassium phosphate buffer (pH 7.4). . It is filled into a 1.5 x 15 cm glass column with a sheath and a glass filter at the bottom and washed with 200 ml of the above buffer to wash out the factory-added stabilizing agents.

b) A DNS-polimeráz enzim immobilizálásab) Immobilization of the DNA polymerase enzyme

A leülepedett, buborékmentes gél feletti kb. 0,5 ml pufferbe 100 egység (20 μΐ) 3850 cgység/mg fehérje specifikus aktivitású E. coli MRE 600 DNS-polimeráz I, grade I enzimet (Boehringer-Mannheim GmbH terméke) mérünk be Hamilton mikropipettával. (1 egység DNS-polimeráz enzim 37 °C-on 10 mmól össznukleotidot épít be a savoldhatatlan polimerbe 30 perc alatt, megfelelő minta-láncinditó komplex jelenlétében, meghatározott pufferben.) Lassú csepegéssel (0,1—0,2 ml/perc) a gélbe engedjük, és további 10 ml pufferrel szobahőmérsékleten belemossuk, majd tízszer cirkuláltatjuk perisztaltikus pumpával.Approx. In 0.5 ml buffer, 100 units (20 μΐ) of E. coli MRE 600 DNA polymerase I, grade I (product of Boehringer-Mannheim GmbH) with a specific activity of 3850 cg / mg of protein were added with a Hamilton micropipette. (1 unit DNA polymerase enzyme incorporates 10 mM total nucleotide at 37 ° C into the acid-insoluble polymer for 30 minutes in the presence of an appropriate sample primer complex in defined buffer.) Slowly (0.1-0.2 ml / min) gel and washed with additional 10 ml of buffer at room temperature and circulated 10 times with a peristaltic pump.

c) A poli d(A—T) szintézisec) Synthesis of polydide (A-T)

Az oszlopot 37 'C-ra temperáljuk termosztáttal, majd a gélbe engedünk 10 ml következő összetételű reakcióelegyet: 60 mmól kálium-foszfát (pH=7,4), 6 mmól magnézium-klorid, 1 mmól [1 * 3H]dATP (specifikus aktivitása 10,9 bomlás/perc.pmól), 1 mmól dTTP, 100 μτηόΐ (P) aktivált poli d(A—T) láncindító komplex kétszer desztillált vízzel 10 ml-re oldva. A holttérfogatnak megfelelő 2—3 ml puffért elöntjük (spektrofotométerrel ellenőrizve), majd a reakcióelegyet perisztaltikus pumpával cirkuláltatjuk 0,5 ml/perc sebességgel. A reakció előrehaladását radioaktivitás méréssel követjük.The column was tempered to 37 ° C with a thermostat and then introduced into the gel with 10 ml of the following reaction mixture: 60 mmol potassium phosphate pH 7.4, 6 mmol magnesium chloride, 1 mmol [ 1 * 3H] dATP (specific) activity of 10.9 degradation / min.pmol), 1 mM dTTP, 100 μτηόΐ (P) -activated poly d (A-T) primer complex dissolved in 10 ml of double-distilled water. Discard 2-3 ml of buffer corresponding to dead volume (checked by spectrophotometer) and circulate the reaction mixture at 0.5 ml / min using a peristaltic pump. The progress of the reaction is monitored by radioactivity measurement.

óra reakcióidő után a keletkezett polimer mennyisége a [3H]dAMP savoldhatatlan anyagba történt beépülése alapján 3,04 mg. A szubsztrát-felhasználás 45%-os.hours after the reaction, the amount of polymer formed was 3.04 mg based on the incorporation of [ 3 H] dAMP into the acid insoluble material. The substrate utilization is 45%.

Az így nyert poli d(A —T)-bői dialízissel a kísmolekulasúlyú anyagokat elválasztjuk. A tiszta nagy-molekulasúiyú natív poli d(A—T) mennyisége 2,2 mg.The resulting polyd (A-T) is dialyzed to separate co-molecular weight materials. The amount of pure high molecular weight native polyd (A-T) is 2.2 mg.

2. példaExample 2

Az immobilizált merkaptő reagensen 150 egység (100 μΐ) 116 egység/mg fehérje specifikus aktivitású E. coli MRE 600 DNS-polimeráz I, grade II enzimet (Boehringer-Mannheim GmbH terméke) rögzítünk az150 units (100 μapt) of E. coli MRE 600 DNA polymerase I, grade II (product of Boehringer-Mannheim GmbH) was immobilized on the immobilized mercaptive reagent.

1. példában leírt módon. A szintézist is az 1. példában leírt módszer szerint végezzük. Szubsztrátként 2 mmól [3HJdATP-t és 2 mmól dTTP-t használunk. Az ilyen módon 4 óra alatt szintetizált összes polimer mennyisége radioaktivitás mérés alapján 2,37 mg, a szubsztrátfelhasználás 18%-os. Az izolált és tisztított polimer kismolekulasúlyú (5—200 ezer Dalton), mennyisége 1,78 mg.Example 1. Synthesis was also carried out according to the method described in Example 1. The substrate used is 2 mM [ 3 HJdATP and 2 mM dTTP. The total amount of polymer synthesized in this way over 4 hours was 2.37 mg based on radioactivity and 18% substrate utilization. The isolated and purified polymer has a low molecular weight (5-200,000 Dalton) in an amount of 1.78 mg.

3. példaExample 3

Az immobilizált merkaptő reagensen 45 egység (50 μΐ) 6940 egység/mg fehérje specifikus aktivitású E. coli MRE 600 DNS-polimeráz I nagy fragmens enzimet (a Boehringer-Mannheim GmbH terméke) rögzítünk az 1. példában leírt módon. A szintézist is az 1. példában leírt módszer szerint végezzük. Szubsztrátként 0,5 mmól [3H]dATP-t és 0,5 mmól dTTP-t használunk. Az ilyen módon 24 óra alatt szintetizált összes polimer mennyisége radioaktivitás mérés alapján 2,74 mg, a szubsztrát345 units (50 μΐ) of 6940 units / mg of protein specific activity E. coli MRE 600 DNA polymerase I large fragment enzyme (product of Boehringer-Mannheim GmbH) were immobilized on the immobilized reagent as described in Example 1. Synthesis was also carried out according to the method described in Example 1. The substrates used are 0.5 mM [ 3 H] dATP and 0.5 mM dTTP. The total amount of polymer synthesized in this way over 24 hours was 2.74 mg based on radioactivity,

-3179770 felhasználás 82%-os. Az izolált, tisztított pofi d(A—T) nagy-molekulasúlyú ( > 200 000 Dalton), mennyisége 2,12 mg.-3179770 utilization 82%. The isolated purified fluff d (A-T) is high molecular weight (> 200,000 Dalton) in an amount of 2.12 mg.

Claims (2)

Szabadalmi igénypontokPatent claims 1. Eljárás polidezoxinukleotidok szintézisére 2'-dezoxinukleozid-5'-trifoszfátokból aktív centrumához nem tartozó szabad merkaptocsoporttal rendelkező DNS-polimeráz enzimmel, kétértékű kation és adott esetben az előállítani kívánt polidezoxinukleotiddal azonos minta-láncindító komplex jelenlétében, az alkalmazott enzimnek megfelelő 6,5 és 9,5 közötti pH-jú pufferolt vizes közegben, 15 °C és 42,0 °C közötti hőmérsékleten, azzal jellemezve, hogy DNS-polimeráz enzimként az1. A process for the synthesis of polydeoxynucleotides from 2'-deoxynucleoside-5'-triphosphates in the presence of a free mercapto group DNA polymerase enzyme, a divalent cation and optionally the same primer complex as the desired polydeoxynucleotide in the presence of 6,5 9.5 in a buffered aqueous medium at a temperature between 15 ° C and 42.0 ° C, characterized in that the DNA polymerase enzyme 5 enzim merkaptocsoportja és a merkaptocsoportot tartalmazó szilárd hordozó közt diszulfid-hídon át kovalensen kötött, rögzített enzimet használunk.A fixed enzyme covalently bonded via a disulfide bridge is used between the mercapto group of 5 enzymes and the solid support containing the mercapto group. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy szilárd hordozóként immobi10 lizált, 2-tiopiridon védőcsoporttal védett merkaptocsoportot tartalmazó reagenst használunk.2. The process of claim 1 wherein the solid support is an immobilized reagent containing a 2-thiopyridone protected mercapto group. ------- «4------- «4 1 ábraFigure 1
HUMA003242 1979-11-21 1979-11-21 Process for linking dns polymerase enzyme to solid vehicle and the application of this composition for the synthesis of polydeoxynucleotides HU179770B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUMA003242 HU179770B (en) 1979-11-21 1979-11-21 Process for linking dns polymerase enzyme to solid vehicle and the application of this composition for the synthesis of polydeoxynucleotides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUMA003242 HU179770B (en) 1979-11-21 1979-11-21 Process for linking dns polymerase enzyme to solid vehicle and the application of this composition for the synthesis of polydeoxynucleotides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU179770B true HU179770B (en) 1982-12-28

Family

ID=10999150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HUMA003242 HU179770B (en) 1979-11-21 1979-11-21 Process for linking dns polymerase enzyme to solid vehicle and the application of this composition for the synthesis of polydeoxynucleotides

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU179770B (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El-Sagheer et al. Synthesis and polymerase chain reaction amplification of DNA strands containing an unnatural triazole linkage
JP2562862B2 (en) Functional carriers for simultaneous synthesis and direct labeling of oligonucleotides as primers for template-dependent enzymatic nucleic acid synthesis
US6673578B1 (en) Method for synthesizing DNA
Sakamoto et al. Physical properties and subunit structure of xanthosine 5′-phosphate aminase
EP0247819B1 (en) Process for producing diadenosine tetraphosphate and derivatives thereof
CA2499885A1 (en) Novel polyphosphate:amp phosphotransferase
JP2002514909A (en) Compositions and methods for enhancing hybridization specificity
HU179770B (en) Process for linking dns polymerase enzyme to solid vehicle and the application of this composition for the synthesis of polydeoxynucleotides
US5516633A (en) DNA sequencing with a T7-type gene 6 exonuclease
JPH0631310B2 (en) Support for the reaction of nucleic acids or nucleic acid fragments enzymatically or chemically and enzymatically in the solid phase and a method for the solid phase synthesis of nucleic acids
US20040077012A1 (en) Bacillus stearothermophilus polc polymerase subunit and use thereof
GB2102005A (en) Process for synthesis of polydeoxynucleotides
Ward Relationship between nucleoside conformation and biological activity
US20060057622A1 (en) Low cycle amplification of RNA molecules
JPS6125499A (en) Nucleic acid probe bonded to radioactive marker
US20030022162A1 (en) Method for gene analysis
US5656471A (en) Lactate oxidase with an improved thermal stability and gene of the same
CS224618B2 (en) Method for carrying out a synthese of polydesoxynykleotide
JP3001919B2 (en) Preparation method and kit for fluorescently labeled DNA
JPS6336756B2 (en)
DE3131052C1 (en) Process for the synthetic preparation of polydeoxynucleotides
Arnone et al. Crystallization and preliminary X-ray studies of pyridoxal kinase from sheep brain
JPS5922518B2 (en) Method for producing polyguanylic acid
EP0206411A2 (en) Reverse phase chromatography in oligonucleotide sequencing
DD201608A5 (en) PROCESS FOR SYNTHESIS OF POLYDESOXYNUCLEOTIDES

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee