JP5812478B2 - Anticancer drug-binding nucleic acid aptamer and use thereof - Google Patents
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Description
本発明は、新規な抗癌剤結合性核酸アプタマーおよびそれを含む抗癌剤並びに新規化合物に関する。 The present invention relates to a novel anticancer agent-binding nucleic acid aptamer, an anticancer agent containing the same, and a novel compound.
イリノテカンやトポテカンなどのカンプトテシン類は、広い抗がんスペクトルを有するため、非常に有効ながん治療薬の一つとして用いられている。しかし、一方で骨髄抑制や出血性膀胱炎などの副作用が報告され、投薬には専門的な注意を要する。種々のがん疾患に対して有効なカンプトテシン類について、副作用の少ない安全な投薬方法が開発されれば、がんで苦しむ多くの患者に福音がもたらされる。 Camptothecins such as irinotecan and topotecan have a wide anticancer spectrum and are therefore used as one of very effective cancer therapeutic agents. However, side effects such as myelosuppression and hemorrhagic cystitis have been reported, and medication requires special attention. If a safe dosing method with few side effects is developed for camptothecins effective against various cancer diseases, the gospel is brought to many patients suffering from cancer.
副作用低減には、疾患部位に必要最小限のカンプトテシン類を送達することが有効であると考えられるが、そのためには、疾患部位に特異的に薬物送達を行うDDS機能をカンプトテシン誘導体に結合でき、かつ、誘導体の活性を保持する必要がある。その方法として、カンプトテシン誘導体に共有結合でポリマーをつなぐ方法がある。しかし、この方法では、ドラッグ・リリース(疾患のある細胞組織に結合すると薬物を放出すること)が円滑に行い難いなどの課題がある。
一方で、核酸アプタマーを用いた分子標的医薬の開発も進められているが(非特許文献1)、抗癌剤に直接結合することのできる核酸アプタマーは報告がない。
In order to reduce side effects, it is considered effective to deliver the minimum amount of camptothecins to the disease site. For this purpose, a DDS function for specifically delivering a drug to the disease site can be bound to the camptothecin derivative, Moreover, it is necessary to retain the activity of the derivative. As the method, there is a method of covalently connecting a polymer to a camptothecin derivative. However, this method has a problem that it is difficult to smoothly perform drug release (release of a drug when bound to a diseased cell tissue).
On the other hand, although the development of molecular target drugs using nucleic acid aptamers has been promoted (Non-patent Document 1), no nucleic acid aptamers that can directly bind to anticancer agents have been reported.
本発明の目的は、カンプトテシン類に対し特異的に認識し結合する核酸アプタマーを提供することである。 An object of the present invention is to provide a nucleic acid aptamer that specifically recognizes and binds to camptothecins.
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、配列番号1,2等の特定の配列を含む核酸アプタマーがカンプトテシン類に特異的に結合することを見出し、それにより、抗癌剤やカンプトテシン類の薬理効果や薬物動態の測定に利用できることを見出して、本発明を完成させるに至った。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, it was found that a nucleic acid aptamer containing a specific sequence such as SEQ ID NO: 1 or 2 specifically binds to camptothecins, thereby finding that it can be used for measurement of pharmacological effects and pharmacokinetics of anticancer agents and camptothecins. Thus, the present invention has been completed.
すなわち、本発明は以下のいずれかの配列を含む核酸アプタマーからなるカンプトテシン類結合剤を提供する。
(i)GGGNGGGNGGGNGGG(配列番号1)
(ii)GGGNGGGNGGGNNGGG(配列番号2)
ここで、NはA,T,GまたはCを示す。
(i)または(ii)を含む配列としては、配列番号6〜9および12〜18のいずれか
の塩基番号21〜50の配列、配列番号10の塩基番号21〜51の配列、配列番号11もしくは20の塩基番号21〜49の配列、配列番号19の塩基番号21〜52の配列、配列番号23の塩基番号14〜40の配列、または配列番号21の塩基番号21〜54の配列であることがより好ましい。
That is, the present invention provides a camptothecin binding agent comprising a nucleic acid aptamer containing any of the following sequences.
(I) GGGNGGGNGGGNGGG (SEQ ID NO: 1)
(Ii) GGGNGGGNGGGNNGGG (SEQ ID NO: 2)
Here, N represents A, T, G, or C.
The sequence containing (i) or (ii) includes the sequence of base numbers 21 to 50 of any one of SEQ ID NOs: 6 to 9 and 12 to 18, the sequence of base numbers 21 to 51 of SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 or It is a sequence of 20 base numbers 21 to 49, a sequence of base numbers 21 to 52 of SEQ ID NO: 19, a sequence of base numbers 14 to 40 of SEQ ID NO: 23, or a sequence of base numbers 21 to 54 of SEQ ID NO: 21 More preferred.
また、核酸アプタマーは修飾塩基を含むものでもよい。すなわち、本発明はまた、配列番号28〜32、35〜43および45〜59のいずれかの塩基番号21〜50の配列、配列番号44の塩基番号21〜51の配列、または配列番号60の塩基番号21〜48の配列を含む核酸アプタマーからなるカンプトテシン類結合剤を提供する。なお、これらの配列における修飾Tとは下記の式(I)で表される化合物の残基を示す。
本発明はまた、下記(I)の式で表される化合物又はその塩を提供する。塩としては金
属塩が例示される。
本発明はまた、下記(II)または(III)の式で表される化合物又はその塩を提供する
。塩としては酸付加塩が例示される。
なお、本発明において、カンプトテシン類とはカンプトテシンに限られず、カンプトテシンの骨格を含むものであればよいが、例えば、トポテカン、イリノテカン、DB67、BNP1350、エキサテカン、ルートテカン、ST1481、CKD602および上述した化合物(II)、(III
)なども挙げられる。
In the present invention, the camptothecins are not limited to camptothecin, and any camptothecin may be used, as long as it includes a camptothecin skeleton. ), (III
).
核酸アプタマーの長さは、好ましくは15〜100塩基であり、より好ましくは20〜60塩基である。
The length of the nucleic acid aptamer is preferably 15 to 100 bases, more preferably 20 to 60 bases.
本発明において新たに開発した核酸アプタマーは、カンプトテシン類を特異的に認識し結合することができるため、薬物検出のための分子プローブや、DDSの薬物キャリア分子
として、抗がん剤の薬理効果や薬物動態などの検証研究や、DDSによるがん治療に応用さ
れることが期待できる。
核酸は、(1)生体の拒絶反応を抑制できる、(2)細胞表面の特定の分子等を特異的に認識する他の核酸アプタマーや抗体などと容易に連結できる、(3)核酸同士で連結する場合、ドラッグ・リリースなどのインテリジェント機能を容易に持たせることができる、などの点でポリマーを用いた方法より有利と考えられている。
Since the nucleic acid aptamer newly developed in the present invention can specifically recognize and bind camptothecins, as a molecular probe for drug detection or a drug carrier molecule of DDS, It is expected to be applied to validation studies such as pharmacokinetics and cancer treatment by DDS.
Nucleic acids can be (1) able to suppress biological rejection, (2) can be easily linked to other nucleic acid aptamers or antibodies that specifically recognize specific molecules on the cell surface, etc. (3) linked between nucleic acids In this case, it is considered that the method using a polymer is advantageous in that an intelligent function such as drag / release can be easily provided.
以下に本発明を詳しく説明する。
本発明のカンプトテシン類結合剤の一態様は、下記(i)または(ii)の配列を含む。
(i)GGGNGGGNGGGNGGG(配列番号1)
(ii)GGGNGGGNGGGNNGGG(配列番号2)
ここで、NはA,T,GまたはCを示す。
The present invention is described in detail below.
One embodiment of the camptothecin binding agent of the present invention includes the following sequence (i) or (ii):
(I) GGGNGGGNGGGNGGG (SEQ ID NO: 1)
(Ii) GGGNGGGNGGGNNGGG (SEQ ID NO: 2)
Here, N represents A, T, G, or C.
具体的には配列番号6〜9および12〜18のいずれかの塩基番号21〜50の配列、配列番号10の塩基番号21〜51の配列、配列番号11もしくは20の塩基番号21〜49の配列、配列番号19の塩基番号21〜52の配列、配列番号23の塩基番号14〜40の配列または配列番号21の塩基番号21〜54の配列が挙げられる。なお、カンプトテシン類の少なくとも一種類に結合する能力が維持される限り、これらの配列において1〜数個、例えば、1、2または3個の塩基が置換、欠失、挿入等されてよい。また、カンプトテシン類の少なくとも一種類に結合する能力が維持される限り、5’側および/または3’側に任意の長さの任意の配列が付加されてよい。 Specifically, the sequence of nucleotide numbers 21 to 50 of any one of SEQ ID NOs: 6 to 9 and 12 to 18, the sequence of nucleotide numbers 21 to 51 of SEQ ID NO: 10, the sequence of nucleotide numbers 21 to 49 of SEQ ID NO: 11 or 20 , A sequence of base numbers 21 to 52 of SEQ ID NO: 19, a sequence of base numbers 14 to 40 of SEQ ID NO: 23, or a sequence of base numbers 21 to 54 of SEQ ID NO: 21. As long as the ability to bind to at least one camptothecin is maintained, 1 to several, for example, 1, 2 or 3 bases may be substituted, deleted, inserted, etc. in these sequences. Further, any sequence of any length may be added to the 5 'side and / or 3' side as long as the ability to bind to at least one camptothecin is maintained.
また、本発明のカンプトテシン類結合剤の他の態様は、配列番号28〜32、35〜43および45〜59のいずれかの塩基番号21〜50の配列、配列番号44の塩基番号2
1〜51の配列、または配列番号60の塩基番号21〜48の配列を含む修飾塩基を含む核酸アプタマーであってもよい。なお、カンプトテシン類の少なくとも一種類に結合する能力が維持される限り、これらの配列において1〜数個、例えば、1、2または3個の塩基が置換、欠失、挿入等されてよい。また、カンプトテシン類の少なくとも一種類に結合する能力が維持される限り、5’側および/または3’側に任意の長さの任意の配列が付加されてよい。
In addition, other embodiments of the camptothecin binding agent of the present invention include the sequence of base numbers 21 to 50 of any one of SEQ ID NOs: 28 to 32, 35 to 43, and 45 to 59, and base number 2 of SEQ ID NO: 44.
It may be a nucleic acid aptamer containing a modified base comprising the sequence of 1 to 51 or the sequence of base numbers 21 to 48 of SEQ ID NO: 60. As long as the ability to bind to at least one camptothecin is maintained, 1 to several, for example, 1, 2 or 3 bases may be substituted, deleted, inserted, etc. in these sequences. Further, any sequence of any length may be added to the 5 ′ side and / or the 3 ′ side as long as the ability to bind to at least one kind of camptothecins is maintained.
また、図1より、下記のようなコンセンサスが抽出できるので、下記のような配列を含む核酸アプタマーもカンプトテシン類結合剤として使用可能である。
ACGtAGGGtGGtCAtAGtAtC
tGGGAAACGGGtGGttt
AAAGGtXXXXXXXXXXXXXGttXC
AtCCCGtt…tAACC
GCCttAA
GtXAtGGCG…CCtXtGXA
CGCCAtCTTC
AAAAA…CttttC
AGGGGXAtXXXCtA
ここで、Xは任意の塩基(好ましくはA,G,Cまたはt)を示し、tとは式(I)の化合物の
塩基部分である。
Moreover, since the following consensus can be extracted from FIG. 1, the nucleic acid aptamer containing the following sequences can also be used as a camptothecin binding agent.
ACGtAGGGtGGtCAtAGtAtC
tGGGAAACGGGtGGttt
AAAGGtXXXXXXXXXXXXXGttXC
AtCCCGtt… tAACC
GCCttAA
GtXAtGGCG… CCtXtGXA
CGCCAtCTTC
AAAAA ... CttttC
AGGGGXAtXXXCtA
Here, X represents an arbitrary base (preferably A, G, C or t), and t is a base part of the compound of the formula (I).
本発明のカンプトテシン類結合剤は、カンプトテシン類検出のための分子プローブとして使用することができる。例えば、核酸アプタマーを蛍光色素などで標識し、カンプトテシン類と複合体を形成させて、カンプトテシン類の体内動態などをトレースすることができる。 The camptothecin binding agent of the present invention can be used as a molecular probe for detecting camptothecins. For example, a nucleic acid aptamer can be labeled with a fluorescent dye or the like to form a complex with camptothecins, and the pharmacokinetics of camptothecins can be traced.
また、本発明の核酸アプタマーとカンプトテシン類の複合体は、抗癌剤として使用することができる。好ましくは、DDS(薬剤伝達システム)のために、アプタマーに、標的癌
組織にカンプトテシン類を特異的に集積させるための物質を結合させることが好ましい。標的癌組織にカンプトテシン類を特異的に集積させるための物質としては、標的癌組織の細胞表面に出ているタンパク質や糖鎖などに特異的に結合する物質が好ましく、抗体などのタンパク質や細胞表面の特定の分子等を特異的に認識する他の核酸アプタマーがより好ましい。
アプタマーにそのような物質を結合させる技術は公知であるが、例えば、カンプトテシン類との結合に関与する配列に、別の配列(結合に影響を与えない配列)を付加し、それにビオチンを結合させ、一方、抗体をアビジンで標識して、抗体とアプタマーを結合させ、アプタマー−カンプトテシン類−抗体の複合体を作製することができる。
Moreover, the complex of the nucleic acid aptamer and camptothecins of the present invention can be used as an anticancer agent. Preferably, for DDS (drug delivery system), it is preferable to bind an aptamer with a substance for specifically accumulating camptothecins in a target cancer tissue. The substance for specifically accumulating camptothecins in the target cancer tissue is preferably a substance that specifically binds to a protein or sugar chain that appears on the cell surface of the target cancer tissue, such as an antibody protein or cell surface. Other nucleic acid aptamers that specifically recognize these specific molecules are more preferred.
Techniques for binding such substances to aptamers are known. For example, another sequence (a sequence that does not affect binding) is added to a sequence involved in binding to camptothecins, and biotin is bound thereto. On the other hand, the antibody can be labeled with avidin, and the antibody and aptamer can be bound to form an aptamer-camptothecins-antibody complex.
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 The following examples illustrate the present invention more specifically. However, the present invention is not limited to the following examples.
カンプトテシン誘導体の合成
以下の手順により、Camptothecin derivative1(化合物e)およびCamptothecin derivative2(化合物c)を合成した。
Synthesis of Camptothecin Derivatives Camptothecin derivative 1 (Compound e) and Camptothecin derivative 2 (Compound c) were synthesized by the following procedure.
(S)-(+)-Camptothecin(200mg, 5.7×10-4mol, 1.0eq)を75%H2SO4(5ml)に氷冷下で溶解した。FeSO4・7H2O(250mg, 9×10-4mol, 1.58eq)を水(1ml)に溶かし、氷冷下でCamptothecin溶液に加えた。ClCH2CHO(3.2ml)を氷浴下でCamptothecin溶液に加えた。十分に溶液を撹拌後、氷冷下で30%H2O2(1ml)を滴下し、5min氷冷下で撹拌後、室温で1.5h撹拌。氷冷下
で冷水を反応液に加え、懸濁させた。セライトを用いて反応液を吸引ろ過し、残渣をDMF
で回収し、減圧留去した。残渣をクロロホルム:ヘキサン=7:3溶液で懸濁させ、吸引ろ過
を行うことにより、黄色の粉末状化合物1を得た。また、ろ液をシリカゲルクロマトグラ
フィー(Silica gel 60,70-230mesh,0〜10%メタノール/クロロホルム)で精製することにより、化合物aを得た。
収量:164mg 収率:72%
ESI-MS(POS) 実測値: 419.2 計算値: 419.1 [M+Na] (m/z)
1H NMR(DMSO)δ 8.42(1H,d) 8.27(1H,d) 7.94(1H,t) 7.83(1H,t) 6.56(1H,s)
5.45-5.39(6H,m) 1.92(2H,m) 0.89(3H,t)
And then distilled off under reduced pressure. The residue was suspended in a chloroform: hexane = 7: 3 solution and subjected to suction filtration to obtain a yellow powdery compound 1. The filtrate was purified by silica gel chromatography (Silica gel 60, 70-230mesh, 0-10% methanol / chloroform) to obtain compound a.
Yield: 164 mg Yield: 72%
ESI-MS (POS) Measured value: 419.2 Calculated value: 419.1 [M + Na] (m / z)
1 H NMR (DMSO) δ 8.42 (1H, d) 8.27 (1H, d) 7.94 (1H, t) 7.83 (1H, t) 6.56 (1H, s)
5.45-5.39 (6H, m) 1.92 (2H, m) 0.89 (3H, t)
化合物a(300mg, 7.56×10-4mol, 1.0eq)を真空乾燥させ、脱水 DMF(20ml)に溶解した。4-(tert-Butoxycarbonylamino)piperidine(757mg, 3.78×10-3mol, 5.0eq)を脱水 DMF(15ml)に溶解し、脱水 Toluene(35ml)を加え、反応液に加え、2h撹拌した。溶液を減圧留去
し、CHCl3に溶解して、飽和食塩水を用いて洗浄し、有機相をMgSO4で乾燥させた。溶液を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(富士シリシアFL60D,クロロホルム→70%酢酸エチル/ヘキサン)によって精製し、化合物bを得た。
収量:76.3mg 収率:18%
ESI-MS(POS) 実測値: 583.3 計算値: 583.3 [M+Na] (m/z)
1H NMR(CDCl3)δ 8.31(1H, d) 8.19(1H, d) 7.80(1H, t) 7.65-7.60(2H, m)
5.77(ABquartet,2H) 5.38(2H,s) 4.06(2H, s) 3.56(1H, m)
2.97(2H, m) 2.34(2H, t) 2.08-1.85(4H,m) 1.75(2H, m)
1.43(9H, m) 1.06(3H, t)
Yield: 76.3 mg Yield: 18%
ESI-MS (POS) Measured Value: 583.3 Calculated Value: 583.3 [M + Na] (m / z)
1 H NMR (CDCl 3 ) δ 8.31 (1H, d) 8.19 (1H, d) 7.80 (1H, t) 7.65-7.60 (2H, m)
5.77 (ABquartet, 2H) 5.38 (2H, s) 4.06 (2H, s) 3.56 (1H, m)
2.97 (2H, m) 2.34 (2H, t) 2.08-1.85 (4H, m) 1.75 (2H, m)
1.43 (9H, m) 1.06 (3H, t)
化合物b(150mg, 2.68×10-4mol)を10%TFA/CH2Cl2(18ml)に溶解し、1.5h撹拌した。MeCN(10ml×8)で共沸して過剰のTFAを除き、化合物c(Camptothecin derivative2)を得た。
収量: 130mg (二トリフルオロ酢酸塩) 収率:71%
ESI-MS(POS) 実測値: 461.4 計算値: 461.2 [M+H] (m/z)
1H NMR(CD3OD)δ 8.36(1H, d) 8.14(1H, d) 7.85(1H, t) 7.72(1H, t)
7.59(1H, s) 5.59(ABquartet,2H) 5.43(2H,s) 4.59(2H, s)
3.40(1H, m) 2.90(2H, m) 2.15(2H, m) 1.96-1.91(4H, m)
1.41-1.28(2H, m) 1.02(3H, t)
Yield: 130 mg (ditrifluoroacetate) Yield: 71%
ESI-MS (POS) Measured value: 461.4 Calculated value: 461.2 [M + H] (m / z)
1 H NMR (CD 3 OD) δ 8.36 (1H, d) 8.14 (1H, d) 7.85 (1H, t) 7.72 (1H, t)
7.59 (1H, s) 5.59 (ABquartet, 2H) 5.43 (2H, s) 4.59 (2H, s)
3.40 (1H, m) 2.90 (2H, m) 2.15 (2H, m) 1.96-1.91 (4H, m)
1.41-1.28 (2H, m) 1.02 (3H, t)
化合物c(120mg, 1.74×10-4 mol, 1.0eq)を凍結乾燥させ、脱水 DMF(4ml)を加え溶解させた。O-[2-(Boc-amino)-ethyl]-O'-[2-(diglycolyl-amino)ethyl]decaethylene glycol (216mg, 2.83×10-4mol, 1.6eq)を脱水 DMF(4ml)に溶解し、HBTU(148.8mg, 3.92×10-4mol, 2.3eq)、HOBt・H2O(60mg,3.91×10-4 mol, 2.2eq)、DIPEA(90.3μl, 5.20×10-4mol, 3.0eq)を順によく撹拌しながら加え、化合物cの溶液に加えた。室温で2h反応させた。反
応液を減圧留去し、CHCl3に溶解し、飽和食塩水で洗浄した。有機相にMgSO4を加え乾燥させ、吸引ろ過し、残渣を減圧留去した。
収量: 302mg (粗生成物)
ESI-MS(POS) 実測値: 1224.9 計算値: 1225.6 [M+Na] (m/z)
1H NMR(CDCl3)δ 8.39(1H, d) 8.23(1H, d) 7.82(1H, t) 7.73(1H, m) 7.40(4H, m)
5.61(2H, m)
5.29(1H, m) 5.11(1H, s) 4.05(4H, m) 3.64(40H, m) 3.30(5H, m)
3.13(6H, m)
2.97(1H, d) 2.82(1H, m) 2.00(2H,m) 1.91-1.84(4H, m)
1.49(9H, m) 1.06(3H, t)
Yield: 302mg (crude product)
ESI-MS (POS) Measured value: 1224.9 Calculated value: 1225.6 [M + Na] (m / z)
1 H NMR (CDCl 3 ) δ 8.39 (1H, d) 8.23 (1H, d) 7.82 (1H, t) 7.73 (1H, m) 7.40 (4H, m)
5.61 (2H, m)
5.29 (1H, m) 5.11 (1H, s) 4.05 (4H, m) 3.64 (40H, m) 3.30 (5H, m)
3.13 (6H, m)
2.97 (1H, d) 2.82 (1H, m) 2.00 (2H, m) 1.91-1.84 (4H, m)
1.49 (9H, m) 1.06 (3H, t)
化合物d(117mg)を10%TFA/CH2Cl2(8ml)に溶解し、2h撹拌した。MeCN(10ml×8)で共沸し
て過剰のTFAを除いた後、HPLCで精製し、化合物e(Camptothecin derivative1)を得た。
収量:79.1mg 収率:88% (from b)
ESI-MS(POS) 実測値: 1103.3 計算値: 1103.6 [M+H] (m/z)
1H NMR(CDCl3)δ 8.40(1H,d) 8.21(1H, d) 7.83(1H, t) 7.71(1H, t)
7.64(1H, s) 5.75(ABquartet,2H) 5.49(2H,s) 4.10(4H, s)
3.82(2H, s) 3.71(2H, m) 3.64(40H, m) 3.50(3H, m)
3.19-3.13(4H, m) 2.02-1.86(10H, m) 1.76(2H, m)
1.05(3H, t)
Yield: 79.1mg Yield: 88% (from b)
ESI-MS (POS) Measured value: 1103.3 Calculated value: 1103.6 [M + H] (m / z)
1 H NMR (CDCl 3 ) δ 8.40 (1H, d) 8.21 (1H, d) 7.83 (1H, t) 7.71 (1H, t)
7.64 (1H, s) 5.75 (ABquartet, 2H) 5.49 (2H, s) 4.10 (4H, s)
3.82 (2H, s) 3.71 (2H, m) 3.64 (40H, m) 3.50 (3H, m)
3.19-3.13 (4H, m) 2.02-1.86 (10H, m) 1.76 (2H, m)
1.05 (3H, t)
実施例1
Camptothecin derivative1をターゲットとしたSelection(天然型DNA)
<Selectionで使用したBuffer>
・LC-AT
(10mM リン酸, 138mM NaCl, 2.7mM KCl, 2.5mM MgCl2, 0.05%Tween#20) pH 7.4
・LC-A
(10mM リン酸, 138mM NaCl, 2.7mM KCl, 2.5mM MgCl2) pH 7.4
・LC-B
(7M Urea, 10mM リン酸, 138mM NaCl, 2.7mM KCl, 2.5mM MgCl2) pH 7.4
・LC-B2
(0.2mM Camptothecin derivative2, 10mM リン酸, 138mM NaCl, 2.7mM KCl, 2.5mM MgCl2) pH 7.4
・SC-N
(0.05M Na2HPO4 0.05M NaH2PO4, 0.1%NaN3) pH 7.0
・1×CB-NO
(0.2M NaHCO3, 0.5M NaCl) pH8.3
・洗浄Buffer A
(0.5M ethanolamine, 0.5M NaCl) pH8.3
・洗浄Buffer B
(0.1M acetic acid, 0.5M NaCl) pH4.0
Example 1
Selection (Natural DNA) targeting Camptothecin derivative 1
<Buffer used in Selection>
・ LC-AT
(10 mM phosphoric acid, 138 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 2.5 mM MgCl 2 , 0.05% Tween # 20) pH 7.4
・ LC-A
(10 mM phosphoric acid, 138 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 2.5 mM MgCl 2 ) pH 7.4
・ LC-B
(7M Urea, 10 mM phosphoric acid, 138 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 2.5 mM MgCl 2 ) pH 7.4
・ LC-B2
(0.2 mM Camptothecin derivative 2, 10 mM phosphoric acid, 138 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 2.5 mM MgCl 2 ) pH 7.4
・ SC-N
(0.05M Na 2 HPO 4 0.05M NaH 2 PO 4 , 0.1% NaN 3 ) pH 7.0
・ 1 × CB-NO
(0.2M NaHCO 3 , 0.5M NaCl) pH8.3
・ Washing Buffer A
(0.5M ethanolamine, 0.5M NaCl) pH8.3
・ Washing Buffer B
(0.1M acetic acid, 0.5M NaCl) pH4.0
<使用したDNA>
・MRC#T1F(5'末端FAM標識 ※これが蛍光滴定の時のRnd#70に該当)
5'-GGTCAGCACGCTCCGGACTTNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNGTGTCGCTGAGCCTGCCAAC-3' 配列番号3
・MRC#P1F(5'末端FAM標識)
5'-GGTCAGCACGCTCCGGACTT-3' 配列番号4
・MRC#P2P(5'末端リン酸化)
5'-GTTGGCAGGCTCAGCGACAC-3' 配列番号5
・MRC#P1N
5'-GGTCAGCACGCTCCGGACTT-3' 配列番号4
・MRC#P2N
5'-GTTGGCAGGCTCAGCGACAC-3' 配列番号5
<DNA used>
・ MRC # T1F (5'-end FAM label * This corresponds to Rnd # 70 at the time of fluorescent titration)
5'-GGTCAGCACGCTCCGGACTTNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNGTGTCGCTGAGCCTGCCAAC-3 'SEQ ID NO: 3
・ MRC # P1F (5 'terminal FAM labeling)
5'-GGTCAGCACGCTCCGGACTT-3 'SEQ ID NO: 4
・ MRC # P2P (5 'terminal phosphorylation)
5'-GTTGGCAGGCTCAGCGACAC-3 'SEQ ID NO: 5
・ MRC # P1N
5'-GGTCAGCACGCTCCGGACTT-3 'SEQ ID NO: 4
・ MRC # P2N
5'-GTTGGCAGGCTCAGCGACAC-3 'SEQ ID NO: 5
<アフィニティーゲルの調製>
・ポジティブセレクション用ゲルの調製
Hitrap NHS-activated HP Columns(GE HealthCare Life Sciences)に1mM HClを2ml×3加え、Camptothecin derivative1溶液(1×CB-NOに溶解, 2.5μmol, total 3.2ml)を1ml
加え塩酸を除去し、残りの2.2mlを1h何度も繰り返し流す。3mlの1×CB-NOを加え、続いて。洗浄Buffer Aを2ml×3、洗浄Buffer Bを2ml×3、洗浄Buffer Aを2ml×3加え、30min静
置した。その後、洗浄Buffer Bを2ml×3、洗浄Buffer Aを2ml×3、洗浄Buffer Bを2ml×3加えた。1mM HClを1ml×3加え、SC-Nを2ml×2加えゲルを保存した。
<Preparation of affinity gel>
・ Preparation of gel for positive selection
Add 2ml x 3 1mM HCl to Hitrap NHS-activated HP Columns (GE HealthCare Life Sciences) and 1ml Camptothecin derivative 1 solution (dissolved in 1 x CB-NO, 2.5μmol, total 3.2ml)
Add hydrochloric acid to remove the remaining 2.2ml and repeat for 1h. Add 3ml of 1x CB-NO, then. Wash Buffer A was added in 2ml x 3, Wash Buffer B in 2ml x 3, Wash Buffer A in 2ml x 3, and left for 30min. Thereafter, 2 ml × 3 of washing buffer B, 2 ml × 3 of washing buffer A, and 2 ml × 3 of washing buffer B were added. 1 ml × 3 of 1 mM HCl was added and 2 ml × 2 of SC-N was added to preserve the gel.
・ネガティブセレクション用ゲルの調製
Hitrap NHS-activated HP Columnsに1mM HClを2ml×3加え、洗浄Buffer Aを2ml×3、洗浄Buffer Bを2ml×3、洗浄Buffer Aを2ml×3加え、30min静置した。その後、洗浄Buffer Bを2ml×3、洗浄Buffer Aを2ml×3、洗浄Buffer Bを2ml×3加えた。1mM HClを1ml×3加え、SC-Nを2ml×2加えゲルを保存した。
・ Preparation of gel for negative selection
2 ml × 3 of 1 mM HCl was added to Hitrap NHS-activated HP Columns, 2 ml × 3 of Washing Buffer A, 2 ml × 3 of Washing Buffer B, and 2 ml × 3 of Washing Buffer A were added and allowed to stand for 30 min. Thereafter, 2 ml × 3 of washing buffer B, 2 ml × 3 of washing buffer A, and 2 ml × 3 of washing buffer B were added. 1 ml × 3 of 1 mM HCl was added and 2 ml × 2 of SC-N was added to preserve the gel.
<Affinity Chromatographyによるスクリーニング>
化学合成DNAライブラリー(180pmol:1ラウンド目)もしくは前ラウンドの結合活性を示
す溶出液から調製したDNAライブラリー(100pmol:2ラウンド目以降)を1×LC-AT(400μl)
に溶解し、UV測定後リフォールディング[94℃, 30sec→25℃(0.5℃/min)]した。ネガティブセレクション用ゲル、ポジティブセレクション用ゲルを1×LC-AT 400μl×4回でBufferを置換し、ネガティブセレクション用ゲルにDNAをインキュベート(37℃, 10rpm, 1h)した。上澄みを回収し、UV測定後、ポジティブセレクション用のゲルにインキュベート(37℃,
10rpm, 1h)した。上澄みを回収し、UVを測定した。ポジティブセレクション用のゲルにLC-Aを400μl×4回でBufferの置換と未結合DNAの除去を行った。※9ラウンド以降はLC-Aを400μl入れてインキュベート(37℃,10rpm,5min)し、上澄みを除去(×5回)
ポジティブセレクション用のゲルに溶出バッファー(5ラウンドまではLC-B、6ラウンド
以降はLC-B2)を400μL加え、ポジティブセレクション用のゲルに結合しているDNAを溶出
させた(5ラウンドまでは3回、6ラウンド以降は1回)。溶出した溶液をスピンカラムで脱塩し、凍結乾燥した後、162μlの蒸留水と18μlの10×KOD Dash Bufferを加えて、DNAを溶
解した。この溶液を用いてPCRを行った。
ポジティブセレクション用ゲルにインキュベートしたDNA量をUVで測定し、溶出されたDNA量を変性PAGEで測定し、その割合からセレクションの進捗状況を確認した。
<Screening by Affinity Chromatography>
1 × LC-AT (400 μl) of a chemically synthesized DNA library (180 pmol: 1st round) or a DNA library (100 pmol: 2nd round or later) prepared from the eluate showing the binding activity of the previous round
After UV measurement, the sample was refolded [94 ° C., 30 sec → 25 ° C. (0.5 ° C./min)]. The negative selection gel and the positive selection gel were substituted with Buffer 1 × LC-AT 400 μl × 4 times, and the DNA was incubated on the negative selection gel (37 ° C., 10 rpm, 1 h). Supernatant is collected, UV measurement is performed, and then incubated on a gel for positive selection (37 ° C,
10 rpm, 1 h). The supernatant was collected and UV was measured. The positive selection gel was replaced with Buffer and unbound DNA was removed with 400 μl × 4 times of LC-A. * After 9 rounds, add 400μl of LC-A and incubate (37 ℃, 10rpm, 5min) and remove the supernatant (x5 times)
400 μL of elution buffer (LC-B up to round 5 and LC-B2 up to round 6) was added to the positive selection gel to elute DNA bound to the positive selection gel (up to 3 rounds up to 3 Times, once after 6 rounds). The eluted solution was desalted with a spin column and freeze-dried, and then 162 μl of distilled water and 18 μl of 10 × KOD Dash Buffer were added to dissolve the DNA. PCR was performed using this solution.
The amount of DNA incubated on the gel for positive selection was measured by UV, and the amount of eluted DNA was measured by denaturing PAGE, and the progress of selection was confirmed from the ratio.
<溶出DNAの増幅>
37℃で溶出した結合活性を示すDNAを、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行うことにより増幅した。反応後のサンプルを少量とり、7M Urea 3mM EDTAを含む0.1%BPB溶液を加え、Denature(94℃、5min)し、10%変性PAGEを用いたゲル電気泳動(200V, 35min, 45℃)により反
応の進行を確認した。PCRでは、プライマーにMRC#P1FおよびMRC#P2Pを、酵素にKOD Dash DNAポリメラーゼを用いた。
<Amplification of eluted DNA>
DNA showing binding activity eluted at 37 ° C. was amplified by performing polymerase chain reaction (PCR). Take a small sample after the reaction, add 0.1% BPB solution containing 7M Urea 3mM EDTA, denature (94 ℃, 5min), and react by gel electrophoresis (200V, 35min, 45 ℃) using 10% denaturing PAGE Confirmed progress. In PCR, MRC # P1F and MRC # P2P were used as primers, and KOD Dash DNA polymerase was used as an enzyme.
<一本鎖DNAの調製>*1
PCR反応液を、ローターバックを用いて凍結乾燥した後、蒸留水に溶解した。3M CH3COONaを加え軽く混ぜ、EtOHを加え、エタノール沈澱を行った。冷凍庫で10min静置した後、
遠心(12000rpm, 15min, 4℃)し、上澄みを除去し、残渣を一本のマイクロチューブに回収し、凍結乾燥した。残渣の二重鎖DNAをλexonuclease で、37℃で30min反応させた。反応後の溶液を少量分取し、7M Urea 3mM EDTAを含む0.1%BPB溶液を加え、Denature(94℃,5min)し、10%変性PAGEを用いたゲル電気泳動(200V,35min,45℃)を行い、SYBR Goldで染色す
ることにより反応の進行を確認した。
λexonucleaseによって一本鎖にしたDNA溶液をエタノール沈澱させた。残渣の一本鎖DN
Aを蒸留水に再び溶解し、変性PAGE (7M Urea)により精製し、これを次のラウンドのライ
ブラリーに用いた。
<Preparation of single-stranded DNA> * 1
The PCR reaction solution was lyophilized using a rotor bag and then dissolved in distilled water. 3M CH 3 COONa was added and mixed lightly, EtOH was added, and ethanol precipitation was performed. After standing 10 minutes in the freezer
Centrifugation (12000 rpm, 15 min, 4 ° C.) was performed, the supernatant was removed, and the residue was collected in one microtube and freeze-dried. The residual double-stranded DNA was reacted with λexonuclease at 37 ° C. for 30 min. Collect a small amount of the solution after the reaction, add 0.1% BPB solution containing 7M Urea 3mM EDTA, denature (94 ° C, 5min), gel electrophoresis using 10% denaturing PAGE (200V, 35min, 45 ° C) The progress of the reaction was confirmed by staining with SYBR Gold.
The DNA solution made single-stranded by λexonuclease was ethanol precipitated. Single-stranded DN of residue
A was redissolved in distilled water and purified by denaturing PAGE (7M Urea) and used for the next round of libraries.
<アプタマーの単離および配列解析>
通常のクローニング法により、濃縮したライブラリーからアプタマーの単離を行った。ベクターに挿入するDNA断片を濃縮したライブラリーからPCRで調製する際のプライマーには、MRC#P1N およびMRC#P1Nを用いた。プライマーベクターにはpT7Blue(タカラバイオ)を、コンピテントセルにはCompitent high E.coil DH5α(東洋紡)を用いた。生成した各コ
ロニーからプラスミドを取り出し、それぞれ、シーケンサーで配列解析を行った。
<Aptamer isolation and sequence analysis>
Aptamers were isolated from the enriched library by ordinary cloning methods. MRC # P1N and MRC # P1N were used as primers for PCR preparation from a library in which DNA fragments to be inserted into vectors were concentrated. PT7Blue (Takara Bio) was used as the primer vector and Competent high E.coil DH5α (Toyobo) was used as the competent cell. A plasmid was taken out from each generated colony, and sequence analysis was performed with a sequencer.
<Gel affinity assay>
得られたDNA(60pmol)を1×LC-AT 70μlに溶かし、アニーリング[94℃, 30sec→25℃(0.5℃/min)]をした。そのうち5μlを別のマイクロチューブに分注した(分注1)。ネガティ
ブセレクション用ゲルとポジティブセレクション用ゲルそれぞれに1×LC-ATを400μl加え、ボルテックス、遠心を行い、上澄みを除去した。この操作を4回繰り返すことにより、Bufferを置換した。それぞれのゲルに30μlずつDNA溶液をインキュベートし37℃、1200rpm、1h振とうした。ボルテックスと遠心を行い、上澄みを5μl回収した。インキュベート前のサンプル(分注1)、ネガティブセレクション用ゲルの上澄みのサンプル、ポジティブセレクション用ゲルの上澄みのサンプルに、7M Urea 3mM EDTAを含む0.1%BPB溶液を加え、Denature(94℃, 5min)し10%変性PAGEを用いたゲル電気泳動(200V, 35min, 45℃)を行い、
バンド強度を次式に導入することにより、標的分子への結合割合を算出した。
<Gel affinity assay>
The obtained DNA (60 pmol) was dissolved in 70 μl of 1 × LC-AT and annealed [94 ° C., 30 sec → 25 ° C. (0.5 ° C./min)]. Of this, 5 μl was dispensed into another microtube (dispensing 1). 400 μl of 1 × LC-AT was added to each of the negative selection gel and the positive selection gel, vortexed and centrifuged, and the supernatant was removed. The buffer was replaced by repeating this operation 4 times. Each gel was incubated with 30 μl of the DNA solution and shaken at 37 ° C., 1200 rpm for 1 h. Vortex and centrifuge and collect 5 μl of supernatant. Add 0.1% BPB solution containing 7M Urea 3mM EDTA to the sample before incubation (Dispensing 1), the supernatant sample for negative selection gel, and the supernatant sample for positive selection gel, and denature (94 ℃, 5min). Perform gel electrophoresis (200V, 35min, 45 ° C) using 10% denaturing PAGE,
By introducing the band intensity into the following equation, the binding ratio to the target molecule was calculated.
Binding ratio (%)={(NEG-POS)/NI}×100
ここで、NEGはネガティブセレクション用ゲルの上澄み、POSはポジティブセレクション用ゲルの上澄み、NIはインキュベート前の液(分注1)中のそれぞれのDNA量を示す。
Binding ratio (%) = {(NEG-POS) / NI} × 100
Here, NEG is the supernatant of the negative selection gel, POS is the supernatant of the positive selection gel, and NI is the amount of each DNA in the solution (injection 1) before incubation.
セレクションを11ラウンド行った後に、得られた配列を解析したところ、表1の結果が得られた。 After 11 rounds of selection, the sequence obtained was analyzed and the results shown in Table 1 were obtained.
次に、表1で取得できた配列のうちApt4#70、Apt14#70、Apt22#69およびApt4#40、Apt4
#20(コア配列)とRnd#70(ライブラリー)について、蛍光滴定によりカンプトテシン類に対する結合を調べた。
For # 20 (core sequence) and Rnd # 70 (library), binding to camptothecins was examined by fluorescence titration.
<蛍光滴定のプロトコル>
・DNAの調製
滅菌水に溶解したそれぞれのDNAと5×のSelection bufferを混ぜ、finalで1×のSelection bufferに溶けているDNA溶液を調製した。
<Protocol for fluorescence titration>
-Preparation of DNA Each DNA dissolved in sterilized water was mixed with 5 × Selection buffer, and a DNA solution dissolved in 1 × Selection buffer was prepared with a final.
・化合物溶液の調製
それぞれの化合物を滅菌水に溶解し、(溶けきれない場合はミリポアフィルターでろ過し、その濾液を使用)上記の5×のSelection buffer と混ぜ、finalで1×のSelection bifferに溶けている化合物の溶液 2μMを調製した。
・ Preparation of compound solution Dissolve each compound in sterilized water (if it cannot be dissolved, filter with Millipore filter, use the filtrate) and mix with the above 5x Selection buffer. A 2 μM solution of the dissolved compound was prepared.
・測定の手順
1.各濃度に調製したDNAをアニーリングした。[94℃, 30sec→25℃(0.5℃/min)]
2.2μMに調製した化合物溶液を、予めマイクロチューブに50μLずつ入れておき、そこ
へアニーリングした各濃度のDNAを50μLずつ添加し、ボルテックスと遠心を3回行った。(インキュベート)
3.低い濃度のものから蛍光を測定した。
Measurement procedure DNA prepared at each concentration was annealed. [94 ℃, 30sec → 25 ℃ (0.5 ℃ / min)]
2. 50 μL of the compound solution prepared to 2 μM was placed in a microtube in advance, 50 μL of each concentration of DNA was added thereto, and vortexing and centrifugation were performed three times. (Incubation)
3. Fluorescence was measured from the low concentration.
その結果、表9に示されるように、Apt4#70、Apt14#70、Apt22#69およびApt4#40はカン
プトテシン類に特異的な結合を示したが、Apt4#20とRnd#70は結合しなかった。
As a result, as shown in Table 9, Apt4 # 70, Apt14 # 70, Apt22 # 69 and Apt4 # 40 showed specific binding to camptothecins, but Apt4 # 20 and Rnd # 70 did not bind. It was.
実施例2:修飾塩基を含むDNAアプタマーのスクリーニング
まず、修飾塩基を合成した。
Example 2: Screening of DNA aptamers containing modified bases First, modified bases were synthesized.
KS5の合成
更にmethanol(1mL)、butanol(6mL)を加えよく混ぜ、その後、減圧留去により濃縮し、結
晶を析出させた。これを吸引濾過し目的物1を得た。
Synthesis of KS5
Further, methanol (1 mL) and butanol (6 mL) were added and mixed well, and then concentrated by distillation under reduced pressure to precipitate crystals. This was suction filtered to obtain the intended product 1.
収量 306mg 収率 88.5%
1H NMR(300MHz D2O)
δ3.11(2H,t-,NH-CH2-CH 2-)
δ3.69(2H,t, -NH-CH 2-CH2-)
δ7.94(H,s,=N-CH=N-)
δ8.05(H,s, -HN-CH=N-)
ESI-MS(POS)m/z[帰属]
Found:179.1 Calc179.1[(M+H)+]
Yield 306 mg Yield 88.5%
1 H NMR (300MHz D 2 O)
δ3.11 (2H, t-, NH- CH 2- C H 2 -)
δ3.69 (2H, t, -NH- C H 2- CH 2 -)
δ7.94 (H, s, = NC H = N-)
δ8.05 (H, s, -HN-C H = N-)
ESI-MS (POS) m / z [Attribution]
Found: 179.1 Calc179.1 [(M + H) + ]
KS6の合成
を加え、1.5時間撹拌した。反応終了後、減圧留去で濃縮し、吸引濾過した。濾液を濃縮
後、chloroformを加え沈殿を析出させ、吸引濾過を行い、目的物2を得た。
Synthesis of KS6
収量204.4mg 収率87.7%
1H NMR(300MHz DMSO)
δ8.28(H,s, -C=CH-N-)
δ8.19(H,s,=N-CH=N-)
δ8.09(H,s, -N=CH-NH-)
δ7.10(1H,s, -C-CH=CH-)
δ7.03(1H,s, -CH=CH-C-)
δ6.15(1H,t, -O-CH-CH2-)
δ5.27(1H,m, -O-CH -CHOH-)
δ5.17(1H,m, -CH-CHOH-CH2-)
δ4.26(1H,m, -OH-CH 2-C-)
δ3.80(1H,m, -OH-CH 2-C-)
δ2.16(2H,m, -CH-CH 2-CHOH-)
ESI-MS(POS)m/z[帰属]
Found:480.8 Calc481.2[(M+Na)+]
Yield 204.4mg Yield 87.7%
1 H NMR (300MHz DMSO)
δ8.28 (H, s, -C = C H -N-)
δ8.19 (H, s, = NC H = N-)
δ8.09 (H, s, -N = C H -NH-)
δ7.10 (1H, s, -CC H = CH-)
δ7.03 (1H, s, -CH = C H -C-)
δ6.15 (1H, t, -OC H -CH 2- )
δ5.27 (1H, m, -OC H - CHOH-)
δ5.17 (1H, m, -CH-C H OH-CH 2- )
δ4.26 (1H, m, -OH-C H 2 -C-)
δ3.80 (1H, m, -OH-C H 2 -C-)
δ2.16 (2H, m, -CH-C H 2- CHOH-)
ESI-MS (POS) m / z [Attribution]
Found: 480.8 Calc481.2 [(M + Na) + ]
KS7の合成
、脱水Trimethyl phosphate(30mL)に溶かし、氷冷下でPhosphoryl choride(1.61mmol、150μL、F.W.153.33、d=1.645g/mL)を加え、4時間撹拌した。反応終了後、冷水(15mL)、TEA(4.91mmol、680μL、F.W.101.19、d=0.73g/mL)を加え、10分間撹拌し、クエンチした。減圧留去で濃縮し、acetonitrileとdiethyl etherを加え、沈殿物を析出させ吸引濾過で濾
物を目的物として回収した。その後、少量の蒸留水に溶かし、陰イオン交換カラムで精製した。
収率は、2のモル吸光係数(ε260nm=22200mol-1Lcm-1)を用いて計算した。
Synthesis of KS7
The yield was calculated using a molar extinction coefficient of 2 (ε 260 nm = 22200 mol −1 Lcm −1 ).
収量970OD 収率40.0%
ESI-MS(NEG)m/z[帰属]
Found: 536.7 Calc:537.4[(M-H)-]
Yield 970OD Yield 40.0%
ESI-MS (NEG) m / z [Attribution]
Found: 536.7 Calc: 537.4 [(MH) - ]
KS8の合成
収量57mg 収率137%
ESI-MS(NEG)m/z[帰属]
Found: 568.9 Calc:588.5[(M-H)-]
Yield 57 mg Yield 137%
ESI-MS (NEG) m / z [Attribution]
Found: 568.9 Calc: 588.5 [(MH) - ]
KS9の合成
、d=0.775g/mL)、0.5M Diphosphoric acid inDMF(485μmol、970μL、F.W.177.98)を加え、室温で10時間撹拌した。反応終了後、クエンチのためTEAB(3.7mL)を加え、減圧留去に
よって濃縮した。diethyl etherで洗浄し、水相を減圧留去した。少量の蒸留水に溶かし
、陰イオンカラムで精製した。更に、HPLC精製、中圧カラム、陽イオンカラムで精製を行った。
Synthesis of KS9
, D = 0.775 g / mL), 0.5M Diphosphoric acid inDMF (485 μmol, 970 μL, FW177.98) was added and stirred at room temperature for 10 hours. After completion of the reaction, TEAB (3.7 mL) was added for quenching, and the mixture was concentrated by distillation under reduced pressure. The mixture was washed with diethyl ether, and the aqueous phase was distilled off under reduced pressure. It was dissolved in a small amount of distilled water and purified with an anion column. Further, purification was performed by HPLC purification, medium pressure column, and cation column.
収量232OD 収率10.8%
ESI-MS(NEG)m/z[帰属]
Found: 697.0 Calc:698.4[(M-H)-]
Yield 232OD Yield 10.8%
ESI-MS (NEG) m / z [Attribution]
Found: 697.0 Calc: 698.4 [(MH) - ]
Camptothecin derivative1をターゲットとしたSelection(修飾型DNA)
<Selectionで使用したbuffer>
天然型DNAアプタマーのスクリーニングに用いたものと同じ。
Selection (modified DNA) targeting Camptothecin derivative 1
<Buffer used in Selection>
Same as that used for screening of natural DNA aptamer.
<使用したDNA>
・VIT#T1-H(5'末端HEX標識 ※これを鋳型として調製した修飾DNAがRnd'#70に該当。ゲ
ルアフィニティ・アッセイに使用)
5'- CACCAGAGGCACGCCAGACANNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNCttCGCCGtGCtAGCCGtGt -3'配列番号25
NはA,G,Cまたは修飾T(上記で合成した化合物5)を示す。
・VIT#P1-F(5'末端FAM標識)
5'-CACCAGAGGCACGCCAGACA-3'配列番号26
・VIT#P2-H(5'末端HEX標識)
5'-ACACGGCTAGCACGGCGAAG-3'配列番号27
・VIT#P1-P(5'末端リン酸標識)
5'-CACCAGAGGCACGCCAGACA-3'配列番号26
・VIT#P1-N
5'-CACCAGAGGCACGCCAGACA-3'配列番号26
・VIT#P2-N
5'-ACACGGCTAGCACGGCGAAG-3'配列番号27
<DNA used>
・ VIT # T1-H (5'-terminal HEX label * Modified DNA prepared using this as a template corresponds to Rnd '# 70. Used for gel affinity assay)
5'- CACCAGAGGCACGCCAGACANNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNCttCGCCGtGCtAGCCGtGt -3 'SEQ ID NO: 25
N represents A, G, C or modified T (compound 5 synthesized above).
・ VIT # P1-F (5 'terminal FAM labeling)
5′-CACCAGAGGCACGCCAGACA-3 ′ SEQ ID NO: 26
・ VIT # P2-H (5'-terminal HEX label)
5′-ACACGGCTAGCACGGCGAAG-3 ′ SEQ ID NO: 27
・ VIT # P1-P (5 'terminal phosphate labeling)
5′-CACCAGAGGCACGCCAGACA-3 ′ SEQ ID NO: 26
・ VIT # P1-N
5′-CACCAGAGGCACGCCAGACA-3 ′ SEQ ID NO: 26
・ VIT # P2-N
5′-ACACGGCTAGCACGGCGAAG-3 ′ SEQ ID NO: 27
<アフィニティーゲルの調製>
天然型DNAアプタマーのスクリーニングの場合と同じ。
<Preparation of affinity gel>
Same as screening of natural DNA aptamer.
<初期ライブラリーの合成>*2
初期ライブラリーは、VIT#T1-Hを鋳型鎖、VIT#P1-Fをプライマー鎖としたプライマー伸長反応により調製した。基質のヌクレオシド三リン酸には天然型のdATP、dCTP、dGTPおよび修飾dTTP(5)を、ポリメラーゼにはKOD Dash DNAポリメラーゼを用いた。生成した修飾DNAの一本鎖は、変性PAGEにより、鋳型鎖のVIT#T1-Hから分離精製することが可能である。
<Synthesis of initial library> * 2
The initial library was prepared by a primer extension reaction using VIT # T1-H as a template strand and VIT # P1-F as a primer strand. Natural dATP, dCTP, dGTP and modified dTTP (5) were used for the substrate nucleoside triphosphate, and KOD Dash DNA polymerase was used for the polymerase. The single strand of the generated modified DNA can be separated and purified from the template strand VIT # T1-H by denaturing PAGE.
<Affinity Chromatographyによるスクリーニング>
PAGE精製によって得られた修飾DNA(110pmol)を1×LC-AT(400μl)に溶解し、UV測定後リフォールディング[94℃, 30sec→25℃(0.5℃/min)]した。ネガティブセレクション用ゲル、ポジティブセレクション用ゲルを1×LC-AT 400μl×4回でBufferを置換し、ネガティブセレクション用ゲルにDNAをインキュベート(37℃, 10rpm, 1h)した。上澄みを回収し、UV測定後、ポジティブセレクション用のゲルにインキュベート(37℃, 10rpm, 1h)した。上
澄みを回収し、UVを測定した。ポジティブセレクション用のゲルにLC-Aを400μl×4回でBufferの置換と未結合DNAの除去を行った。(8ラウンド以降は400μl×4回でBufferの置換
と未結合DNAの除去を行った。)
ポジティブセレクション用のゲルに溶出バッファー(7ラウンドまではLC-B、8ラウンド
以降はLC-B2)を400μL加え、ポジティブセレクション用のゲルに結合しているDNAを溶出
させた(7ラウンドまでは3回、8ラウンド以降は2回)。溶出した溶液をスピンカラムで脱塩し、凍結乾燥した後、162μlの蒸留水と18μlの10×KOD Dash Bufferを加えて、DNAを溶
解した。この溶液を用いてPCRを行った。
ポジティブセレクション用ゲルにインキュベートしたDNA量をUVで測定し、溶出されたDNA量を変性PAGEで測定し、その割合からセレクションの進捗状況を確認した。
<Screening by Affinity Chromatography>
The modified DNA (110 pmol) obtained by PAGE purification was dissolved in 1 × LC-AT (400 μl) and refolded [94 ° C., 30 sec → 25 ° C. (0.5 ° C./min)] after UV measurement. The negative selection gel and the positive selection gel were substituted with Buffer 1 × LC-AT 400 μl × 4 times, and the DNA was incubated on the negative selection gel (37 ° C., 10 rpm, 1 h). The supernatant was collected, and after UV measurement, it was incubated on a gel for positive selection (37 ° C., 10 rpm, 1 h). The supernatant was collected and UV was measured. The positive selection gel was replaced with Buffer and unbound DNA was removed with 400 μl × 4 times of LC-A. (After 8 rounds, the buffer was replaced and unbound DNA was removed in 400 μl × 4 times.)
400 μL of elution buffer (LC-B for up to 7 rounds, LC-B2 for up to 8 rounds) was added to the gel for positive selection to elute DNA bound to the gel for positive selection (up to 3 rounds up to 3 rounds). Times, twice after the 8th round). The eluted solution was desalted with a spin column and freeze-dried, and then 162 μl of distilled water and 18 μl of 10 × KOD Dash Buffer were added to dissolve the DNA. PCR was performed using this solution.
The amount of DNA incubated on the gel for positive selection was measured by UV, and the amount of eluted DNA was measured by denaturing PAGE, and the progress of selection was confirmed from the ratio.
<溶出DNAの増幅>
37℃で溶出した結合活性を示す修飾DNAを、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行うことにより増幅した。反応後のサンプルを少量とり、7M Urea 3mM EDTAを含む0.1%BPB溶液を加え
、Denature(94℃、5min)し、10%変性PAGEを用いたゲル電気泳動(200V, 35min, 45℃)により反応の進行を確認した。PCRでは、プライマーにVIT#P1-PおよびVIT#P2-Hを、酵素にKOD
Dash DNAポリメラーゼを用いた。
<Amplification of eluted DNA>
The modified DNA showing binding activity eluted at 37 ° C. was amplified by performing polymerase chain reaction (PCR). Take a small sample after the reaction, add 0.1% BPB solution containing 7M Urea 3mM EDTA, denature (94 ℃, 5min), and react by gel electrophoresis (200V, 35min, 45 ℃) using 10% denaturing PAGE Confirmed progress. In PCR, VIT # P1-P and VIT # P2-H are used as primers and KOD is used as an enzyme.
Dash DNA polymerase was used.
<一本鎖鋳型DNAの調製>
PCRで調製した二重鎖DNAをλexonucleaseにより一本鎖にした。前述*1と同様に変性PAGEにより精製した。
<Preparation of single-stranded template DNA>
Double-stranded DNA prepared by PCR was made into single strands by λexonuclease. Purified by denaturing PAGE as described above * 1 .
<一本鎖修飾DNAの調製>
調製した一本鎖の鋳型鎖とプライマー鎖VIT#P1-Fを用いて、前述*2と同様にプライマー伸長反応を行い、一本鎖修飾DNAを調製した。これを次のラウンドのライブラリーに用い
た。
<Preparation of single-stranded modified DNA>
Using the prepared single-stranded template strand and the primer strand VIT # P1-F, a primer extension reaction was performed in the same manner as described above * 2 to prepare a single-stranded modified DNA. This was used for the next round of libraries.
<アプタマーの単離および配列解析>
天然型DNAアプタマーのスクリーニングの場合と同じ。
<Aptamer isolation and sequence analysis>
Same as screening of natural DNA aptamer.
<Gel affinity assay>
天然型DNAアプタマーのスクリーニングの場合と同じ。
<Gel affinity assay>
Same as screening of natural DNA aptamer.
9ラウンドのセレクションの結果、下記の配列が得られた。
これらの配列についてAffinity Chromatographyにより、カンプトテシン類との結合を
調べた結果、表11のようになった。
他にも表12の配列が取得できた。図1に配列解析の結果を示す。いくつかのコンセンサス配列が発見された。 In addition, the sequences in Table 12 were obtained. FIG. 1 shows the result of sequence analysis. Several consensus sequences have been discovered.
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