JP2006230227A - 人工酵素及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の人工酵素の製造方法は、人工酵素を製造するための方法であって、ヌクレオシドに置換基が導入された修飾ヌクレオシドにより形成された修飾オリゴヌクレオチド配列であって、前記人工酵素が触媒する対象反応の反応原料物に対して反応可能な反応性修飾ヌクレオシドを少なくとも1つ含む修飾オリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を選抜する人工酵素前駆体選抜工程と、前記対象反応を触媒可能であり、かつ前記人工酵素前駆体における前記反応性修飾ヌクレオシドを、前記反応原料物に対して非反応性の非反応性修飾ヌクレオシドに置換させてなる修飾オリゴヌクレオチドを有してなる人工酵素を製造する人工酵素製造工程と、を少なくとも含む。
【選択図】 図4
Description
ところが、該修飾ヌクレオチドを用いる場合、該修飾ヌクレオチドがランダム配列中の特定の部位に選択的に導入されたものが選抜対象分子であることを決定するために、前記修飾ヌクレオチドに対応する天然のヌクレオチドを実験系から除く必要があり、該天然のヌクレオチドを実験系から除くと結局、前記ヌクレオチドの種類は、4+1−1=4のままであり、根本的な問題の解決にはなっていないという問題がある。
他方、自己複製機能を有するウイルス等で被覆してなる超分子アセンブリーが提案されている(特許文献3参照)。しかしながら、この場合、該超分子アセンブリーの構造が複雑であり、その構造の決定が容易でなく、酵素活性に優れたものを効率的に製造するのが困難であるという問題がある。
本発明の人工酵素の製造方法は、人工酵素を製造するための方法であって、ヌクレオシドに置換基が導入された修飾ヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチド配列であって、前記人工酵素が触媒する対象反応の反応原料物に対して反応可能な反応性修飾ヌクレオシドを少なくとも1つ含むオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を選抜する人工酵素前駆体選抜工程と、前記対象反応を触媒可能であり、かつ前記人工酵素前駆体における前記反応性修飾ヌクレオシドを、前記反応原料物に対して非反応性の非反応性修飾ヌクレオシドに置換させてなるオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素を製造する人工酵素製造工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。
該人工酵素製造工程において製造された人工酵素は、前記人工酵素前駆体と同様に前記対象反応に対し酵素活性(触媒活性)を有するが、該人工酵素前駆体に比し、前記オリゴヌクレオチド配列中に、前記反応性修飾オリゴヌクレオシドを含んでなく、その代わりに前記非反応性修飾ヌクレオシドを含んでいるため、構造が簡単であり、かつ複製乃至増幅が容易で量産可能であり、自己複製能を有している。そして、該人工酵素は、前記ヌクレオシドに置換基が導入された前記修飾ヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチド配列を有しており、該置換基が導入されていない通常の4種のヌクレオシドによるオリゴヌクレオチド配列よりも、他の分子等に対する相互作用する力が大きいため、前記反応原料物等に対する親和性(特異的反応性)が大きく、かつ酵素活性(触媒活性)に優れる。また、該人工酵素は、前記オリゴヌクレオチド配列を有するため、安定性、安全性に優れ、核酸を用いて容易に回収等ができ、取扱性に優れる。
また、本発明の前記人工酵素の製造方法においては、前記人工酵素前駆体選抜工程の後であって人工酵素製造工程の前に、該人工酵素前駆体選抜工程により選抜された人工酵素前駆体におけるオリゴヌクレオチド配列を解読するオリゴヌクレオチド配列解読工程を含む態様が好ましい。この態様の場合、前記人工酵素前駆体における前記反応性修飾オリゴヌクレオシドの存在箇所を特定することができる点で有利である。
また、本発明の前記人工酵素の製造方法においては、前記人工酵素前駆体選抜工程において人工酵素前駆体が2種以上選抜される態様が好ましい。この態様の場合、選抜した2種以上の前記人工酵素前駆体においてはその酵素活性が通常互いに異なるため、所望の酵素活性を示す人工酵素を容易に得ることができる点で有利である。
また、本発明の前記人工酵素の製造方法においては、前記人工酵素前駆体選抜工程の後であって人工酵素製造工程の前に、前記オリゴヌクレオチド配列解読工程において解読した該オリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を製造する人工酵素前駆体製造工程と、該人工酵素前駆体製造工程により製造した人工酵素前駆体の中から、反応原料物に対する反応性の高いものを選別する選別工程を含む態様が好ましい。この態様の場合、所望の酵素活性を示す人工酵素を容易に得ることができる点で有利である。
また、本発明の前記人工酵素の製造方法においては、前記反応原料物が、捕捉手段により捕捉可能な捕捉部位を有してなり、前記人工酵素前駆体選抜工程における人工酵素前駆体の選抜が、該反応原料物と、反応性修飾ヌクレオチドとを反応させた後、前記捕捉手段により、前記反応原料物における前記捕捉部位を捕捉させることにより、該反応原料物と反応した前記反応性修飾ヌクレオシドを捕捉することにより行われる態様が好ましい。この態様の場合、前記人工酵素前駆体の選抜が前記捕捉手段を用いて効率的に行われるため、前記人工酵素の製造効率に優れる点で有利である。
また、本発明の前記人工酵素の製造方法においては、前記人工酵素前駆体のオリゴヌクレオチド配列における、反応修飾ヌクレオシドの位置が該オリゴヌクレオチド配列の末端以外の部分である態様が好ましい。この態様の場合、従来の技術では困難であった、酵素の活性中心を前記人工酵素の分子における中心部に位置させることが可能となり、該人工酵素の酵素活性を大幅に向上させることができる点で有利である。
また、本発明の前記人工酵素の製造方法においては、前記反応性修飾ヌクレオシドと前記反応原料物との反応が、ディールス・アルダー反応、アミド縮合反応、及びアミド結合反応から選択される少なくとも1種である態様が好ましい。この態様の場合、得られた人工酵素を前記各反応を触媒する酵素として好適に使用可能である点で有利である。
また、本発明の前記人工酵素の製造方法においては、前記置換基が下記構造式(I)及び(I’)のいずれかで表される基から選択される態様が好ましい。この態様の場合、前記人工酵素に対し、前記反応原料物に対して所望の親和性を付与することができ、所望の酵素活性(触媒活性)を発現させることができる点で有利である。
本発明の人工酵素は、前記オリゴヌクレオチド配列を有してなるため、自己複製能を有し、複製乃至増幅が容易で量産可能であり、安定性にも優れる。また、該人工酵素は、前記オリゴヌクレオチド配列を有してなるため、核酸を用いてハイブリダイゼーション等させることにより、容易にかつ選択的に回収することができ、ハイブリダイゼーションした該人工酵素は加熱により熱融解させて再利用可能であるため、取扱性等に優れる。また、該人工酵素は、一定の手法(本発明の人工酵素の製造方法)により、所望の反応に対して酵素活性(触媒活性)を有する分子として容易に得られ、汎用性に優れる。また、該人工酵素は、前記オリゴヌクレオチド配列を有してなるため、核酸を用いて形成された人工抗体等に連結等することができ、抗体機能と酵素機能とを併有する多機能分子を設計するのに好適に使用可能である。また、該人工酵素は、生体分子で形成されているため、安全性に優れ、医薬品、ドラッグデリバリー、バイオセンサー等をはじめとする広い分野で好適に使用可能である。
本発明の人工酵素の製造方法は、人工酵素を製造するための方法であって、人工酵素前駆体選抜工程と、人工酵素製造工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択した、選別工程、オリゴヌクレオチド配列解読工程、翻訳工程などのその他の工程を含む。
本発明の人工酵素は、本発明の前記人工酵素の製造方法により製造される。
以下、本発明の人工酵素の製造方法について詳細に説明するが、該説明を通じて本発明の前記人工酵素の詳細についても明らかにすることとする。
前記人工酵素前駆体選抜工程は、ヌクレオシドに置換基が導入された修飾ヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチド配列であって、前記人工酵素が触媒する対象反応の反応原料物に対して反応可能な反応性修飾ヌクレオシドを少なくとも1つ含むオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を選抜する工程である。
前記人工酵素前駆体は、前記オリゴヌクレオチド配列を有してなり、該オリゴヌクレオチド配列は、前記修飾ヌクレオシドにより形成され、前記反応性修飾ヌクレオシドを少なくとも一つ含む。該人工酵素前駆体の中でも、合成が容易等の点で、前記修飾ヌクレオシドを含むヌクレオチドn量体(ただし、nは整数を表す)をランダムに重合させてなるオリゴヌクレオチド配列を有してなるものが好適に挙げられる。
前記修飾ヌクレオシドは、前記ヌクレオシドに前記置換基が導入されてなる。該修飾ヌクレオシドは、天然ヌクレオシド(アデニン、グアニン、チミン、シトシン)ではなく、核酸誘導体である。
−−−ヌクレオシド−−−
前記ヌクレオシドは、核酸を構成する分子であり、DNA及びRNAの少なくともいずれかを構成するものが分子設計上等の観点からは好ましい。
前記ヌクレオシドの中で前記DNAを構成するものは、デオキシヌクレオシドであり、該デオキシヌクレオシドとしては、具体的には、前記DNAを構成するの4種の塩基、即ちアデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)に対応した、デオキシアデノシン(dA)、デオキシグアノシン(dG)、デオキシシチジン(dC)、チミジン(dT)などが挙げられる。
前記ヌクレオシドの中で前記RNAを構成するものは、リボヌクレオシドであり、該リボヌクレオシドとしては、前記RNAを構成する4種の塩基、即ちアデニン(A)、チミン(T)、ウラシル(U)、シトシン(C)に対応した、アデノシン(A)、グアノシン(G)、シチジン(C)、ウリジン(U)などが挙げられる。
前記ヌクレオシドとしては、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記前記置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、合成の容易さ、自身の性質の多様などの点で下記構造式(I)及び(I’)のいずれかで表される基などが好適に挙げられる。
前記金属錯体としては、金属イオンに配位子が配位した化合物であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ruビピリジル錯体、フェロセン錯体、ニッケルイミダゾール錯体、などが挙げられる。
前記蛍光色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フルオレセイン系列、ローダミン系列、エオシン系列、NBD系列等の蛍光色素、などが挙げられる。
前記酸化還元色素としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ロイコアニリン、ロイコアントシアニン、等のロイコ色素、などが挙げられる。
前記スピンラベル体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鉄N−(ジチオカルボキシ)サルコシン(sarcosine)、TEMPO(テトラメチルピペリジン)誘導体、などが挙げられる。
前記炭素数1〜10のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、などが挙げられる。
前記置換基の前記ヌクレオシドに導入される数や箇所、該置換基の種類等を適宜変更乃至調整することにより、本発明の前記人工酵素における酵素活性、前記反応対象物に対する認識力(親和性)などを所望に調節することができる。
なお、本発明においては、上述した置換基の中でも、前記人工酵素の酵素活性、前記反応対象物に対する認識力(親和性)等を制御乃至調節が容易である等の点で、前記式(1)〜(16)で表される基が好ましい。
これらの中でも、増幅(複製)の際の酵素反応を阻害し難い点で、ピリミジンにおける5位、デアザプリンにおける7位などが好ましく、更に合成が容易である点で、ピリミジンにおける5位がより好ましい。
前記nが2未満であると、前記ヌクレオチドの種類が核酸を構成する4種類のヌクレオチドと差がなく、前記反応原料物等に対する認識力(親和性)を十分に向上させることができないことがある。一方、前記nが4以上であると、該ヌクレオチドn量体を含む前記オリゴヌクレオチド配列を複製乃至増幅等する際に、1塩基欠損や1塩基付加等が生じた場合に、これらの欠損体や付加体と正常体との判別が困難になることがあり、合成上の負荷が増大するおそれがある。他方、前記nが3であっても、前記オリゴヌクレオチド配列に最大64種類もの異なる側鎖を導入することができ、20種類のアミノ酸(バリン、ロイシン、イソロイシン、アラニン、アルギニン、グルタミン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、システイン、スレオニン、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン、グリシン、セリン)から多種多様な蛋白質ができていることを考慮すると、前記nが3でも十分に多種多様な分子が得られ、合成上の負荷を増大させなくても足りる点で有利である。
前記ホスホロアミダイト法は、一般的には、テトラゾールを促進剤としたヌクレオシドホスホロアミダイトとヌクレオシドとの縮合反応を鍵反応として用い、該反応は、通常、糖部分の水酸基と、ヌクレオシド塩基部のアミノ基との両方に競合的に起こる。所望のヌクレオチドを合成する観点からは、前記糖部分の水酸基にのみ選択的に反応を起こさせるために、前記アミノ基への副反応を防止する目的で該アミノ基を保護基で修飾することが必要となる。
なお、後述する下記対応表に示す、ヌクレオチド2量体(AC1、C2A、C3C、C4G、C5T、GC6、GU2、U3A、U4C、U5G、U6T)についても同様の方法により合成することができる。
前記ヌクレオチド2量体の種類の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、5〜16種が好ましい。該種類の数が、5未満であると、前記核酸を構成する4種のヌクレオシドと大差がなく、前記反応対象物に対する認識力(親和性)を十分に向上させることができないことがある。
前記ヌクレオチドn量体の種類の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、5〜4n種が好ましい。該種類の数が、5未満であると、前記核酸を構成する4種のヌクレオチドと大差がなく、前記反応対象物に対する認識力(親和性)を十分に向上させることができないことがある。
前記ヌクレオチドn量体の具体例としては、オリゴヌクレオチドアミダイトが好適に挙げられる。
前記表1の対応表に基づいて、12種のヌクレオシド2量体を対応付けることにより、従来の核酸では4種でしかなかったものが、12種にまで拡がり、その結果、多種の前記反応対象物に対して識別力(親和性)を発揮し得るようになる。
前記ヌクレオチド数が、10未満であると、多様性を出すことができず、100を超えると、多様性を満たす分子数を用意することが実質不可能なことがある。
前記オリゴヌクレオチド配列が前記固定オリゴヌクレオチド配列を有していると、
核酸増幅時のプライマーとして用いることができる点で有利である。該固定オリゴヌクレオチド配列におけるヌクレオチド数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常、15以上が好ましく、20〜40程度がより好ましい。
なお、前記DNAライゲースは、DNAリガーゼともいい、隣接したヌクレオチドの5’リン酸基と3’水酸基の間の、共有結合の形成を触媒する酵素であり、前記RNAライゲースは、RNAリガーゼともいい、5’リン酸基末端のポリヌクレオチドと3’水酸基末端のポリヌクレオチドを連結させる酵素である。前記RNAリガーゼの基質は、本来はRNAであるが、5’リン酸基末端のポリデオキシリボヌクレオチドと3’端のみがリボヌクレオチドであるポリデオキシリボヌクレオチドも効率的に連結する。
なお、後述の反応性修飾ヌクレオチドは、前記DNAシンセサイザーにおけるノズル15から単独で吸い上げられて重合に供されてもよいし、あるいは前記オリゴヌクレオチド2量体を形成する単位修飾ヌクレオチドの1つとして前記オリゴヌクレオチド2量体中に取り込まれていて、前記DNAシンセサイザーにおけるノズル15により吸い上げられて重合に供されてもよい。
なお、上述のようにして製造乃至形成(合成)した前記オリゴヌクレオチド配列は、1種であってもよいが、所望の酵素活性を示す人工酵素を効率的にスクリーニング(選択)する観点からは、2種以上であることが好ましい。後者の場合、複数のオリゴヌクレオチド配列を含むランダム重合体プールが得られ、該ランダム重合体プールの中から所望の前記人工酵素前駆体を選別することができる。この場合、所望の酵素活性を示す人工酵素を効率よくスクリーニングすることができる点で有利である。
前記固定オリゴヌクレオチド配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アデニン、グアニン、シトシン及びチミンから選択される塩基によるDNA配列、アデニン、グアニン、シトシン及びウラシルから選択される塩基によるRNA配列、ポリA、ポリT、ポリG、ポリC、ポリU、などが挙げられる。
前記固定オリゴヌクレオチド配列の長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、4〜100が好ましく、10〜50が好ましい。
なお、前記固定オリゴヌクレオチド配列を合成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記オリゴヌクレオチドの合成方法と同様の方法が好適に挙げられる。前記固定オリゴヌクレオチド配列の合成には、前記ヌクレオチドの中から選択した所定の修飾ヌクレオチドを使用してもよいし、あるいは、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)及びシトシン(C)の4種のヌクレオチドを使用してもよい。
前記捕捉体の前記オリゴヌクレオチド配列への導入数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1〜2が好ましい。なお、該導入数が2以上である場合、該2以上の捕捉体は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
前記捕捉体の前記オリゴヌクレオチド配列への導入位置(部位)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記オリゴヌクレオチド配列の末端(両末端)などが好ましい。
前記ポリクローナル抗体とは、多クローン性抗体ともいい、通常、多数の抗原決定基(エピトープ)に対して親和性を示し、例えば、病原微生物感染によって生じた免疫抗体、抗血清、自己抗体、などが挙げられる。
前記モノクローナル抗体とは、単クローン性抗体ともいい、単一の抗原決定基(エピトープ)に対して親和性を示す。該モノクローナル抗体は、例えば、感作B細胞とミエローマ系細胞株とを細胞融合してなるモノクローナル抗体産生細胞株により産生することができる。
前記抗体軽鎖可変部位とは、免疫グロブリンIgGにおいて、分子量約23,000の2個の軽いペプチド鎖(L鎖)の中で、N末端から110個のアミノ酸配列部分(可変部)を意味する。
前記抗体重鎖可変部位とは、免疫グロブリンIgGにおいて、分子量50,000〜70,000の2個の重いペプチド鎖(H鎖)のうちN末端から110個のアミノ酸配列部分(可変部)を意味する。
前記抗体(Fab)2フラグメントとは、免疫グロブリンIgGをパパインで分解すると2つのFab部分と、補体結合部や細胞のFcレセプターと結合する1つのFc部分とに分かれ、この2つの抗原と特異的に結合するFab部分を意味する。
前記抗体F(ab’)2フラグメントとは、免疫グロブリンIgGをペプシンで分解して得られる抗原と特異的に結合する部分を意味する。
前記アプタマー(aptamer)は、アミノ酸のような小分子から蛋白質、さらにはウイルスのような高分子を認識する核酸分子であり、大量に合成乃至複製可能であり、改良も容易であり、前記標的に特異的に結合するRNA抗体としての性質を有する。該アプタマーは、癌化作用のある因子の機能阻害(癌抑制)、癌関連因子の定量測定(癌診断)、生理活性タンパク質を擬態するRNA分子の開発(創薬)などに応用可能である。
なお、前記アプタマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上述した前記オリゴヌクレオチド配列などが好適に挙げられる。
なお、前記結合部が前記核酸である場合、該結合部にヘアピン構造部が形成されていてもよい。該結合部に前記ヘアピン構造部が形成されていると、選別、構造決定等の際に便利であり、また、協奏的(コーペラティブ)効果も期待できる点で有利である。
前記反応性修飾ヌクレオシドとしては、前記人工酵素が触媒する(酵素活性を示す)前記対象反応の前記反応原料物に対して反応性を示す(反応可能である)限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述した修飾ヌクレオシドの構造の一部に、前記人工酵素が触媒する反応の反応対象物に対して反応性を示す構造を導入してなるものなどが挙げられる。なお、この場合、該反応性修飾ヌクレオシドは、前記反応原料物に対して反応性を示すのに対し、前記修飾ヌクレオシドは前記反応原料物に対して反応性を示さない点で異なる。
前記結合反応に関与する化学結合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合、などが挙げられる。前記結合反応の具体例としては、生成物の安定性の点で、ディールス・アルダー反応、アミド縮合反応、アミド結合反応、エステル結合反応、などが好適に挙げられる。
前記分解反応(解裂反応)としては、例えば、加水分解反応、置換反応による切断、などが挙げられる。なお、前記加水分解反応における分解対象結合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エステル結合、アミド結合、などが挙げられる。
式A
前記式Dで表される構造を有する化合物は、その一端に、前記式Cで表される構造に含まれるアントラセン構造とディールス・アルダー反応可能なイミド基を有し、また、その他端に、アビジンカラムにより吸着分離可能なビオチン構造を有しているため、前記選抜手段として好適に使用可能である。
前記アミド縮合においては、前記アミノ基を一部に有してなる化合物におけるアミノ基と、前記水酸基を一部に有してなる化合物における水酸基との脱水縮合によりアミドが形成される。
前記アミド縮合を生じ得る前記反応性修飾ヌクレオシドとしては、下記式Eで表される構造を有する化合物、などが挙げられる。
式F
前記アミド結合加水分解反応においては、前記アミド基を一部に有してなる化合物における該アミド基が加水分解されて、アミノ基を一部に有する化合物と、水酸基を一部に有する化合物とが生成される。
前記アミド結合加水分解反応は、トリガーの作用によって反応が開始する機構であってもよく、この場合、該トリガーとしては、例えば、イオン濃度の変化、温度変化、及びpH変化の少なくともいずれかであることが好ましい。なお、前記イオン濃度の変化としては、例えば、マグネシウムイオンの添加などが挙げられる。前記温度変化としては、例えば、加熱による至適温度に調整などが挙げられる。前記pH変化としては、例えば、pH調整剤の添加による至適pHへの調整などが挙げられる。
式G
前記反応性修飾ヌクレオシドの前記オリゴヌクレオチドにおける数としては、少なくとも1つあればよいが、1であってもよいし、2以上であってもよく、1〜2程度が好ましい。前記数が多くても、一箇所で反応したものと複数箇所同時に反応したものの選別が実質不可能なことが挙げられる。
前記反応性修飾ヌクレオシドの前記オリゴヌクレオチド配列における位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記オリゴヌクレオチド配列の末端であってもよいし、末端以外の部位であってもよいが、前記人工酵素前駆体としての三次元コンファーメーションを考慮した場合の該反応性修飾ヌクレオシドの前記反応原料物に対する反応性(前記人工酵素の酵素活性)に優れる点で、即ち前記反応原料との反応場を形成乃至提供することができ、反応活性(酵素活性)を発現乃至向上可能な点で、末端以外の部位が好ましく、中央部付近であるのが好ましい。
前記人工酵素前駆体の選抜の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記人工酵素前駆体の選抜を効率的に行う観点からは、前記反応原料物が、前記選抜手段に設けられた前記捕捉手段により捕捉可能な前記捕捉部位を有していることが好ましく、該捕捉部位としては、前記捕捉手段により捕捉され得るものであれば特に制限はなく、前記捕捉手段の種類等に応じて適宜選択することができ、例えば、抗原、抗体、酵素、酵素基質、包摂化合物、被包摂化合物、などが挙げられる。該捕捉部位の前記反応原料物にける数、位置等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記数としては、1であってもよいし、2以上であってもよく、また、前記位置としては、前記反応原料物の分子末端であってもよいし、末端以外の位置であってもよい。
前記選抜手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カラム、ビーズ、分離膜、網状構造物、などが挙げられる。該選抜手段における前記捕捉手段の導入数、導入位置等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導入数としては、前記選抜手段1つにつき、1であってもよいし、2以上であってもよく、また、前記導入位置としては、前記選抜手段の全表面であってもよいし、一部の表面であってもよい。
前記選抜手段に設けられる捕捉手段と、前記反応原料物に設けられる前記捕捉部位との組合せとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一方がアビジンであり、他方がビオチンである組合せ、などが挙げられる。
後者の場合、前記人工酵素前駆体を2種以上含む試料としては、例えば、互いに異なるオリゴヌクレオチド配列を有してなる2種以上の人工酵素前駆体を含む、上述したランダム重合体プール(ランダム人工酵素前駆体プール)が好適に挙げられる。
前記ランダム重合体プール(ランダム人工酵素前駆体プール)から前記人工酵素前駆体を選抜する場合、通常、該人工酵素前駆体が2種以上選抜される。ここで選抜された2種以上の前記人工酵素前駆体は、通常、該人工酵素前駆体に基づいて人工酵素が製造された場合、該人工酵素が互いに異なる酵素活性を示す。このため、前記ランダム重合体プール(ランダム人工酵素前駆体プール)を用いると、所望の酵素活性を示す人工酵素を得ることができる点で有利である。
前記選別工程は、前記人工酵素前駆体選抜工程の後であって後述する人工酵素製造工程の前に必要に応じて行うことができ、前記人工酵素前駆体選抜工程により選抜した人工酵素前駆体の中から、反応原料物に対する反応性の高いものを選別する工程である。
前記選別の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法から適宜選択することができ、例えば、アフィニティークロマトグラフィー、フィルター結合、液−液分割、ろ過、ゲルシフト、密度勾配遠心分離、などの各種方法が挙げられる。これらは、1種単独で行ってもよいし、2種以上を行ってもよい。これらの中でも、アフィニティークロマトグラフィーが好ましい。該選別においては、前記人工酵素前駆体(前記オリゴヌクレオチド配列)における前記修飾ヌクレオシドと、該修飾ヌクレオシドとの間で反応性を示す前記反応原料物との解離定数をモニターするのが好ましい。この場合、最小一回の処理で所望の解離定数を持つ前記人工酵素前駆体を選別することもできる。前記選別工程において前記解離定数を測定し、該解離定数をコントロールすることで、所望の反応性(酵素活性)を示す前記人工酵素前駆体を効率よく選別することができる。なお、前記解離定数は、前記反応原料物の種類等に応じて適宜選択することができ、ワービスプラズモン共鳴を用いた測定機器などを用いて測定することができる。
前記オリゴヌクレオチド配列解読工程は、前記人工酵素前駆体選抜工程の後であって後述する人工酵素製造工程の前に、必要に応じて行うことができ、前記人工酵素前駆体選抜工程により選抜された人工酵素前駆体における前記オリゴヌクレオチド配列を解読する工程である。
前記オリゴヌクレオチド配列解読工程により、前記人工酵素前駆体を形成する前記オリゴヌクレオチド配列が解読され、その複製乃至増幅が可能となる。
前記増幅の方法としては、前記オリゴヌクレオチド配列の数を増やすことができれば、特に制限はなく、当該技術分野において公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、PCR(Polymerase Chain Reaction)法、LCR(Ligase chain Reaction)法、3SR(Self−sustained Sequence Replication)法、SDA(Strand Displacement Amplification)法、RT−PCR法、ICAN法、LAMP法、などが挙げられる。これらは、1種単独で行ってもよいし、2種以上を行ってもよい。
なお、PCR法を行うことにより、前記オリゴヌクレオチド配列は、置換基の修飾のない天然のオリゴヌクレオチド配列に置換される。
前記塩基配列の決定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、遺伝子クローニングによる方法、チェーンターミネーター法、サンガー法、ジデオキシ法等によるDNAシーケンサー(DNA塩基配列自動決定装置)、などが挙げられる。これらは、1種単独で行ってもよいし、2種以上を行ってもよい。
前記翻訳工程は、前記オリゴヌクレオチド配列解読工程において解読(決定)した前記オリゴヌクレオチド配列(塩基配列)を、4種のヌクレオシドを、1対1に組合せた対応表における4n種のヌクレオチドn量体の少なくとも1種とヌクレオチドn量体の1種とを対応させた対応表に基づき翻訳する工程である。
前記人工酵素製造工程は、前記対象反応を触媒可能であり、かつ前記人工酵素前駆体における前記反応性修飾ヌクレオシドを、前記反応原料物に対して非反応性の非反応性修飾ヌクレオシドに置換させてなるオリゴヌクレオチド配列(「正規オリゴヌクレオチド配列」と称することがある)を有してなる人工酵素を製造する工程である。
前記非反応性修飾ヌクレオシドの置換、換言すれば、該非反応性修飾ヌクレオシドを含む前記人工酵素(前記正規オリゴヌクレオチド配列)の製造乃至形成は、前記人工酵素前駆体(前記反応性修飾ヌクレオシドを含む前記オリゴヌクレオチド配列)の製造乃至形成の場合と同様の方法によりオリゴヌクレオチド配列を形成する際に、そのモノマーとなる前記反応性修飾ヌクレオシドに代えて、これに対応する前記非反応性修飾ヌクレオシドを用いることにより、行うことができる。
本発明の人工酵素の製造方法により得られる本発明の人工酵素は、高い反応特異性及び優れた反応効率を備え、安定であり、核酸ベースの人工酵素として種々の用途に好適に使用可能である。
前記機能性分子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一端に第一核酸配列を有し、他端に第二核酸配列を有するリンカーと、前記第一核酸配列に相補的に結合可能な第一相補核酸配列を有し、該第一相補核酸配列が前記第一核酸配列に結合され、かつ標的を捕捉可能な第一標的捕捉部と、前記第二核酸配列に相補的に結合可能な第二相補核酸配列を有し、該第二相補核酸配列が前記第二核酸配列に結合され、かつ前記標的を捕捉可能な第二標的捕捉部とを有してなるものなどが好適に挙げられる。
なお、該機能性分子の場合、該機能性分子における、第一標的捕捉部及び第二標的捕捉部が、1つの標的の異なる箇所を捕捉可能であるのが好ましい。また、該機能性分子における、前記第一標的捕捉部及び前記第二標的捕捉部が、核酸を構成するヌクレオシドに置換基が導入された修飾ヌクレオシドを含むヌクレオチド重合体であるのが好ましい。また、前記機能性分子においては、前記リンカーにおける第一核酸配列及び第二核酸配列を除く部位が、任意の核酸配列で形成されているのが好ましい。
図5に示すようにして、酵素活性を有する本発明の人工酵素の製造(合成及び同定)を行った。具体的には、先ず、下記反応式に示す方法により、シトシンにおける5位から6種の官能基を持つデオキシシチジン類縁体(C1−6)、及び、ウラシルにおける5位から6種の官能基を持つデオキシウリジン類縁体(U1−6)を各々合成(作製)した。
なお、前記オリゴヌクレオチド配列において、前記アントラセン含有ウリジン類縁体(Ua)が、前記反応性修飾ヌクレオシドに該当する。該アントラセン含有ウリジン類縁体(Ua)において、前記ウリジン部分はヌクレオシドであり、該ウリジン部分以外の部分は前記置換基に該当し、該置換基の末端に存在するアントラセンは、前記対象反応であるディールス・アルダー反応の前記反応原料物の一つに該当する。
すると、前記オリゴヌクレオチド配列における前記反応性修飾ヌクレオシドである、前記アントラセン含有ウリジン類縁体(Ua)のアントラセン部分と、前記ビオチン化マレインイミド(BM)のイミド環部分とがディールス・アルダー反応(結合反応)する。なお、このとき、前記アントラセン含有ウリジン類縁体(Ua)を含まない前記オリゴヌクレオチド乃至該Uaを含むものの前記アントラセン部分との反応性が極めて低いものは、前記ディールス・アルダー反応を生じなかった。
このようなディールス・アルダー反応が生じた反応液を、前記選抜手段としての前記アビジンを結合した樹脂ビーズ(Softlink Soft release Avidineレジンプロメガ製)を充填したアフィニティーカラムに流し一定条件(室温30分間)に放置すると、前記オリゴヌクレオチド配列のうち、前記反応性修飾ヌクレオシドである、前記アントラセン含有ウリジン類縁体(Ua)が前記ビオチン化マレインイミド(BM)と反応したものについては、該ビオチン化マレインイミド(BM)に設けられた前記捕捉部位としてのビオチン構造が、前記選抜手段としての前記樹脂ビーズに固定された前記捕捉手段としての前記アビジンによって捕捉され、前記アフィニティーカラムに吸着される(図4B)。その後、該アフィニティーカラムから、吸着していた前記オリゴヌクレオチド配列を溶出(5mMビオチン)させることにより、前記ディールス・アルダー反応を生じ得る人工酵素前駆体(オリゴヌクレオチド配列)を選抜した。以上が、前記「人工酵素選抜工程」である。
この塩基配列を上記対応表に基づいて翻訳したところ“AU1GC6U4CU3AGC6C3CC5T”となり、選抜した前記人工酵素前駆体(前記オリゴヌクレオチド配列)の構造を同定することができた(図4D)。以上が、前記「翻訳工程」である。
次に、これら10種の前記オリゴヌクレオチド配列(正規オリゴヌクレオチド配列)のうち2種について、下記式で表される2−ヒドロキシエチルマレイミド(BM’)1mM及びアントラセン誘導体(An)1mMの存在下(室温:25℃)、下記反応式で表されるディールス・アルダー反応を千〜1万倍加速(触媒)することが判った。この2種は人工酵素として使用可能であり、本発明の人工酵素である。以上が、前記「人工酵素製造工程」に該当する。
本出願人によるWO03/078623国際公報に記載の「機能性分子及びその製造法」に示した人工抗体合成法に従って、下記化合物Aに特異的に結合する人工抗体Aを合成した。
アミド縮合反応を触媒する人工酵素を、以下のようにして製造(合成及び同定)した。まず、実施例1と同様にして、固定オリゴヌレオチド配列20量体(N20)−修飾オリゴヌクレオチドランダム配列10量体(M10)−下記式で表されるウリジン類縁体(Ub)+修飾オリゴヌクレオチドランダム配列10量体(M10)−固定オリゴヌクレオチド配列20量体(N20)からなるオリゴヌクレオチド配列(N20−M10−Ub+Ub−M10−N20(DNA82量体))を含むランダム重合体プール(ランダム人工酵素前駆体プール)を作製した。以上が、前記「オリゴヌクレオチド配列製造工程」である。
なお、前記式で表されるウリジン類縁体(Ub)2分子が脱水縮合してできた構造(下図参照)は、前記捕捉部位に該当する、該捕捉部位としての上記化合物A構造は、前記捕捉手段としての人工抗体Aに捕捉され得る。該捕捉手段としての人工抗体Aは前記選抜手段としての樹脂ビーズの表面に固定化されている。
すると、前記オリゴヌクレオチド配列における前記反応性修飾ヌクレオシドである、前記式で表されるウリジン類縁体(Ub)のカルボン酸(−COOH)と、もう一方のUbのアミノ基(−NH2)とがアミド縮合反応(結合反応)する。なお、このとき、前記式で表されるウリジン類縁体(Ub)を含まない前記オリゴヌクレオチド乃至該Ubを含むものの前記アミド縮合反応の反応性(反応活性)が極めて低いものは、前記アミド縮合反応を生じなかった。
次に、これら5種の前記オリゴヌクレオチド配列(正規オリゴヌクレオチド配列)のうち2種について、トリプトファン、ATP、及びピロフォスフェート分解酵素の存在下(室温:25℃)、下記反応式で表されるアミド縮合反応を10万倍加速(触媒)することが判った。この2種は人工酵素として使用可能であり、本発明の人工酵素である。以上が、前記「人工酵素製造工程」に該当する。
実施例2で得られた人工酵素前駆体(オリゴヌクレオチド配列)におけるUbを下記式で表されるUcUに変換した以外は、実施例2と同様にして人工酵素前駆体(オリゴヌクレオチド配列)を製造(合成及び同定)した。
このオリゴヌクレオチド配列は、MgCl2を10mM共存下で、アミド結合加水分解反応に対する触媒活性を示さなかった。
(付記1) 人工酵素を製造するための方法であって、
ヌクレオシドに置換基が導入された修飾ヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチド配列であって、前記人工酵素が触媒する対象反応の反応原料物に対して反応可能な反応性修飾ヌクレオシドを少なくとも1つ含むオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を選抜する人工酵素前駆体選抜工程と、
前記対象反応を触媒可能であり、かつ前記人工酵素前駆体における前記反応性修飾ヌクレオシドを、前記反応原料物に対して非反応性の非反応性修飾ヌクレオシドに置換させてなる人工酵素を製造する人工酵素製造工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする人工酵素の製造方法。
(付記2) 人工酵素前駆体選抜工程において人工酵素前駆体が、互いに異なるオリゴヌクレオチド配列を有してなる2種以上の人工酵素前駆体を含むランダム人工酵素前駆体プールから選抜される付記1に記載の人工酵素の製造方法。
(付記3) 人工酵素前駆体選抜工程の後であって人工酵素製造工程の前に、
該人工酵素前駆体選抜工程により選抜された人工酵素前駆体におけるオリゴヌクレオチド配列を解読するオリゴヌクレオチド配列解読工程を含む付記1から2のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記4) オリゴヌクレオチド配列解読工程において解読したオリゴヌクレオチド配列を、4種のヌクレオシドを、1対1に組合せた対応表における4n種のヌクレオチドn量体の少なくとも1種とヌクレオチドn量体の1種とを対応させた対応表に基づき翻訳する翻訳工程を含む付記3に記載の人工酵素の製造方法。
(付記5) 人工酵素前駆体選抜工程において人工酵素前駆体が2種以上選抜される付記1から4のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記6) 人工酵素前駆体選抜工程の後であって人工酵素製造工程の前に、
オリゴヌクレオチド配列解読工程において解読したオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を製造する人工酵素前駆体製造工程と、
該人工酵素前駆体製造工程により製造した人工酵素前駆体の中から、反応原料物に対する反応性の高いものを選別する選別工程を含む付記5に記載の人工酵素の製造方法。
(付記7) 反応原料物が、捕捉手段により捕捉可能な捕捉部位を有してなり、
人工酵素前駆体選抜工程における人工酵素前駆体の選抜が、該反応原料物と、反応性修飾ヌクレオシドとを反応させた後、前記捕捉手段により、前記反応原料物における前記捕捉部位を捕捉させることにより、該反応原料物と反応した前記反応性修飾ヌクレオシドを捕捉することにより行われる付記1から6のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記8) 捕捉手段が、抗原、抗体、酵素、酵素基質、包摂化合物、及び被包摂化合物から選択される少なくとも1種であり、捕捉部位が、抗原、抗体、酵素、酵素基質、包摂化合物、及び被包摂化合物から選択される少なくとも1種であってかつ前記捕捉手段により捕捉可能である付記7に記載の人工酵素の製造方法。
(付記9) 捕捉手段がアビジン及びビオチンのいずれかであり、捕捉部位が、前記捕捉手段がアビジンであるときはビオチンであり、前記捕捉手段がビオチンであるときはアビジンである付記8に記載の人工酵素の製造方法。
(付記10) 捕捉手段が、人工酵素前駆体を選抜手段に固定された付記7から9のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記11) 選抜手段が、カラム及びビーズの少なくともいずれかである付記10に記載の人工酵素の製造方法。
(付記12) 人工酵素が触媒する対象反応が、結合反応及び分解反応から選択される少なくとも1種である付記1から11のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記13) 結合反応が、重合反応、縮合反応、縮重合反応、付加反応、及び重付加反応から選択され、分解反応が、加水分解反応から選択される付記12に記載の人工酵素の製造方法。
(付記14) 非反応性修飾ヌクレオシドが、ウリジンであり、反応性修飾ヌクレオシドが、ウリジンであって前記非反応性修飾ヌクレオシドと同種のものを含む付記1から13のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記15) 非反応性修飾ヌクレオシドがウリジンであり、反応性修飾ヌクレオシドが、反応原料物と反応可能な構造を一部に有するウリジン誘導体である付記1から13のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記16) 人工酵素前駆体のオリゴヌクレオチド配列における、反応修飾ヌクレオシドの位置が該オリゴヌクレオチド配列の末端以外の部分である付記1から15のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記17) 反応性修飾ヌクレオシドと反応原料物との反応が、結合反応及び分解反応から選択される少なくとも1種である付記1から16のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記18) 結合反応が、重合反応、縮合反応、縮重合反応、付加反応、及び重付加反応から選択され、分解反応が、加水分解反応から選択される付記17に記載の人工酵素の製造方法。
(付記19) 反応性修飾ヌクレオシドと反応原料物との反応が、ディールス・アルダー反応、アミド縮合反応、及びアミド結合反応から選択される少なくとも1種である付記1から18のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記20) 置換基が、ヌクレオシドにおけるピリミジン塩基の5位に導入された付記1から19のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記21) 置換基が、下記構造式(I)及び(I’)のいずれかで表される基から選択される付記1から20のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記23) ヌクレオシドが、DNA及びRNAの少なくともいずれかを構成するヌクレオシドである付記1から22のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記24) 人工酵素前駆体が、修飾ヌクレオシドを含むヌクレオチドn量体(ただし、nは整数を表す)をランダムに重合させてなるオリゴヌクレオチド配列を有してなる付記1から23のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記25) ヌクレオチドn量体が修飾オリゴヌクレオチドアミダイトである付記24に記載の人工酵素の製造方法。
(付記26) ヌクレオチドn量体の種類が、5〜4n種である付記24から25のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記27) ヌクレオチドn量体がヌクレオチド2量体であり、該ヌクレオチド2量体の種類が5〜16種である付記24から26のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記28) ヌクレオチドn量体がヌクレオチド3量体であり、該ヌクレオチド3量体の種類が5〜56種である付記24から26のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記29) オリゴヌクレオチド配列が、DNAシンセサイザーを用いて合成される付記1から28のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記30) オリゴヌクレオチド配列が、ヌクレオチドランダム配列に対しヌクレオチドモノマーをアニーリングさせ、該ヌクレオチドモノマーをDNAライゲース及びRNAライゲースの少なくともいずれかにより連結させて合成される付記1から29のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記31) オリゴヌクレオチド配列が、両端に固定オリゴヌクレオチド配列を有する付記1から32のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
(付記32) 翻訳工程が、解読されたオリゴヌクレオチド配列における5’末端側からn塩基ずつ、対応表に基づいて行われる付記4に記載の人工酵素の製造方法。
(付記33) ヌクレオチドn量体がヌクレオチド2量体であり、翻訳工程が、該ヌクレオチド2量体をランダムに重合させてなるオリゴヌクレオチド配列における5’末端側から2塩基ずつ、対応表に基づいて行われる付記32に記載の人工酵素の製造方法。
(付記34) ヌクレオチドn量体がヌクレオチド3量体であり、翻訳工程が、該ヌクレオチド3量体をランダムに重合させてなるオリゴヌクレオチド配列における5’末端側から3塩基ずつ、対応表に基づいて行われる付記32に記載の人工酵素の製造方法。
(付記35) 対象反応に対して酵素活性を示し、付記1から34のいずれかに記載の人工酵素の製造方法により製造されたことを特徴とする人工酵素。
(付記36) ヌクレオシドに置換基が導入された修飾ヌクレオシドを含むヌクレオチドn量体(ただし、nは整数を表す)を有してなる付記35に記載の人工酵素。
(付記37) ヌクレオチドn量体がヌクレオチド2量体であり、該ヌクレオチド2量体が5〜16種である付記36に記載の人工酵素。
(付記38) 結合反応及び分解反応から選択される反応を触媒する付記35から37のいずれかに記載の人工酵素。
(付記39) ディールス・アルダー反応、アミド縮合反応、及びアミド分解反応の少なくともいずれかを触媒する付記35から38のいずれかに記載の人工酵素。
(付記40) 反応原料物を捕捉可能な捕捉体を有してなる付記35から39のいずれかに記載の人工酵素。
本発明の人工酵素は、上述の通り、自己複製能を有し、複製乃至増幅が容易で量産可能であり、安定性、安全性に優れ、回収が容易で取扱性等に優れ、汎用性に優れるため、各種分野において広く好適に使用することができ、医薬品、ドラッグデリバリー、バイオセンサー等の分野に特に好適に使用することができる。また、該人工酵素を抗体機能と酵素機能とを併有する多機能分子として設計した場合には、医薬品、ドラッグデリバリー、バイオセンサー等の分野に特に好適に使用することができる。
25 コントローラー
Claims (10)
- 人工酵素を製造するための方法であって、
ヌクレオシドに置換基が導入された修飾ヌクレオシドを含むオリゴヌクレオチド配列であって、前記人工酵素が触媒する対象反応の反応原料物に対して反応可能な反応性修飾ヌクレオシドを少なくとも1つ含むオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を選抜する人工酵素前駆体選抜工程と、
前記対象反応を触媒可能であり、かつ前記人工酵素前駆体における前記反応性修飾ヌクレオシドを、前記反応原料物に対して非反応性の非反応性修飾ヌクレオシドに置換させてなるオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素を製造する人工酵素製造工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする人工酵素の製造方法。 - 人工酵素前駆体選抜工程において人工酵素前駆体が、互いに異なるオリゴヌクレオチド配列を有してなる2種以上の人工酵素前駆体を含むランダム人工酵素前駆体プールから選抜される請求項1に記載の人工酵素の製造方法。
- 人工酵素前駆体選抜工程の後であって人工酵素製造工程の前に、
該人工酵素前駆体選抜工程により選抜された人工酵素前駆体におけるオリゴヌクレオチド配列を解読するオリゴヌクレオチド配列解読工程を含む請求項1から2のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。 - 人工酵素前駆体選抜工程において人工酵素前駆体が2種以上選抜される請求項1から3のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
- 人工酵素前駆体選抜工程の後であって人工酵素製造工程の前に、
オリゴヌクレオチド配列解読工程において解読したオリゴヌクレオチド配列を有してなる人工酵素前駆体を製造する人工酵素前駆体製造工程と、
該人工酵素前駆体製造工程により製造した人工酵素前駆体の中から、反応原料物に対する反応性の高いものを選別する選別工程を含む請求項4に記載の人工酵素の製造方法。 - 反応原料物が、捕捉手段により捕捉可能な捕捉部位を有してなり、
人工酵素前駆体選抜工程における人工酵素前駆体の選抜が、該反応原料物と、反応性修飾ヌクレオシドとを反応させた後、前記捕捉手段により、前記反応原料物における前記捕捉部位を捕捉させることにより、該反応原料物と反応した前記反応性修飾ヌクレオシドを捕捉することにより行われる請求項1から5のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。 - 人工酵素前駆体のオリゴヌクレオチド配列における、反応性修飾ヌクレオシドの位置が該オリゴヌクレオチド配列の末端以外の部分である請求項1から6のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
- 反応性修飾ヌクレオシドと反応原料物との反応が、ディールス・アルダー反応、アミド縮合反応、及びアミド結合反応から選択される少なくとも1種である請求項1から7のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
- 置換基が、下記構造式(I)及び(I’)のいずれかで表される基から選択される請求項1から8のいずれかに記載の人工酵素の製造方法。
- 対象反応に対して酵素活性を示し、請求項1から9のいずれかに記載の人工酵素の製造方法により製造されたことを特徴とする人工酵素。
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