JP7883239B2 - 自己精製された核酸コードライブラリー - Google Patents
自己精製された核酸コードライブラリーInfo
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Description
リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生化合物に共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生化合物に共有結合させて、足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を化合物の化学部分、核酸部分、または足場に結合することと、
リンカーが開裂され、化合物が固体支持体から遊離されるように、リンカーと開裂基とを反応させることと、を含む方法を提供する。
リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生メンバーを提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生メンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生メンバーに共有結合させて、足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を化学部分、核酸部分、または足場に結合することと、
リンカーが開裂され、メンバーが固体支持体から遊離されるように、リンカーと開裂基とを反応させることと、を含む方法を提供する。
第1のリンカー及び第2のリンカーによって固体支持体に連結された足場を含む新生化合物またはメンバーを提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生化合物またはメンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生化合物またはメンバーに共有結合させて、足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
コーディング核酸部分の化学的部分または足場の1つに第1の開裂基を結合させることと、
第2の開裂基を別のコーディング核酸部分、化学部分または足場に結合させることと、
第1のリンカーが開裂されるように、第1のリンカーと第1の開裂基とを反応させることと、
第2のリンカーが開裂され、化合物またはメンバーが固体支持体から遊離されるように、第2のリンカーと第2の開裂基とを反応させることと、を含み得る。
アンカーオリゴヌクレオチドを化学部分または足場に結合させることと、
開裂基に結合した補助オリゴヌクレオチドを提供することと、
結合オリゴヌクレオチドを補助オリゴヌクレオチドとハイブリダイズさせることと、
リンカーが開裂されるように、リンカーと開裂基とを反応させることと、を含んでもよい。
開裂基に共有結合した補助オリゴヌクレオチドを提供することと、
補助オリゴヌクレオチドをコーディング核酸部分にハイブリダイズさせることと、
リンカーが開裂されるように、リンカーと開裂基とを反応させることと、を含み得る。
第1リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生化合物に共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生化合物に共有結合させて、足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
化合物の化学部分を第2のリンカーで固体支持体に接続することと、
第1のリンカーを開裂することと、
化合物が固体支持体から遊離されるように、第2のリンカーを開裂することと、を含む方法を提供する。
リンカーによって固体支持体に接続された足場をそれぞれが含む新生メンバーのセットを提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをセット内の新生メンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成し、異なる化学部分をセット内の異なる新生メンバーに結合させることと、
セット内の新生メンバーの足場に結合したコーディング核酸部分を形成するために、新生メンバーに結合した1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするオリゴヌクレオチドをコードする各新生メンバーに共有結合することと、
新生メンバーの化学的部分、核酸部分、または足場に開裂基を結合させることと、
リンカーが開裂され、ライブラリーのメンバーがそれぞれの固体支持体から遊離されるように、リンカーと各メンバーの開裂基とを反応させることと、を含む方法によって、生成され得る。
第1のリンカーによって固体支持体に接続された足場をそれぞれが含む新生メンバーのセットを提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをセット内の新生メンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成し、異なる化学部分をこのセット内の異なる新生メンバーに結合させることと、
このセット内の新生メンバーの足場に結合したコーディング核酸部分を形成するために、新生メンバーに結合した1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするオリゴヌクレオチドをコードする各新生メンバーに共有結合することと、
新生メンバーの化学部分を第2のリンカーで固体支持体に接続し、第1のリンカーを開裂することと、
ライブラリーのメンバーがそれぞれの固体支持体から遊離されるように、第2のリンカーを開裂することと、
を含む方法によって、生成され得る。
リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生化合物に共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生化合物に共有結合させて、コーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を、化学部分、核酸部分、または足場に結合することと、
リンカーが開裂され、自己精製化合物またはライブラリーメンバーが固体支持体から遊離されるように、リンカーと開裂基とを反応させることと、を含む方法によって、生成され得る。
第1のリンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生化合物に共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生化合物に共有結合させて、コーディング核酸部分を形成することと、
化学部分を第2のリンカーで固体支持体に接続することと、
第1のリンカーを開裂することと、
第2のリンカーが開裂され、自己精製された化合物またはライブラリーメンバーが固体支持体から遊離されるように、第2のリンカーを開裂することと、
を含む方法によって生成され得る。
第1の開裂基を化学部分または足場に結合することと、
第2の開裂基を核酸部分に結合することと、
第1のリンカーが開裂されるように、第1のリンカーと第1の開裂基とを反応させることと、
第2のリンカーが開裂され、化合物またはメンバーが固体支持体から遊離されるように、第2のリンカーと第2の開裂基とを反応させることと、を含んでもよい。例えば、第1のリンカーは、置換キノキサリン基を含むかまたはそれからなってもよく、第1の開裂基は、オルトジチオフェノールを含むかまたはそれからなってもよい;第2のリンカーは、アミノ(メチル)アニリン(MeDbz)基を含むか、またはそれからなってもよく、第2の開裂基は、チオール開裂基を含むか、またはそれからなってもよい。
アンカーオリゴヌクレオチドを化学部分または足場に結合させることと、
開裂基に共有結合した補助オリゴヌクレオチドを提供することと、
補助オリゴヌクレオチドをアンカーオリゴヌクレオチドとハイブリダイズさせることと、
リンカーが開裂されるように、リンカーと開裂基を反応させることと、を含む方法によって、結合され得る。
開裂基に共有結合した補助オリゴヌクレオチドを提供することと、
開裂基に共有結合したオリゴヌクレオチドをコーディング核酸部分にハイブリダイズさせることと、
リンカーが開裂されるように、リンカーと開裂基とを反応させることと、を含む方法によって結合され得る。
第1のリンカーが開裂されるように、固体支持体化合物を第1の反応条件に曝露または供することと、
第2のリンカーが開裂され、化合物またはメンバーが固体支持体から遊離されるように、固体支持体化合物を第2の反応条件に曝露または供することと、を含んでもよい。
新生メンバーまたは核酸コードライブラリー中間体を別々のコンパートメントに分割することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを結合することと、
化学ビルディングブロックをコードする1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを結合することと、
部材または中間体を別々のコンパートメントから1つ以上のコンパートメントにプールすることと、を含み得る。
例えば、環状または多環状のメンバーまたは化合物を生成するために、2つ以上の化学ビルディングブロック、足場、または開裂基の間を架橋することと、
1つ以上のさらなる化学ビルディングブロックの組み込み、及び/または
1つ以上の化学ビルディングブロック、または足場、リンカー、または開裂基の修飾または変換。
第1の化学ビルディングブロックを新生メンバーまたは化合物の足場に共有結合させることと、
第1の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生メンバーの結合オリゴヌクレオチドに共有結合することと、を含む方法によって結合され得る。
第1の化学ビルディングブロックを新生メンバーの足場に共有結合させることであって、第1の化学ビルディングブロックが、この足場の捕捉基と反応して共有結合及び保護された遠位結合基を形成する近位結合基を含むことと、
第1の化学ビルディングブロックに結合していない未反応の捕捉基をキャッピングすることと、
第1の化学ビルディングブロックをコードする第1のコーディングオリゴヌクレオチドを新生メンバーの結合オリゴヌクレオチドに共有結合してコーディング核酸を形成することと、
第1の化学ビルディングブロックの遠位結合基を脱保護することと、を含む方法によって結合され得る。
第2の化学ビルディングブロックを新生メンバーの第1の化学ビルディングブロックに共有結合させることと、
第2の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを新生メンバーに共有結合させることと、を含む方法によって結合され得る。
さらなる化学ビルディングブロックを化学ビルディングブロックの鎖に共有結合させることであって、このさらなる化学ビルディングブロックが近位結合基及び遠位結合基を含み、さらなる化学ビルディングブロックの前記近位結合基が化学ビルディングブロックの遠位結合基と遠位端位置で反応して共有結合を形成して、さらなる化学ビルディングブロックが化学ビルディングブロックの鎖の遠位端に付加されることと、
さらなる化学ビルディングブロックを化学ビルディングブロックの鎖に共有結合させることであって、このさらなる化学ビルディングブロックが、保護された遠位結合基と、その鎖の遠位端で化学ビルディングブロックの遠位結合基と反応して共有結合を形成する近位結合基とを含むことと、
さらなる化学ビルディングブロックに結合していない遠位端で、化学ビルディングブロックの未反応の遠位基をキャッピングすることと、
さらなる化学ビルディングブロックをコードするさらなるコーディングオリゴヌクレオチドをコーディング核酸に共有結合させることと、
さらなる化学ビルディングブロックの遠位結合基を脱保護することと、を含む方法によって結合され得る。
足場及びアンカーを含む新生メンバーを提供することであって、この足場はアンカーによってリンカーに接続され;アンカーが結合オリゴヌクレオチドを含み、固体支持体に結合していることと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生メンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドに共有結合させて、アンカーに結合した核酸部分を形成することと、
開裂基を化学部分または足場に結合することと、
新生メンバーをコンパートメントに分離することと、
リンカーが開裂され、足場に結合した化学部分がコンパートメント内の固体支持体から遊離されるように、リンカーと開裂基を反応させることと、を含み得る。
足場及びアンカーを含む新生メンバーを提供することであって、ここで足場はアンカーによって第1のリンカーに接続され、このアンカーは結合オリゴヌクレオチドを含み、固体支持体に結合されていることと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生メンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドに共有結合させて、アンカーに結合した核酸部分を形成することと、
化学部分に第2のリンカーを結合して、化学部分を固体支持体に接続することと、
第1のリンカーを開裂することと、
新生メンバーをコンパートメントに分離することと、
第2のリンカーが開裂され、足場に結合した化学部分がコンパートメント内の固体支持体から遊離されるように、第2のリンカを開裂させることと、を含んでもよい。
リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生メンバーを提供することであって;この固体支持体は結合オリゴヌクレオチドを含むことと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生メンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドに共有結合させて、固体支持体に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を化学部分または足場に結合することと、
新生メンバーをあるコンパートメントに分離することと、
リンカーが開裂され、足場に結合した化学部分がこのコンパートメント内の固体支持体から遊離されるように、リンカーと開裂基を反応させることと、を含み得る。
第1のリンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生メンバーを提供することであって;この固体支持体は結合オリゴヌクレオチドを含むことと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを新生メンバーに共有結合させて、足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを結合オリゴヌクレオチドに共有結合させて、固体支持体に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
化学部分に第2のリンカーを取り付けて、化学部分を固体支持体に接続することと、
第1のリンカーを開裂し、新生メンバーをあるコンパートメントに分離することと、
第2のリンカーが開裂され、足場に結合した化学部分がコンパートメント内の固体支持体から遊離されるように、第2のリンカーを開裂させることと、
を含み得る。
(i)リンカーによって固体支持体に接続された標識された足場を含む新生メンバーを提供することと、
(ii)同定されたライブラリーメンバーの化学部分の化学ビルディングブロックを足場に共有結合させて、前記化学部分を含む標識された新生メンバーを生成することと、
(iii)開裂基を化学部分または足場に結合することと、
(iv)リンカーを開裂基と反応させ、それによってリンカーを開裂し、固体支持体からメンバーを遊離することと、
(vi)遊離された標識メンバーの標的分子への結合を決定することと、を含んでもよい。
材料及び方法
樹脂膨潤
初めて使用する前または-20℃で保存した後、TentaGel(登録商標)ビーズ(Rapp Polymere GmbH)を適切な溶媒で10分間インキュベートした。
TentaGel(登録商標)ビーズ(Rapp Polymere GmbH)をフリット付きの固相合成反応容器で使用した。TentaGel(登録商標)ビーズとインキュベートした溶媒または溶液を除去するために、真空ろ過を使用した。適切な溶媒を添加すること、続いて得られた溶媒または溶液を除去することによってビーズを洗浄した。磁性固体支持体は、磁石を使用して溶液から分離された。
各実験で使用される固体支持体の量は、それぞれの表面官能基(ロード量)のミリモル、質量(gまたはmg)、または容積(μL)として与えられ、ここで、ビーズの容積は、製造業者によって供給されるのと同じ濃度で使用されるビーズ懸濁液の容積を指す。
固体支持体保存
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズ(Rapp Polymere GmbH)は、-20℃で乾燥して保存された。他の固体支持体タイプは、4℃で適切な溶媒または水溶液中の懸濁液として保存された。
購入したカスタムオリゴヌクレオチドは、エタノール沈殿によってさらに精製された。mQに再溶解したオリゴヌクレオチドを、LCMSで分析し、NanoDrop 2000c分光光度計を使用してそれらの濃度を測定した。
5’dアミノC6-GGAGCTTCTGAATT3’
分子量=4473.02Da、ε260=133700M-1cm-1
アミノ修飾二本鎖(ds)DNA(配列2):
5’d Phos-GAGTCA-スペーサー9-アミノC7-スペーサー9-TGACTCCC 3’
分子量=4937.24Da、ε260=127872M-1cm-1
アダプター(配列3):
3’CCTCGAAGACTTAAGACACACGAC5’
コード(配列4):
5’d Phos-CTGTGTGCTGACAGCTCGAGTCCCATGGCGC3’
分子量=9584.16Da、ε260=280300M-1cm-1
エタノール沈殿は、10%(v/v)5M NaClと3.5倍量のEtOHを加えることによって行った。サンプルを-20℃で少なくとも2時間保存した後、4℃で20800×gで1時間遠心分離した。遠心分離後、上清を廃棄した。沈殿物は、Christ Alpha RVC Speedvac回転式真空濃縮装置で完全に乾燥させ、mQ(Milli-Q(登録商標))水に溶解した。
オリゴヌクレオチド溶液の濃度は、NanoDrop 2000c Spectrophotometer 機器を使用して、260nmでのUV 吸光度を測定することにより決定した。各測定に 2μLのオリゴヌクレオチド溶液を使用した。オリゴヌクレオチドの濃度は、DNA配列の既知の吸収係数と260nmで測定されたUV吸光度から計算された。
質量分析(LCMS)スペクトルは、Waters Acquity UPLC及びXevo G2-XS QTof Quadrupole Time of Flight Mass Spectrometer(四重極飛行時間型質量分析計)(Waters)を使用して記録した。オリゴヌクレオチドのLCMS分析には、XBridge(登録商標)Oligonucleotide BEH(商標)C18、130Å、2.5μm、2.1mm×50mmのカラムまたはXBridge(登録商標)Oligonucleotide BEH(商標)C18、130Å、1.7μm、2.1mM×50mMのカラムを使用した。低分子のLCMS分析には、Acquity UPLC(登録商標)CSH(商標)C18、1.7μm、2.1mM×50mMのカラムを使用した。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、DMF(10mL)で膨潤させた。アミン官能化 TentaGel(登録商標)ビーズ(1等量のアミン負荷量)を、66.7mMのそれぞれの酸(4等量)、133.3mMのN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(8等量)、及び66.7mMのN-[(ジメチルアミノ)-1H-1,2,3-トリアゾロ-[4,5-b]ピリジン-1-イルメチレン]-N-メチルメタナミニウムヘキサフルオロホスフェートN-オキシド(HATU)(4当量)を含有するジメチルホルムアミド(0.1mmolの負荷量あたり6mL)を用いて室温で、回転シェーカー上で2時間インキュベートした。官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズをジメチルホルムアミド(3×10mL)、ジクロロメタン(3×10mL)、次にジメチルホルムアミド(3×10mL)で洗浄した。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズをDMF(10mL)で膨潤させた。次に、乾燥した官能化TentaGel(登録商標)ビーズを20%(v/v)ピペリジンを含有するジメチルホルムアミド(0.1mmolの負荷量あたり6mL)を用いて室温で30分間、回転シェーカーでインキュベートした。官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズをジメチルホルムアミド(3×10mL)、ジクロロメタン(3×10mL)、次にジメチルホルムアミド(3×10mL)で洗浄した。
アミン官能化固体支持体(50μL)を、ジメチルホルムアミド(200μL)で洗浄した。アミン官能化ビーズを、50mMのジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、50mMのエチルシアノ(ヒドロキシイミノ)アセテート(OxymaPure)、及び50mMのそれぞれの酸を含有するジメチルホルムアミド(150μL)の溶液と共に、室温で4時間、回転シェーカーでインキュベートした。官能化ビーズを、ジメチルホルムアミド(6×200μL)で洗浄した。
官能化ビーズ(50μL)を、ジメチルホルムアミド(200μL)で洗浄した。官能化されたビーズを、ジメチルホルムアミド中の20%(v/v)ピペリジン(200μL)とともに室温で、回転シェーカー上で1時間インキュベートした。官能化ビーズを、ジメチルホルムアミド(6×200μL)で洗浄した。
この手順は、MacConnell et al 2015から適合された。アルキン官能化TentaGel(登録商標)ビーズ(20mg)を、0.034%(v/v)Tween 20を含むmQ水中の50%DMSO中の30mM酢酸トリエチルアンモニウム pH8.5で、室温で15分間、回転シェーカーで膨潤させた。乾燥した固体支持体を、2.6mMの1-(フェニルメチル)-N,N-ビス[[1-(フェニルメチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル]メチル]-1H-1,2,3-トリアゾール-4-メタンアミン(TBTA)、14.0mMアスコルビン酸ナトリウム、及び2.8mMの硫酸銅を含有する20mMの酢酸トリエチルアンモニウム(pH8.5)の溶液中の1~5nmolの5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチド(実施例1で合成)と、0.035%(v/v)Tween 20(195μL)を含むmQ水中の48%のDMSO中で、60℃で3時間、回転シェーカー上で反応させた。固体支持体を、1%(v/v)Tween20及び1%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、pH7.6(3×0.6mL)を含む10mMの2,2’-(1,3-プロパンジイルジイミノ)ビス[2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール]、100mMの塩化ナトリウム、10mMのN,N’-1,2-エタンジイルビス[N-(カルボキシメチル)グリシン](EDTA)の溶液で洗浄した。
過剰な負荷容量を有するアルキン官能化磁性固体支持体(25μL)を、mQ水(3×200μL)中の50%のDMSOで洗浄した。固体支持体を、1~5mmolの5’アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチド(実施例1で合成)と、993μMの1-(フェニルメチル)-N,N-ビス[[1-(フェニルメチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル]メチル]-1H-1,2,3-トリアゾール-4-メタンアミン(TBTA)、945μM硫酸銅(CuSO4)、及び5.672mMアスコルビン酸ナトリウム(NaAsc)、及び100mMの塩化リチウム(mQ水(90μL)に含まれる42%DMSO中)の混合物中で、室温で1時間回転シェーカーで反応させた。固体支持体をmQ水(3×200μL)中の50%のDMSOで洗浄した。
アミノ修飾ssDNA:5’dアミノC6-GGAGCTTCTGAATT3’(配列1)
酸アジド:3-[2-[2-[2-(2-アジドエトキシ)エトキシ]エトキシ]エトキシ]プロパン酸
3-[2-[2-[2-(2-アジドエトキシ)エトキシ]エトキシ]エトキシ]プロパン酸(300μL、DMSO中100mM)、1-ヒドロキシ-2,5-ジオキソ-3-ピロリジンスルホン酸(S-NHS)(145μL、DMSO中33%(v/v)mQ水に100mM)、及びN3-(エチルカルボニミドイル)-N1,N1-ジメチル-1,3-プロパンジアミン(EDC)(145μL、DMSO中100mM)を1mLのジメチルスルホキシド(DMSO)を含むチューブに加え、37℃の回転シェーカーで30分間インキュベートした。その間、504μLのmQ水に含まれる250nmolのアミノ修飾ssDNAを、350μLの250mMホウ酸緩衝液pH9.5と共に回転シェーカー上で37℃で30分間インキュベートした。S-NHS、EDC、及び3-[2-[2-[2-(2-アジドエトキシ)エトキシ]エトキシ]エトキシ]プロパン酸を含む活性化溶液を、ホウ酸緩衝液中でDNAと混合し、回転シェーカーで、37℃で45分間反応させた。反応をLCMSによりモニターした。20%(v/v)の5M NaCl、続いて3.5容積の無水エタノールを添加することにより、DNAを沈殿させた。サンプルを-20℃で18時間保存した後、4℃、4000×gで遠心分離した。上澄みを廃棄し、沈殿物をSpeedvac回転真空濃縮装置で完全に乾燥させた。乾燥した沈殿物を1mLの100mM TEAA pH7.0に溶解した。粗生成物を、Waters XBridge(登録商標)BEH C18 OBD(商標)Prep Column(130Å、5μm、10mM×150mM)及び緩衝液1(100mM TEAA pH 7.0緩衝液)、及び緩衝液2(100mM TEAA pH7.0の80%アセトニトリルを含むmQ水)の勾配を使用するRP-HPLCによって精製した。収集した画分を合わせて濃縮し、20%(v/v)の5M NaCl、続いて3.5容積の無水エタノールを添加してオリゴヌクレオチドを沈殿させた。サンプルを-20℃で2時間保存した後、4℃、4000×gで遠心分離した。上澄みを廃棄し、沈殿物をSpeedvac回転真空濃縮装置で完全に乾燥させた。乾燥した沈殿物を500μLのmQ水に溶解した。NanoDrop 2000c分光光度計で260nmのUV吸光度を測定することによる濃度評価では、61%の収率が示された。生成物をLCMSによって分析した(図13)。(図13B)では、260nmの吸光度を測定するクロマトグラムが、生成物である5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチドについて示されている。所望の生成物は主要な生成物である。(図13D)は、生成物ピークのデコンボリューション(decon.)質量スペクトルを示している。所望の生成物に対応する質量が観察される。比較のために、出発物質のLCMSスペクトルを(図13A)及び(図13C)に示す。(図13A)では、260nmの吸光度を測定するクロマトグラムが、出発物質のオリゴヌクレオチド(配列1)について示されている。デコンボリューションされた(decon.)質量スペクトルは、出発物質のオリゴヌクレオチド(配列1)について(図13C)に示されている。
NH2官能化10μm TentaGel(登録商標)ビーズ(Rapp Polymere GmbH)(385mg、0.1mmolの負荷量)をフリット付きの固相合成反応容器に加えた。TentaGel(登録商標)ビーズを、ジメチルホルムアミド(6mL)で、室温で10分間、回転シェーカーで膨潤させた後、ジメチルホルムアミド(3×10mL)で洗浄した。
官能化された TentaGel(登録商標)ビーズは、一般的な手順1に従って、コハク酸モノ-tert-ブチルにカップリングされた。
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを、回転シェーカーで、室温で10分間、ジクロロメタン(6mL)で膨潤させ、次にジクロロメタン(3×10mL)で洗浄した。官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを、ジクロロメタン(6mL)、無水酢酸(2mL)、及びN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(2mL)の混合物とともに室温で1時間インキュベートした。官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを、DCM(3×10mL)で洗浄した。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズに、ジクロロメタン(5mL)中の50%(v/v)トリフルオロ酢酸の混合物を添加した。回転振とう機で、室温で10分後、溶液を除去した。次に、ジクロロメタン(5mL)中の50%(v/v)トリフルオロ酢酸の新鮮な混合物を、室温で20分間、回転シェーカーでTentaGel(登録商標)ビーズとインキュベートした。樹脂をジクロロメタン(3×10mL)で洗浄し、次にジメチルホルムアミド(3×10mL)で洗浄した。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、DMF(10mL)で膨潤させた。次に、乾燥した官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、N-Boc-エチレンジアミン(63μL、0.4mmol、4当量)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(136μL、0.8mmol、8当量)、及びN-[(ジメチルアミノ)-1H-1,2,3-トリアゾロ-[4,5-b]ピリジン-1-イルメチレン]-N-メチルメタナミニウムヘキサフルオロリン酸N-オキシド(HATU)(152mg,0.4mmol,4当量)含有ジメチルホルムアミド(6mL)と、室温で、回転シェーカー上で2時間インキュベートした。官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズをジメチルホルムアミド(3×10mL)、ジクロロメタン(3×10mL)、次にジメチルホルムアミド(3×10mL)で洗浄した。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズに、ジクロロメタン(5mL)中の50%(v/v)トリフルオロ酢酸の混合物を添加した。回転振とう機で、室温で10分後、溶液を除去した。次に、ジクロロメタン(5mL)中の50%(v/v)トリフルオロ酢酸の新鮮な混合物を、室温で20分間、回転シェーカーでTentaGel(登録商標)ビーズとインキュベートした。樹脂をジクロロメタン(3×10mL)で洗浄し、次にジメチルホルムアミド(3×10mL)で洗浄した。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、DMF(10mL)で膨潤させた。次に、一般手順1に従って、官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを6-(Fmoc-アミノ)ヘキサン酸にカップリングさせた。
官能化された TentaGel(登録商標)ビーズを、一般手順2に従ってFmoc脱保護した。
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを、一般手順1に従って3-[[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]アミノ]-4-(メチルアミノ)安息香酸(Fmoc-MeDbz-OH)と反応させた。
官能化された TentaGel(登録商標)ビーズは、一般手順2に従ってFmoc脱保護された。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、一般的手順1に従って、6-(Fmoc-アミノ)ヘキサン酸と反応させた。
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズは、一般手順2に従ってFmoc脱保護された。
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを、一般手順1に従って(2S)-2-[[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]アミノ]-4-ペンチン酸(Fmoc-Pra-OH)にカップリングさせた。
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを、一般手順2に従ってFmoc脱保護された。
ステップ2.1~2.13で合成された化合物は、足場に接続するMeDbzリンカーを備えた固体支持体であり、アミン官能基でブロック結合を構築するための部位と、核酸結合のためのアルキンとを含む。5nmolの5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチド(実施例1で合成)を、一般的な手順5に従って、官能化されたTentaGel(ステップ2.1~2.13、20mg)に結合させた。
ステップ2.15 MeDbzリンカーの活性化ステップ1-p-ニトロフェニルクロロホルメートとのインキュベーション
オリゴヌクレオチドが結合した官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズ(20mg)を、室温で30分間、回転シェーカーでジクロロメタン(600μL)中の100mMのp-ニトロフェニルクロロホルメートとインキュベートした。樹脂をジクロロメタン(3×600μL)で洗浄した。
オリゴヌクレオチドが結合した官能化TentaGel(登録商標)ビーズ(20mg)を、8.7%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)を含むジクロロメタン(600μL)とともに、室温で30分間、回転シェーカーでインキュベートした。樹脂をジクロロメタン(2×600μL)で洗浄した。
オリゴヌクレオチドが結合した官能化TentaGel(登録商標)ビーズ(20mg)を、0.01%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)(150μL)を含むmQ水で50%(v/v)DMSO中の過剰なシステアミンと、回転シェーカーで、60℃で1時間インキュベートした。得られた溶液を遠心分離によりビーズから分離し、回収した。回収した溶液をLCMSで分析した(図14)。図14は、新生ライブラリーメンバーの開裂に関する分析LCMSデータを示す。(図14A)、及び(図14B)は、260nmの吸光度を測定したクロマトグラムを示している。(図14C)、及び(図14D)は、それぞれ3.80分での生成物ピークの質量スペクトル、及びデコンボリューションされた質量スペクトルを示している。これらのLCMSスペクトルによって、所望の新生ライブラリーメンバーが得られたことが示されている。後の保持時間で観察された大きなピークは、その時点でその機械でのすべてのLCMS 測定で見られたLCMS不純物である。
ステップ2.1~2.13で調製した官能化固体支持体は、自己溶出モデル化合物off-DNAの合成の出発物質として使用された。官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズを、ジメチルホルムアミド(6mL)で、室温で10分間、回転シェーカーで膨潤させた後、ジメチルホルムアミド(3×10mL)で洗浄した。
ステップ2.1~2.13で調製した官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、0.05mmolの2つの部分に分割した。2つの部分のうちの1つを用いて、合成を0.05ミリモル規模で続けた。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、一般的手順1に従って、6-(Fmoc-アミノ)ヘキサン酸と反応させた。
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズは、一般手順2に従ってFmoc脱保護した。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、一般的な手順1に従い、(2S)-2-([[(9H-フルオレン-9-イル)メトキシ]カルボニル]アミノ)-3-(ナフタレン-1-イル)プロパン酸(Fmoc-1-Nal-OH)と反応させた。
官能化 TentaGel(登録商標)ビーズを、0.025mmolの2つの部分に分割した。2つの部分のうちの1つを用いて、合成を0.025ミリモル規模で続けた。
官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズは、一般手順2に従ってFmoc脱保護された。
官能化TentaGel(登録商標)ビーズを、一般的手順1に従って、(RS)-リポ酸と反応させた。
ステップ4.1 オリゴヌクレオチド結合
一般手順5に従って、5nmolの5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチドを、実施例3で合成した自己溶出モデル化合物(20mg)に結合させた。
オリゴヌクレオチドが結合した官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズ(20mg)を、室温で30分間、回転シェーカーでジクロロメタン(600μL)中の100mMのp-ニトロフェニルクロロホルメートとインキュベートした。樹脂をジクロロメタン(3×600μL)で洗浄した。
官能化ビーズを、8.7%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)を含むジクロロメタン(600μL)とともに、室温で30分間、回転シェーカーでインキュベートした。その樹脂をジクロロメタン(3×600μL)で洗浄した。
官能化ビーズを、100mMのTris(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩(TCEP)の6%(v/v)トリエチルアミン、53%ジメチルスルホキシド(DMSO)のmQ水中の溶液(0.01%(w/v)(ドデシル硫酸(SDS)ナトリウム含有)中で、pH8~9(150μL)を、回転シェーカーで、60℃で1時間インキュベートした。ビーズを遠心分離によって乾燥した。
官能化ビーズを、0.01%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)(150μL)を含むmQ水中、80%のアセトニトリル中の10%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)の溶液と60℃で1時間、回転シェーカーでインキュベートした。得られた溶液を遠心分離によりビーズから分離し、回収した。集めた溶液を、Speedvac回転真空濃縮装置を用いて濃縮した。
ステップ4.5の後に得られた残留物を、mQ水(150μL)中の50%(v/v)ジメチルスルホキシド(DMSO)に再懸濁した。サンプルをろ過し、サンプルの10μLをLCMS分析に使用した。125μLのサンプルを使用して、10%(v/v)の5M塩化ナトリウム(12.5μL)、10%(v/v)の2.5M酢酸ナトリウム緩衝液pH 4.79(12.5μL)、続いて3.5容積の無水エタノール(525μL)を添加することにより、自己溶出モデル核酸コードライブラリーメンバーをエタノール沈殿させた。サンプルを-20℃で18時間保存した後、4℃、20800×gで1時間、遠心分離した。上澄みを廃棄し、沈殿物をSpeedvac回転真空濃縮装置で完全に乾燥させた。乾燥した沈殿物を、mQ水(100μL)に溶解した。LCMS分析は、自己溶出モデル核酸コードライブラリーメンバーの質量を示した(図19、図20)。化学構造(図19A)及び(図19B)は、260nm(図19C)及び280nm(図19D)の吸光度のクロマトグラムで観察された。(図19B)は、環状チオエステル中間体の加水分解によって形成された直鎖状の自己溶出生成物である。(図19A)は、沈殿ステップのために追加された、エタノールによる環状チオエステル中間体の開環によって形成された直鎖状の自己溶出生成物である。観察された化合物は、分子内ジスルフィド結合を形成するチオール基の酸化によって形成され得る。(図20A)及び(図20B)は、図19Aに示される自己溶出ライブラリーメンバー化合物の質量スペクトル及びデコンボリューションされた質量スペクトルをそれぞれ示す。(図20C)及び(図20D)は、図19Bに示される自己溶出ライブラリーメンバー化合物の質量スペクトル及びデコンボリューションされた質量スペクトルをそれぞれ示す。これらのデータによって、自己溶出が達成されたことが示される。
ステップ5.1 オリゴヌクレオチド結合
一般手順5に従って、5nmolの5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチドを、実施例3で合成した自己溶出モデル化合物(20mg)に結合させた。
オリゴヌクレオチドが結合した官能化されたTentaGel(登録商標)ビーズ(20mg)を、室温で30分間、回転シェーカーでジクロロメタン(600μL)中の100mMのp-ニトロフェニルクロロホルメートとインキュベートした。樹脂をジクロロメタン(3×600μL)で洗浄した。
官能化ビーズを、8.7%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)を含むジクロロメタン(600μL)とともに、室温で30~40分間、回転シェーカーでインキュベートした。その樹脂をジクロロメタン(3×600μL)で洗浄した。
官能化ビーズを、100mMのTris(2-カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩(TCEP)含有の6%(v/v)トリエチルアミン、53%ジメチルスルホキシド(DMSO)含有のmQ水(0.01%(w/v)(ドデシル硫酸(SDS)ナトリウム含有)の溶液中で(pH8~9)、回転シェーカーで、60℃で1時間インキュベートした。ビーズを遠心分離によって乾燥した。
官能化されたビーズを、10%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)のジクロロメタン溶液(150μL)とともに回転シェーカー上で、60℃で1時間インキュベートした。ついで、ビーズを遠心分離によって乾燥した。ビーズを0.01%のSDS、pH9を含むmQ水中の49%のDMSO中の1mM炭酸ナトリウム(Na2CO3)の溶液で洗浄し、遠心分離によって収集した得られた溶液をLCMSで分析した(図21、図22)。(図21A)は、2つの可能な環状自己溶出核酸コードライブラリーメンバーの構造を示す。(図21B)は、260nmでのクロマトグラムであり、(図21C)は、TICである。環状自己溶出ライブラリーメンバーに対応する質量のピークが5.88分に観察される。(図22B)、及び(図22C)は、それぞれ、自己溶出核酸ライブラリーメンバーのピークの質量スペクトル、及び対応するデコンボリューションされた質量スペクトルである。所望の環状自己溶出核酸コードライブラリーメンバーの質量が観察され、これは自己溶出が達成されたことを示している。
ステップ6.1 Dbzリンカー誘導体の合成
ステップ6.2 N2-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-N6-[(4-メチルフェニル)ジフェニルメチル]-L-リジン(Fmoc-Lys(Mtt)-OH)へのカップリング
アミン官能化固体支持体(官能化ProMag(登録商標)1、Bangs Labarotories,Inc.)(50μL)を、一般的な手順3に従って、N2-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-N6-[(4-メチルフェニル)ジフェニルメチル]-L-リジン(Fmoc-Lys(Mtt)-OH)に対してカップリングした。
官能化ビーズ(50μL)を、一般的な手順4に従ってFmoc脱保護した。
一般的な手順3に従って、アミン官能化固体支持体(50μL)を4-(ヒドロキシメチル)安息香酸(HMBA)にカップリングさせた。
アルコール官能化固体支持体(50μL)を、ジメチルホルムアミド(200μL)で洗浄した。官能化ビーズを、100mMのジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、5.76mM DMAP及び80mM(2S)-2-[[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]アミノ]-4-ペンチン酸(Fmoc-Pra-OH)含有ジメチルホルムアミド(150μL)の溶液と、回転シェーカーで、4℃で4時間インキュベートした。官能化ビーズを、ジメチルホルムアミド(6×200μL)で洗浄した。
官能化ビーズ(50μL)は、一般的な手順4に従ってFmoc脱保護された。
アミン官能化固体支持体(50μL)を、一般手順3に従って1-(1,1-ジメチルエチル)ブタンジオエートにカップリングさせた。
官能化ビーズ(50μL)を、50%(v/v)トリフルオロ酢酸を含むジクロロメタン(600μL)で、室温で、回転シェーカー上で3分間インキュベートした(ステップを3回繰り返した)。官能化ビーズを、ジメチルホルムアミド中の10%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(3×200μL)で洗浄し、次にジメチルホルムアミド(3×200μL)で洗浄した。
5nmol 5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチド(実施例1で合成)を、一般手順6に従って、述べた2倍の量を使用してアルキン官能化ビーズ(50μL)に結合させた。
DNA結合後の官能化ビーズ(50μL)を、アジ化ベンジルでCuAAC条件に供し、未反応のアルキン官能基をクエンチした。官能化固体支持体(50μL)を、ジメチルスルホキシド(DMSO)(3×200μL)で洗浄した。固体支持体は、50mMベンジルアジド、993μMの1-(フェニルメチル)-N,N-ビス[[1-(フェニルメチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル]メチル]-1H-1,2,3-トリアゾール-4-メタンアミン(TBTA)、945μMの硫酸銅(CuSO4)、及び5.672mMのアスコルビン酸ナトリウム(NaAsc)89% ジメチルスルホキシド(DMSO)含有のmQ水(360μL)の混合物中で、室温で1時間、回転シェーカーでインキュベートした。固体支持体をDMSO(3×200μL)で洗浄した。官能化された固体支持体の5μLを分析用に保管した。
ステップ6.11 5-アジドペンタン酸へのカップリング(固体支持体上の反応on-DNA)
N3-(エチルカルボンイミドイル)-N1,N1-ジメチル-1,3-プロパンジアミン(EDC)及び1-ヒドロキシ-2,5-ジオキソ-3-ピロリジンスルホン酸(S-NHS)の50mg/mLのストックを、100mMの2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH4.5)中で調製した。各ストックの40μLを、ジメチルホルムアミド(DMF)中の450mMの5-アジドペンタン酸120μLと混合して、最終容積を200μLにした。この溶液を、室温で15分間インキュベートした。次に、この溶液を官能化ビーズ(45μL)に加え、反応物を室温で2時間回転シェーカーに置いておいた。官能化されたビーズを、ジメチルホルムアミド(DMF)を用いて洗浄した(3×200μL)。
官能化された固体支持体の5μLを分析用に保管した。官能化された固体支持体の残り(40μL)を、ジメチルホルムアミド(DMF)(200μL)で洗浄した。官能化ビーズは、360mMのアミン(ステップ6.1で調製した逆Dbzリンカー)、360mMのHATU、及びジメチルホルムアミド(DMF)中の1.50MのDIPEA(100μL)の溶液と共に、室温で1時間、回転シェーカー上で、40℃でインキュベートした。官能化されたビーズを、ジメチルホルムアミド(DMF)を用いて洗浄した(3×200μL)。
官能化された固体支持体(10μL)の一部を、mQ水(60μL)中の25%ジメチルスルホキシド(DMSO)中の100mMの水酸化リチウム(LiOH)とともに、回転シェーカーで、40℃で1時間インキュベートした。サンプルを濾過し、LCMSによって分析した(図29A)。LCMSスペクトルは、クロマトグラムの4.01分に示されるように、HMBAリンカーの開裂が所望の中間体を生成することを示している(図29A)。所望の中間体の化学構造を示す(図29A)。さらに、分析されたサンプルは、望ましくない中間生成物を含んでいる。これらは、例えば、合成において前のアミドカップリングステップを受けなかった化合物であり得る。
残りの官能化固体支持体(30μL)を、ジメチルスルホキシド(DMSO)(3×200μL)で洗浄した。固体支持体は、993μMの1-(フェニルメチル)-N,N-ビス[[1-(フェニルメチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル]メチル]-1H-1,2,3-トリアゾール-4-メタンアミン(TBTA)、945μMの硫酸銅(CuSO4)、及び5.672mMのアスコルビン酸ナトリウム(NaAsc)を含有するmQ水(270μL)中の89%のDMSOの混合物中で、室温で1時間、回転シェーカーでインキュベートした。固体支持体をDMSO(3×200μL)で洗浄した。
ステップ6.15 リンカー1の開裂
官能化された固体支持体(30μL)の場合、HMBAリンカー1は、mQ水(60μL)中で、25%のDMSO中の100mMの水酸化リチウム(LiOH)によって、回転シェーカーで、40℃で1.5時間、開裂された。この溶液のLCMS分析は、このステップ中に固体支持体から開裂された望ましくない生成物を示した(図29B)。クロマトグラム(図29B)とクロマトグラム(図29A)との比較は、ステップ6.12で形成された所望の中間体を除いて、すべての化合物がステップ6.15で固体支持体から開裂されることを示している。なぜなら、この化合物は、アルキンを含み、ステップ6.15での開裂の前に、CuAAC反応を受けているからである。これは、CuAAC反応が成功し、このステップで望ましくない生成物のみが固体支持体から遊離されることを示している。
官能化された固体支持体(30μL)上のDbzリンカー2は、回転シェーカーで、室温で1.5時間、mQ水(200μL)中の36mMの亜硝酸イソペンチルとのインキュベーションによって活性化された。固体支持体をmQ水(2×200μL)で洗浄した。活性化されたリンカーは、mQ水(60μL)中の25%DMSO中の100mM水酸化リチウム(LiOH)で開裂された。LCMS分析は、所望の自己精製された核酸コードライブラリーメンバーを示した(図29C、図30)。図29Cは、第2のリンカーDbzを開裂した後に得られたサンプルのクロマトグラムを示している。クロマトグラムは、自己精製された核酸コードライブラリーメンバーを示している。所望の自己精製核酸コードライブラリーメンバーの構造を示す(図29C)。図30Aは、260nmの吸光度のクロマトグラムを示している。図30Bは、280nmの吸光度のクロマトグラムを示している。図30Cは、3.94分での生成物ピークの質量スペクトルを示す。図30Dは、3.94分での生成物ピークのデコンボリューションされた質量スペクトルを示す。所望の自己精製核酸モデル核酸コードライブラリーメンバーに対応する質量が観察される。所望の自己精製モデル核酸コードライブラリーメンバーは、ステップ6.16で得られる主要な生成物である。
ステップ7.1 N2-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-N6-[(4-メチルフェニル)ジフェニルメチル]-L-リジン(Fmoc-Lys(Mtt)-OH)へのカップリング
アミン官能化固体支持体(官能化 ProMag(登録商標)1、Bangs Labarotories,Inc.)(50μL)を、一般的な手順3に従って、N2-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-N6-[(4-メチルフェニル)ジフェニルメチル]-L-リジン(Fmoc-Lys(Mtt)-OH)にカップリングした。
官能化ビーズ(50μL)は、一般的な手順4に従ってFmoc脱保護された。
一般的な手順3に従って、アミン官能化固体支持体(50μL)を、4-(ヒドロキシメチル)安息香酸(HMBA)にカップリングさせた。
アルコール官能化固体支持体(50μL)を、ジメチルホルムアミド(DMF)(200μL)で洗浄した。官能化ビーズを、100mMのジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、5.76mM のN,N-ジメチル-4-ピリジンアミン(DMAP)及び80mM(2S)-2-[[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]アミノ]-4-ペンチン酸(Fmoc-Pra-OH)含有ジメチルホルムアミド(150μL)の溶液と、回転シェーカーで、4℃で4時間インキュベートした。官能化されたビーズを、ジメチルホルムアミド(DMF)を用いて洗浄した(6×200μL)。
官能化ビーズ(50μL)は、一般的な手順4に従ってFmoc脱保護された。
アミン官能化固体支持体(50μL)を、一般手順3に従って4-アミノ-3-[[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]アミノ]安息香酸(Fmoc-Dbz-OH)にカップリングさせた。
官能化ビーズ(50μL)を、50%(v/v)トリフルオロ酢酸を含むジクロロメタン(600μL)で、室温で、回転シェーカー上で3分間インキュベートした(ステップを3回繰り返した)。官能化ビーズを、ジメチルホルムアミド中の10%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(3×200μL)で洗浄し、次にジメチルホルムアミド(3×200μL)で洗浄した。
5nmolの5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチド(実施例1で合成)を、一般手順6に従って、述べた2倍の量を使用して、アルキン官能化ビーズ(50μL)に結合させた。
DNA結合後の官能化ビーズ(50μL)を、アジ化ベンジルでCuAAC条件に供し、未反応のアルキン官能基をクエンチした。官能化固体支持体(50μL)を、DMSO(3×200μL)で洗浄した。固体支持体は、50mMベンジルアジド、993μMの1-(フェニルメチル)-N,N-ビス[[1-(フェニルメチル)-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル]メチル]-1H-1,2,3-トリアゾール-4-メタンアミン(TBTA)、945μMの硫酸銅(CuSO4)、及び5.672mMのアスコルビン酸ナトリウム(NaAsc)89%のDMSO含有のmQ水(360μL)の混合物中で、室温で1時間、回転シェーカーでインキュベートした。固体支持体を、DMSO(3×200μL)で洗浄した。官能化された固体支持体の5μLを分析用に保管した。
N3-(エチルカルボンイミドイル)-N1,N1-ジメチル-1,3-プロパンジアミン(EDC)及び1-ヒドロキシ-2,5-ジオキソ-3-ピロリジンスルホン酸(S-NHS)の50mg/mLのストックを、100mMの2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH4.5)中で調製した。各ストックの40μLを、ジメチルホルムアミド中の450mMの5-アジドペンタン酸120μLと混合して、最終容積を200μLにした。その溶液を、室温で15分間インキュベートした。次に、この溶液を官能化ビーズ(45μL)に加え、その反応物を室温で2時間回転シェーカーに置いておいた。官能化ビーズをジメチルホルムアミド(3×200μL)で洗浄した。官能化された固体支持体の5μLを分析用に保管した。
官能化ビーズ(40μL)は、記載された容積の80%を使用して、一般手順4に従ってFmoc脱保護された。
官能化固体支持体(40μL)を、DMSO(200μL)で洗浄した。固体支持体を、5mMの3-ヒドロキシ-3H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジン(HOAt)、500mMの5-ヘキシン酸、及び50mMのN3-(エチルカルボンイミドイル)-N1,N1-ジメチル-1,3-プロパンジアミン(EDC)のDMSO(500μL)中の溶液中で、回転シェーカーで、室温で2時間インキュベートした。固体支持体をDMSO(3×200μL)で洗浄して、官能化された固体支持体の10μLを分析用に保管した。
アルキン及びアジド官能化固体支持体(30μL)を、DMSO(3×200μL)で洗浄した。
ステップ7.14リンカー1の開裂
官能化された固体支持体(30μL)の場合、HMBAリンカー1は、回転シェーカーで、40℃で1.5時間、mQ水(60μL)中の25%のDMSO中の100mMの水酸化リチウム(LiOH)によって開裂された。
官能化された固体支持体(30μL)について、Dbzリンカー2は、回転シェーカーで、室温で2時間、mQ水(200μL)中の36mMの亜硝酸イソペンチルとのインキュベーションによって活性化された。固体支持体をmQ水(2×200μL)で洗浄した。活性化されたリンカーは、mQ水(60μL)中の25%DMSO中の100mMの水酸化リチウム(LiOH)で開裂された。開裂溶液をLCMSによって分析した(図36)。図36Aは、260nmの吸光度のクロマトグラムを示している。図36Bは、280nmの吸光度のクロマトグラムを示している。図36Cは、3.97分での生成物ピークの質量スペクトルを示す。図36Dは、3.97分での生成物ピークのデコンボリューションされた質量スペクトルを示す。所望の自己精製核酸モデル核酸コードライブラリーメンバーに対応する質量が観察される。この実施例はさらに、開裂前にDbzリンカーが活性化されていることを示している。
アダプター(配列3):
3’-CCTCGAAGACTTAAGACACACGAC-5’
コード(配列4):
5’d Phos-CTGTGTGCTGACAGCTCGAGTCCCATGGCGC3’
分子量=9584.16Da、ε260=280300M-1cm-1
カルボン酸官能化磁性固体支持体(ProMag(登録商標)1、Bangs Labarotories,Inc.)(25μL)を、DMSO(1×1mL)及びジメチルホルムアミド(DMF)(2×1mL)で洗浄した。官能化ビーズを、360mM HATU、360mM エチレンジアミン、及び1.1MのDIPEAのDMF溶液(25μL、2×30分)とインキュベートした。官能化されたビーズを、ジメチルホルムアミドを用いて洗浄した(3×200μL)。
アミン官能化固体支持体(25μL)を、一般手順3に従って、それぞれの記載された容積の半分を使用して、4-(ヒドロキシメチル)安息香酸(HMBA)にカップリングした。
アミン官能化固体支持体(25μL)を、N2-[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]-N6-[(4-メチルフェニル)ジフェニルメチル]-L-リジン(Fmoc-Lys(Mtt))-OH)に対して、それぞれ記載された容積の半分を使用して、一般手順3に従ってカップリングした。
官能化ビーズ(25μL)は、それぞれ記載された容積の半分を使用して、一般的な手順4に従ってFmoc脱保護された。
アミン官能化固体支持体(25μL)を、一般手順3に従って、それぞれ記載された容積の半分を使用して、1-(9H-フルオレン-9-イルメチル)5,8,11,14-テトラオキサ-2-アザヘプタデカンジオエート(Fmoc-PEG4-OH)にカップリングさせた。
官能化ビーズ(25μL)は、それぞれ記載された容積の半分を使用して、一般的な手順4に従ってFmoc脱保護された。
アミン官能化固体支持体(25μL)を、一般手順3に従って、それぞれの記載された容積の半分を使用して、5-ヘキシン酸にカップリングした。
官能化ビーズ(25μL)を、50%(v/v)トリフルオロ酢酸を含むジクロロメタン(300μL)で、室温で、回転シェーカー上で3分間インキュベートした(ステップを3回繰り返した)。官能化ビーズを、ジメチルホルムアミド中の10%(v/v)N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(3×200μL)で洗浄し、次にジメチルホルムアミド(3×200μL)で洗浄した。
1nmolの5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチド(実施例1で合成)を、一般手順6に従って官能基化固体支持体(25μL)に結合させたが、塩化リチウムは使用しなかった。
ライゲーションの手順は、Pengpumkiat et al 2016から適合された。官能化された固体支持体を、10mM Tris、1mM EDTA、2M NaCl、及び0.05%(v/v)Tween 20、pH7.4(1×200μL)の溶液で洗浄した。次に、官能化された固体支持体をmQ水(2×200μL)で洗浄した。官能化された固体支持体(25μL)に、1.9 nmol アダプター(配列3)を含む90μLのmQ水と、100mMのTris、500mMのNaCl、10mMのEDTA、pH7.4の溶液10μLを加えた。その混合物を95℃で10分間加熱した。サンプルを室温まで1時間放冷した。1.5nmolのコード(配列4)、17μLのmQ水、2μLの10×T4リガーゼ緩衝液(500mMのTris-HCl、100mMのmgCl2、10mMのATP、100mMのDTT、pH 7.5、New England Biolabs)及び600 U(1μL)T4 DNAリガーゼ(New England Biolabs)を混合物に加え、ライゲーションを室温で18時間行った。官能化された固体支持体を、TE緩衝液(10mM Tris、1mM EDTA及び0.05%(v/v)Tween 20、pH7.4)で洗浄した。
官能化された固体支持体(25μL)を、mQ水(60μL)中の25%のDMSO中の100mMの水酸化リチウム(LiOH)とともに、回転シェーカーで、40℃で1時間インキュベートした。そのサンプルをろ過し、LCMSで分析した(図37、図38)。(図37A)は、固体支持体上でのDNAライゲーションの模式図を示す。コードは、アダプターオリゴヌクレオチド及びT4 DNAリガーゼを使用して、固体支持体に結合したオリゴヌクレオチドに連結される。260nmの吸光度のLCMSクロマトグラム(図37B)は、ライゲーション条件の後にエステルリンカーを開裂することによって得られた(ステップ8.11)。ライゲーション産物は4.47分で見られる。残りのアダプター、コード、及びライゲーションされていない出発物質をさらに観察した。図37Cは、ライゲーション生成物ピークのデコンボリューションされた質量スペクトルを示している。所望のライゲーション産物の質量が観察された。図38は、デコンボリューションされた質量スペクトルを、(図38A)アダプターオリゴヌクレオチド、(図38B)コードについて、及び(図38C)出発物質ピークを図37Bに示されるLCMSクロマトグラムについて示す。
カルボン酸官能化固体支持体(官能化ProMag(登録商標)1、Bangs Laboratories,Inc.)を使用した。
カルボン酸官能化磁気固体支持体(50μL)を、DMSO(1×1mL)及びジメチルホルムアミド(2×1mL)で洗浄した。官能化ビーズを、360mM HATU、360mMN-Boc-エタノールアミン及び1.1MのDIPEAを含有するDMF(25μL、2×30分)とインキュベートした。官能化されたビーズを、ジメチルホルムアミド(DMF)を用いて洗浄した(3×200μL)。
官能化ビーズ(50μL)を、ジクロロメタン(600μL)中の50%(v/v)のトリフルオロ酢酸とともに室温で、回転シェーカー上で5分間インキュベートした。次に、ビーズを、室温で回転振とう機上で15分間、ジクロロメタン中の50%(v/v)トリフルオロ酢酸の新鮮な溶液(600μL)と再度インキュベートした。官能化ビーズを、1×PBS pH7.4(3×600μL)で洗浄し、次にジメチルホルムアミド(3×600μL)で洗浄した。
アミン官能化固体支持体(50μL)を、一般手順3に従って(2S)-2-[[(9H-フルオレン-9-イルメトキシ)カルボニル]アミノ]-4-ペンチン酸(Fmoc-Pra-OH)にカップリングさせた。
官能化ビーズ(50μL)は、一般的な手順4に従ってFmoc脱保護された。
2nmolの5’-アジド修飾一本鎖オリゴヌクレオチド(実施例1で合成)を、一般手順6に従って、それぞれ記載した容積の2倍を使用して、アルキン官能化ビーズ(50μL)に結合させた。
官能化された固体支持体(25μL)の半分を、mQ水(60μL)中の25%のDMSO中の100mMの水酸化リチウム(LiOH)とともに、回転シェーカーで、40℃で1時間インキュベートした。サンプルをろ過して、LCMSで分析した。図40Aは、260nmでのクロマトグラム、及び出発物質の化学構造を示す。図40Aで観察された主要なピークは、所望の出発物質に対応する。クロマトグラム(図40A)の主要ピークの保持時間におけるデコンボリューションされた質量スペクトルを図40Cに示す。所望の出発物質に対応する質量が観察される。
ステップ9.5で調製した機能化固体支持体(25μL)の残りの半分を使用した。N3-(エチルカルボンイミドイル)-N1,N1-ジメチル-1,3-プロパンジアミン(EDC)及び1-ヒドロキシ-2,5-ジオキソ-3-ピロリジンスルホン酸(S-NHS)の50mg/mLのストックを、100mMの2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH4.5)中で調製した。各ストックの20μLを、ジメチルホルムアミド(DMF)中の450mMの5-アジドペンタン酸60μLと混合して、最終容積を100μLにした。その溶液を、室温で15分間インキュベートした。次に、この溶液を官能化ビーズ(25μL)に加え、その反応物を室温で2時間回転シェーカーに置いておいた。官能化されたビーズを、ジメチルホルムアミド(DMF)を用いて洗浄した(3×200μL)。
ステップ9.7で調製された官能化された固体支持体(25μL)を、mQ水(60μL)中の25%ジメチルスルホキシド(DMSO)中の100mMの水酸化リチウム(LiOH)とともに、回転シェーカーで、40℃で1時間インキュベートした。サンプルをろ過し、LCMSで分析した。図40Bは、260nmでのクロマトグラム及び所望の生成物の化学構造を示している。図40Bで観察された主要なピークは、所望の生成物に対応する。クロマトグラム(図40B)の主要な生成物の保持時間でデコンボリューションされた質量スペクトルを図40Dに示す。所望の生成物に対応する質量が観察される。この実施例によって、高い変換率でDNA上の固体支持体上で化学変換が実行され得ることが示される。
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Claims (54)
- 核酸コード化合物の製造方法であって、以下のステップ;
リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
前記1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を前記化学部分、コーディング核酸部分、または足場に結合することと、
前記リンカーが開裂され、前記核酸コード化合物が前記固体支持体から遊離されるように、前記リンカーと前記開裂基を反応させることと、
を含む前記方法。 - 核酸コード化学ライブラリーを生成するための方法であって、ライブラリーメンバーごとに、以下のステップ;
リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
前記1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を前記化学部分、コーディング核酸部分、または足場に結合することと、
前記リンカーが開裂され、前記ライブラリーメンバーが前記固体支持体から遊離されるように、前記リンカーと前記開裂基とを反応させることと、
を含む前記方法。 - 請求項1または2に記載の方法であって、前記新生化合物の前記足場が、第1のリンカー及び第2のリンカーによって前記固体支持体に接続されており、さらに以下;
第1の開裂基及び第2の開裂基を前記新生化合物の化学部分または足場に結合させることと、
前記第1のリンカーが開裂されるように、前記第1のリンカーと前記第1の開裂基とを反応させることと、
前記第2のリンカーが開裂され、前記新生化合物が前記固体支持体から遊離されるように、前記第2のリンカーと前記第2の開裂基とを反応させることと、
を含む前記方法。 - 前記開裂基が前記化学部分または足場に結合している、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記開裂基が、前記化学部分の末端に位置する化学ビルディングブロックに共有結合している、請求項4に記載の方法。
- 請求項4に記載の方法であって、前記開裂基が、前記化学部分または足場に対して、以下;
アンカーオリゴヌクレオチドを前記化学部分または足場に結合させることと、
開裂基に共有結合した補助オリゴヌクレオチドを提供することと、
前記補助オリゴヌクレオチドと前記アンカーオリゴヌクレオチドとをハイブリダイズさせることと、
前記リンカーが開裂されるように、前記リンカーと前記開裂基とを反応させることと、を含む方法によって結合される、前記方法。 - 前記開裂基が前記コーディング核酸部分に結合している、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記開裂基が、前記コーディング核酸部分に対して、以下;
開裂基に共有結合した補助オリゴヌクレオチドを提供することと、
前記開裂基に対して共有結合された前記補助オリゴヌクレオチドを前記コーディング核酸部分にハイブリダイズさせることと、
前記リンカーが開裂されるように、前記リンカーと前記開裂基とを反応させることと、を含む方法によって結合される、前記方法。 - 前記開裂基との反応前に前記リンカーが前記開裂基と反応可能となるように活性化される、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記リンカーとの反応前に前記開裂基が前記リンカーと反応可能となるように活性化される、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- 核酸コード化合物の製造方法であって、
第1のリンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
前記1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
前記新生化合物の前記化学部分を第2のリンカーで前記固体支持体に接続することと、
前記第1のリンカーを開裂することと、
前記核酸コード化合物が前記固体支持体から遊離されるように、前記第2のリンカーを開裂することと、を含む前記方法。 - 核酸コード化学ライブラリーを生成するための方法であって、ライブラリーメンバーごとに、以下のステップ;
第1のリンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
前記1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
前記ライブラリーメンバーの前記化学部分を第2のリンカーで前記固体支持体に接続することと、
前記第1のリンカーを開裂することと、
前記ライブラリーメンバーが前記固体支持体から遊離されるように、前記第2のリンカーを開裂させることと、を含む、前記方法。 - 核酸コード化合物の製造方法であって、以下のステップ;
第1のリンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
前記1つ以上の化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
前記足場またはコーディング核酸部分を第2のリンカーで前記固体支持体に接続することと、
前記第1のリンカーを開裂することと、
前記核酸コード化合物が前記固体支持体から遊離されるように、前記第2のリンカーを開裂することと、を含む前記方法。 - 請求項2または12に記載の核酸コード化学ライブラリーを生成するための方法であって、以下のステップ;
新生化合物または前記核酸コード化学ライブラリーの合成過程で形成される中間体を別々のコンパートメントに分割することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物または中間体に結合することと、
前記化学ビルディングブロックをコードする1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを前記新生化合物または中間体に結合することと、
部材または中間体を別々のコンパートメントから1つ以上のコンパートメントにプールすることと、を含む、方法によって生成される、前記方法。 - 第1のコンパートメント内の新生化合物または中間体に結合した前記化学ビルディングブロック及びコーディングオリゴヌクレオチドが、第2のコンパートメント内の新生化合物または中間体に結合した前記化学ビルディングブロック及びコーディングオリゴヌクレオチドと異なる、請求項14に記載の方法。
- 請求項14または15に記載の方法において、該方法のステップを1回以上繰り返すことを含む方法。
- 前記第1及び第2のリンカーが直交的に開裂可能である、請求項11~13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1及び/または第2のリンカーが開裂前に第1及び/または第2のリンカーが開裂可能となるように活性化される、請求項11~13及び17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記化学ビルディングブロックが前記新生化合物に連続的に結合して前記化学部分を形成する、請求項1~18のいずれか1項に記載の方法。
- 第1の化学ビルディングブロックを前記足場に共有結合させることを含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項20に記載の方法であって、前記足場が捕捉基を含み、第1の化学ビルディングブロックを前記捕捉基と反応させて、前記第1の化学ビルディングブロックを前記足場に共有結合させることを含む、前記方法。
- 前記第1の化学ビルディングブロックが近位結合基を含み、前記近位結合基を、前記足場の前記捕捉基と反応させて、前記第1の化学ビルディングブロックを前記足場に共有結合させることを含む、請求項21に記載の方法。
- 請求項21または請求項22に記載の方法であって、前記捕捉基が保護されており、前記化学部分の前記第1の化学ビルディングブロックの結合前に前記足場の前記捕捉基を脱保護することを含む、前記方法。
- 前記方法が、前記第1の化学ビルディングブロックに共有結合していない未反応の捕捉基をキャッピングすることを含む、請求項21~23のいずれか1項に記載の方法。
- 第2の化学ビルディングブロックを前記第1の化学ビルディングブロックに共有結合させて、末端位置に前記第2の化学ビルディングブロックを有する化学部分を形成することを含む、請求項20~24のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の化学ビルディングブロックが遠位結合基を含み、前記第2の化学ビルディングブロックを前記第1の化学ビルディングブロックの前記遠位結合基と反応させて、前記第2の化学ビルディングブロックを前記第1の化学ビルディングブロックに共有結合させることを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記第2の化学ビルディングブロックが近位結合基を含み、前記第2の化学ビルディングブロックの前記近位結合基を前記第1の化学ビルディングブロックの前記遠位結合基と反応させて、前記第2の化学ビルディングブロックを前記第1の化学ビルディングブロックに共有結合させることを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記第1の化学ビルディングブロックの前記遠位結合基が保護されており、前記第2の化学ビルディングブロックの結合前に前記第1の化学ビルディングブロックの前記遠位結合基を脱保護することを含む、請求項26または請求項27に記載の方法。
- 前記第2の化学ビルディングブロックに共有結合していない前記第1の化学ビルディングブロックの未反応遠位結合基をキャッピングすることを含む、請求項26~28のいずれか1項に記載の方法。
- さらなる化学ビルディングブロックを前記化学部分の前記末端位置で前記化学ビルディングブロックに結合させることを含む、請求項25~29のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記末端位置の前記化学ビルディングブロックが遠位結合基を含み、前記さらなる化学ビルディングブロックを前記末端位置で前記化学ビルディングブロックの前記遠位結合基と反応させて、前記さらなる化学ビルディングブロックを共有結合させて、前記末端位置に前記さらなる化学ビルディングブロックを有する化学ビルディングブロックの鎖を形成することを含む、前記方法。
- 請求項31に記載の方法であって、前記さらなる化学ビルディングブロックが近位結合基を含み、前記末端位置で、前記さらなる化学ビルディングブロックの前記近位結合基を前記化学ビルディングブロックの前記遠位結合基と反応させて、前記さらなる化学ビルディングブロックを共有結合させることを含む、前記方法。
- 請求項31または請求項32に記載の方法であって、前記末端位置で前記化学ビルディングブロックの前記遠位結合基が保護されており、前記さらなる化学ビルディングブロックの結合前に、前記末端位置で前記化学ビルディングブロックの前記遠位結合基を脱保護することを含む、前記方法。
- 前記さらなる化学ビルディングブロックに共有結合していない、未反応の遠位結合基をキャッピングすることをさらに含む、請求項31~33のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項30~34に記載の方法を1回以上繰り返すことを含む方法。
- 各化学ビルディングブロックをコードするコーディングオリゴヌクレオチドが前記新生化合物に順次付加されて前記コーディング核酸部分を形成し、前記新生化合物への前記化学ビルディングブロックの付加前、後または付加と同時に、化学ビルディングブロックをコードする前記コーディングオリゴヌクレオチドが前記新生化合物に付加される、請求項25~29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の化学ビルディングブロックをコードする第1のコーディングオリゴヌクレオチドを前記足場に共有結合させることを含む、請求項36に記載の方法。
- 前記足場が結合オリゴヌクレオチドを含み、前記第1のコーディングオリゴヌクレオチドを前記結合オリゴヌクレオチドに共有結合させて、前記足場に結合したコーディング核酸部分を形成することを含む、請求項37に記載の方法。
- 前記第2の化学ビルディングブロックをコードする第2のコーディングオリゴヌクレオチドを前記コーディング核酸部分に共有結合させることを含む、請求項37又は38に記載の方法。
- さらなる化学ビルディングブロックをコードする1つ以上のさらなるコーディングオリゴヌクレオチドを前記コーディング核酸部分に結合させることを含む、請求項39に記載の方法。
- 前記化学部分中の2つ以上の化学ビルディングブロックを架橋することを含む、請求項1~40のいずれか1項に記載の方法。
- 核酸コード化学ライブラリーを生成する方法であって、それぞれのメンバーについて、以下のステップ;
リンカーによってアンカーに接続された足場を含む新生化合物を提供することであって、前記アンカーは固体支持体に接続される、前記提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードする1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを前記新生化合物に共有結合させて、前記アンカーに結合したコーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を前記化学部分に結合することと、
前記新生化合物をコンパートメントに分離することと、
前記リンカーが開裂され、前記足場が前記コンパートメントの前記固体支持体から遊離されるように、前記リンカーと前記開裂基とを反応させることと、
を含む前記方法。 - 核酸コード化学ライブラリーを生成する方法であって、それぞれのメンバーについて、以下のステップ;
足場及びアンカーを含む新生化合物を提供することであって、ここで前記足場が第1のリンカーによって前記アンカーに接続され、前記アンカーが結合オリゴヌクレオチドを含み、固体支持体に結合されている、前記提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードする1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを前記結合オリゴヌクレオチドに共有結合させて、前記アンカーに結合したコーディング核酸部分を形成することと、
前記化学部分に第2のリンカーを結合させて、前記化学部分を前記固体支持体に接続することと、
前記第1のリンカーを開裂することと、
前記新生化合物をコンパートメントに分離することと、
前記第2のリンカーが開裂され、前記足場に結合した前記化学部分が前記コンパートメント内の前記固体支持体から遊離されるように、前記第2のリンカーを開裂させることと、を含む、前記方法。 - 前記アンカーが結合オリゴヌクレオチドを含み、各化学ビルディングブロックをコードする前記コーディングオリゴヌクレオチドを前記結合オリゴヌクレオチドに順次付加して、前記アンカーに結合した前記コーディング核酸部分を形成する、請求項42または43に記載の方法。
- 核酸コード化学ライブラリーを生成する方法であって、それぞれのメンバーについて、以下のステップ;
リンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードする1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを前記固体支持体に共有結合させて、前記固体支持体に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
開裂基を前記化学部分に結合することと、
前記新生化合物をコンパートメントに分離することと、
前記リンカーが開裂され、前記足場が前記コンパートメントの前記固体支持体から遊離されるように、前記リンカーと前記開裂基とを反応させることと、
を含む前記方法。 - 核酸コード化学ライブラリーを生成する方法であって、それぞれのメンバーについて、以下のステップ;
第1のリンカーによって固体支持体に接続された足場を含む新生化合物を提供することであって、前記固体支持体が結合オリゴヌクレオチドを含む、前記提供することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックを前記新生化合物に共有結合させて、前記足場に結合した化学部分を形成することと、
1つ以上の化学ビルディングブロックをコードする1つ以上のコーディングオリゴヌクレオチドを前記結合オリゴヌクレオチドに共有結合させて、前記固体支持体に結合したコーディング核酸部分を形成することと、
前記化学部分に第2のリンカーを結合させて、前記化学部分を前記固体支持体に接続することと、
前記第1のリンカーを開裂することと、
前記新生化合物をコンパートメントに分離することと、
前記第2のリンカーが開裂され、前記足場に結合した前記化学部分が前記コンパートメント内の前記固体支持体から遊離されるように、前記第2のリンカーを開裂させることと、
を含む、前記方法。 - 前記固体支持体が結合オリゴヌクレオチドを含み、各化学ビルディングブロックをコードする前記コーディングオリゴヌクレオチドが、前記結合オリゴヌクレオチドに順次付加されて、前記コーディング核酸部分を形成する、請求項45または46に記載の方法。
- 前記コンパートメントが、アレイ上に位置する、請求項42~47のいずれか1項に記載の方法。
- 前記新生化合物をさらに精製することを含む、請求項1~48のいずれか1項に記載の方法。
- 前記核酸コード化学ライブラリーをさらに精製することを含む、請求項2、12、14~16、及び、42~48のいずれか一項に記載の方法。
- 化合物またはライブラリーメンバーの多様な集団を生成することと、標的分子への結合について前記多様な集団をスクリーニングすることと、前記標的分子に結合する前記集団中のライブラリーメンバーを同定することと、をさらに含む、請求項1~50のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項51に記載の方法であって、
リンカーによって固体支持体に接続された標識された足場を含む新生化合物を提供することと、
同定されたライブラリーメンバーの前記化学部分を前記足場に共有結合させて、前記化学部分を含む標識された新生化合物を生成することと、
開裂基を前記化学部分または足場に結合することと、
前記リンカーを前記開裂基と反応させ、それによって前記リンカーを開裂し、前記固体支持体から標識されたライブラリーメンバーを遊離することと、
前記遊離された標識されたライブラリーメンバーの前記標的分子への結合を決定することと、
を含む、前記方法。 - 請求項51に記載の方法であって、
第1のリンカーによって固体支持体に接続された標識された足場を含む新生化合物を提供することと、
同定されたライブラリーメンバーの前記化学部分を前記足場に共有結合させて、前記化学部分を含む標識された新生化合物を生成することと、
前記化学部分を第2のリンカーで前記固体支持体に接続することと、
前記第1のリンカーを開裂することと、
前記第2のリンカーを開裂し、前記固体支持体から標識されたライブラリーメンバーを遊離することと、
前記遊離された標識されたライブラリーメンバーの前記標的分子への結合を決定することと、
を含む、前記方法。 - 請求項2、12及び14~16のいずれか1項に記載の方法によって作製された核酸コードライブラリー。
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