KR102026299B1 - Electrochemical assay for determining Exonuclease activity with graphene electrode - Google Patents

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Abstract

그래핀 전극을 이용한 전기화학적 측정방법에 의하여, 엑소뉴클레아제의 활성을 실시간으로 측정하는 방법이 개시된다. 상기 엑소뉴클레아제 활성의 측정방법은, 엑소뉴클레아제를 포함하는 것으로 예상되는 시료와 전기화학적 산화환원 표지가 표지된 이중 가닥 DNA를 반응시키는 단계; 상기 시료와 이중 가닥 DNA의 반응 생성물을 그래핀 전극과 접촉시키는 단계; 및 상기 그래핀 전극을 통하여, 상기 전기화학적 산화환원 표지의 환원성 피크 전류를 측정하여 엑소뉴클레아제의 활성을 검출하는 단계를 포함한다.By electrochemical measurement method using a graphene electrode, a method of measuring the activity of exonuclease in real time is disclosed. The method for measuring exonuclease activity includes the steps of reacting a sample expected to include exonuclease and double-stranded DNA labeled with an electrochemical redox label; Contacting the reaction product of the sample and double-stranded DNA with a graphene electrode; And detecting the activity of exonuclease by measuring a reducing peak current of the electrochemical redox label through the graphene electrode.

Description

그래핀 전극을 이용한 엑소뉴클레아제 활성의 전기화학적 측정방법 {Electrochemical assay for determining Exonuclease activity with graphene electrode}Electrochemical assay for determining Exonuclease activity with graphene electrode

본 발명은 엑소뉴클레아제 활성의 전기화학적 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 그래핀 전극을 이용한 전기화학적 측정방법에 의하여, 엑소뉴클레아제의 활성을 실시간으로 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical measurement method of exonuclease activity, and more particularly, to a method for measuring the activity of exonuclease in real time by an electrochemical measurement method using a graphene electrode.

엑소뉴클레아제(Exonuclease)는 DNA 시퀀스에서 폴리뉴클레오티드 체인의 3′-말단 또는 5´-말단으로부터 뉴클레오티드를 순차적으로 분해(degrade)하는 효소이다. 3′- 5′ 엑소뉴클레아제는 3′-말단에서 포스포디에스테르(phospho- diester) 결합을 분해하여, 미스매치, 변형, 단편화 또는 정상 염기쌍(base-paired) 뉴클레오티드를 제거함으로써, DNA 합성에 적절한 3′-말단을 생성하고, 게놈 안정성(genome stability)을 유지시킨다.Exonuclease is an enzyme that sequentially degrades nucleotides from the 3′-end or 5′-end of a polynucleotide chain in a DNA sequence. 3′-5 ′ exonucleases break down phospho-diester bonds at the 3′-end to remove mismatches, modifications, fragments, or base-paired nucleotides, leading to DNA synthesis. Proper 3′-ends are generated and genome stability is maintained.

3′- 5′엑소뉴클레아제 활성의 결여는 심각한 질병을 유발할 수 있다. 3′- 5′ 엑소뉴클레아제 TREX 1은 DNA 복제(replication) 또는 DNA 복구(repair)의 갭-필링(gap-filling) 과정에서 DNA를 편집(editing)하는 역할을 하며, TREX 1의 돌연변이는 에카디-구티어(Aicardi-Goutie`res) 증후군, 전신성 홍반성 루푸스(Systemic Lupus Erythematosus), 가족성 동창 루푸스(Familial Chilblain Lupus), 망막 혈관 병증(Retinal Vasculopathy) 및 대뇌 백혈구 감소증(Cerebral Leukodystrophy) 등의 별개의 질병과 관련이 있다. WRN 엑소뉴클레아제도 DNA 복구와 관련이 있으며, 상염색체 열성 유전병 베르너 증후군(autosomal recessive genetic disorder Werner syndrome)과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.Lack of 3′-5 ′ exonuclease activity can cause serious disease. The 3′-5 ′ exonuclease TREX 1 is responsible for editing DNA during gap-filling of DNA replication or DNA repair, and mutations of TREX 1 Aicardi-Goutie`res syndrome, Systemic Lupus Erythematosus, Familial Chilblain Lupus, Retinal Vasculopathy and Cerebral Leukodystrophy Is associated with distinct diseases. WRN exonucleases are also involved in DNA repair and are known to be associated with autosomal recessive genetic disorder Werner syndrome.

따라서, 3′- 5′ 엑소뉴클레아제 활성의 정량적 분석은 질병 진단, 약물 개발, 관련 역학적 연구 등에 있어서 중요하다. 일반적으로, 3′- 5′ 엑소뉴클레아제 활성의 분석에는, 겔 전기영동(gel electrophoresis), 3H 또는 [γ-32P] ATP-포함(incorporated) DNA 기질이 사용되었다. 그러나 이들 방법은 통제하기 어렵거나, 장시간이 소요되거나, 방사선 노출을 수반하는 등의 문제가 있다. 엑소뉴클레아제 활성을 연속적 및 실시간으로 분석하기 위한 방법으로서, 형광법(fluorescence- based assay)도 알려져 있다. 그러나, 형광법은 장비의 부피가 크고, 깨지지 쉬우며, 장치 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. Thus, quantitative analysis of 3′-5 ′ exonuclease activity is important for disease diagnosis, drug development, and related epidemiological studies. Generally, gel electrophoresis, 3 H or [γ- 32 P] ATP-incorporated DNA substrates were used for the analysis of 3′-5 ′ exonuclease activity. However, these methods are problematic in that they are difficult to control, take a long time, or involve radiation exposure. As a method for analyzing exonuclease activity continuously and in real time, a fluorescence-based assay is also known. However, the fluorescence method is disadvantageous in that the equipment is bulky, fragile and expensive.

전기화학적 방법은 간단하고 비용-효율적인 방식으로 생체 분자(biomolecules)의 측정 및 정량화에 효과적으로 사용될 수 있다. 전기화학적 방법은 감도(sensitivity)가 우수하고, 광학적 방법과 비교하여, 소형화가 가능한 장점이 있다. 최근, 전기화학적 분석으로 엑소뉴클레아제 활성을 측정하는 방법이 보고되었다(R. Miranda-Castro, D. Marchal, B. Limoges, F. Mavre′, Chem. Commun. Camb. Engl. 2012, 48, 8772-8774). 이 방법에서, 이중 가닥(double-stranded) DNA (dsDNA)를 인터칼레이션하는 전기화학적 산화환원(redox) 프로브가 사용되고, 기질이 소화되면, 효소 활성을 나타내는 프로브로부터 전류 신호가 생성된다. 또한, 산화환원-표지된 DNA 기질이 효소 가수 분해될 때 방출되는 산화환원 표지를 전기화학적으로 검출하는 방법도 보고되었다(X. Liu, W. Li, T. Hou, S. Dong, G. Yu, F. Li, Anal. Chem. 2015, 87, 4030-4036). 한편, 그래핀-기반 균질 전기화학 전극(graphene-based homogeneous electrochemical electrodes)을 암 바이오 마커를 검출하기 위한 전기화학적 바이오센서로 사용하는 방법도 알려져 있다(L. Ge, W. Wang, X. Sun, T. Hou, F. Li, Anal. Chem. 2016, 88, 2212-2219). Electrochemical methods can be effectively used for the measurement and quantification of biomolecules in a simple and cost-effective manner. The electrochemical method has an advantage of excellent sensitivity and miniaturization compared to the optical method. Recently, methods for measuring exonuclease activity have been reported by electrochemical analysis (R. Miranda-Castro, D. Marchal, B. Limoges, F. Mavre ', Chem. Commun. Camb. Engl. 2012, 48, 8772-8774). In this method, an electrochemical redox probe is used that intercalates double-stranded DNA (dsDNA), and when the substrate is digested, a current signal is generated from a probe that exhibits enzymatic activity. In addition, methods have been reported for the electrochemical detection of redox labels released when redox-labeled DNA substrates are enzymatically hydrolyzed (X. Liu, W. Li, T. Hou, S. Dong, G. Yu. , F. Li, Anal.Chem. 2015, 87, 4030-4036). Meanwhile, a method of using graphene-based homogeneous electrochemical electrodes as an electrochemical biosensor for detecting cancer biomarkers is also known (L. Ge, W. Wang, X. Sun, T. Hou, F. Li, Anal.Chem. 2016, 88, 2212-2219).

본 발명의 목적은, 감도(sensitivity)가 우수하고, 조작이 간편하며, 엑소뉴클레아제 활성을 빠르고, 정량적(quantitative)으로 검출할 수 있는 엑소뉴클레아제 활성의 전기화학적 측정방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide an electrochemical measuring method of exonuclease activity that is excellent in sensitivity, easy to manipulate, and capable of quickly and quantitatively detecting exonuclease activity. .

본 발명의 다른 목적은, DNA 기질의 구조를 조절하여, 다양한 엑소뉴클레아제의 활성을 측정할 수 있는 엑소뉴클레아제 활성의 전기화학적 측정방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of electrochemical measurement of exonuclease activity that can measure the activity of various exonucleases by controlling the structure of the DNA substrate.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 엑소뉴클레아제를 포함하는 것으로 예상되는 시료와 전기화학적 산화환원 표지가 표지된 이중 가닥 DNA를 반응시키는 단계; 상기 시료와 이중 가닥 DNA의 반응 생성물을 그래핀 전극과 접촉시키는 단계; 및 상기 그래핀 전극을 통하여, 상기 전기화학적 산화환원 표지의 환원성 피크 전류를 측정하여 엑소뉴클레아제의 활성을 검출하는 단계를 포함하는 엑소뉴클레아제 활성의 측정방법을 제공한다. 여기서, 상기 시료 중에 엑소뉴클레아제가 존재하면, 상기 엑소뉴클레아제에 의해 이중 가닥 DNA가 가수분해되어 단일 가닥 DNA가 생성되며, 상기 단일 가닥 DNA가 그래핀 전극 표면에 고정됨으로서, 상기 전기화학적 산화환원 표지의 환원성 피크 전류가 검출될 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of reacting a sample expected to include an exonuclease and double-stranded DNA labeled with an electrochemical redox label; Contacting the reaction product of the sample and double-stranded DNA with a graphene electrode; And measuring the reductive peak current of the electrochemical redox label through the graphene electrode to detect the activity of the exonuclease. Here, when the exonuclease is present in the sample, the double-stranded DNA is hydrolyzed by the exonuclease to produce a single-stranded DNA, the single-stranded DNA is fixed to the graphene electrode surface, the electrochemical oxidation Reductive peak currents of reducing labels can be detected.

본 발명에 따른 엑소뉴클레아제 활성의 전기화학적 측정방법은, 겔 전기영동, 형광법 등의 통상적인 분석법과 비교하여, 감도가 우수하고, 조작이 간편하며, 엑소뉴클레아제 활성을 빠르고, 정량적으로 검출할 수 있으므로, 효소와 관련된 약물 스크리닝(drug screening), 기초 연구 등에서 새로운 분석법으로 유용하다. 또한, 본 발명의 방법은 DNA 기질의 구조를 조절함으로써 다양한 엑소뉴클레아제의 활성을 측정하는데 적용될 수 있다. The electrochemical measurement method of exonuclease activity according to the present invention is excellent in sensitivity, easy to operate, and fast and quantitatively exonuclease activity, compared with conventional assays such as gel electrophoresis and fluorescence. As it is detectable, it is useful as a novel assay in drug screening, basic research, and the like involving enzymes. In addition, the methods of the present invention can be applied to measure the activity of various exonucleases by modulating the structure of a DNA substrate.

도 1은 본 발명에 따른 엑소뉴클레아제 활성 측정방법을 설명하기 위한 모식도.
도 2a 및 2b는 각각 CVD-성장된 단층 그래핀의 (a) AFM 이미지, 단면, 및 (b) 라만 스펙트럼.
도 3a는 Exo III가 없거나, 존재하는 경우, 그래핀 전극으로부터 얻은 차동펄스 전압-전류 측정 그래프.
도 3b는 Exo III의 촉매 작용에 의한 시간에 따른 hsDNA 기질의 분해 정도를 보여주는 그래프.
도 3c는 Exo III 촉매 농도와 hsDNA 기질의 분해 정도를 보여주는 그래프.
도 4는 (a) ATA 및 (b) EDTA의 투여량에 대한 Exo III의 억제 및 IC50 값을 보여주는 그래프.
도 5는 hsDNA 기질 농도에 대한 표면 Michaelis-Menten 그래프 및 Langmuir 그래프.
1 is a schematic diagram illustrating a method for measuring exonuclease activity according to the present invention.
2A and 2B show (a) AFM images, cross sections, and (b) Raman spectra of CVD-grown monolayer graphene, respectively.
3A is a differential pulse voltage-current measurement graph obtained from a graphene electrode, with or without Exo III.
Figure 3b is a graph showing the degree of degradation of hsDNA substrate over time by the catalysis of Exo III.
3C is a graph showing the Exo III catalyst concentration and the degree of degradation of the hsDNA substrate.
4 is a graph showing the inhibition of Exo III and IC 50 values for the doses of (a) ATA and (b) EDTA.
5 is a surface Michaelis-Menten graph and Langmuir graph for hsDNA substrate concentration.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.

본 발명은 그래핀 단층 전극(graphene monolayer electrode)을 이용한 균질 전기화학적 측정법(homogeneous electrochemical assay)에 의하여 엑소뉴클레아제 활성(activity)을 측정한다.The present invention measures exonuclease activity by a homogeneous electrochemical assay using a graphene monolayer electrode.

도 1은 본 발명에 따른 엑소뉴클레아제 활성 측정방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 엑소뉴클레아제 활성을 전기화학적으로 측정하기 위해서는, 먼저, 엑소뉴클레아제(2)를 포함하는 것으로 예상되는 시료와 전기화학적 산화환원 표지(4)가 표지된(labeled, tagged) 이중 가닥 DNA (6, double-stranded DNA: dsDNA)를 반응시킨다(도 1의 A 및 B 참조). 1 is a conceptual diagram illustrating a method for measuring exonuclease activity according to the present invention. As shown in FIG. 1, in order to electrochemically measure exonuclease activity according to the present invention, first, an electrochemical redox label (4) and a sample expected to contain exonuclease (2) Labeled, tagged double-stranded DNA (6, double-stranded DNA: dsDNA) is reacted (see A and B in FIG. 1).

상기 이중 가닥 DNA(6)는 한 쌍의 폴리뉴클레오티드 체인이 염기쌍으로 결합된 DNA 기질(substrate)이며, 바람직하게는 헤어핀 구조를 가지는 DNA 기질(hairpin- structured DNA substrate: hsDNA)이다. 구체적으로, 상기 이중 가닥 DNA(6)는 한 쌍의 폴리뉴클레오티드 체인이 염기쌍으로 결합된 줄기(stem) 구조와 상기 줄기 구조의 폴리뉴클레오티드 체인을 연결하는 루프(loop) 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 이중 가닥 DNA(6)는 서열목록 1의 시퀀스를 가질 수 있으며, 이중 가닥 DNA(6) 양단의 GGCCGAGC 및 GCTCGGCC 시퀀스는 염기쌍으로 결합되어 줄기 구조를 형성하고, 중간의 폴리 T(TTTTTT) 루프(loop) 시퀀스는 백-폴딩(back-folding)되어, 줄기-루프(stem-loop) 구조의 안정성을 부여한다. 상기 이중 가닥 DNA(6)의 헤어핀 구조는 DNA 기질이 그래핀 표면에 흡착되는 것을 방지한다. The double stranded DNA 6 is a DNA substrate in which a pair of polynucleotide chains are bonded in base pairs, preferably a hairpin-structured DNA substrate (hsDNA). Specifically, the double-stranded DNA 6 may include a stem structure in which a pair of polynucleotide chains are coupled by base pairs, and a loop structure connecting the polynucleotide chains of the stem structure. For example, the double-stranded DNA (6) may have a sequence of SEQ ID NO: 1, the GGCCGAGC and GCTCGGCC sequence across the double-stranded DNA (6) is combined in base pairs to form a stem structure, the intermediate poly T ( The TTTTTT loop sequence is back-folded to impart stability of the stem-loop structure. The hairpin structure of the double stranded DNA 6 prevents the DNA substrate from adsorbing onto the graphene surface.

[서열목록 1] [SEQ ID NO: 1]

5′-GGCCGAGC TTTTTT GCTCGGCC-3′5′-GGCCGAGC TTTTTT GCTCGGCC-3 ′

상기 전기화학적 산화환원 표지는 전극에 부착되거나 이탈되었을 때 산화 또는 환원되어 전기적 신호를 생성하는 산화환원 프로브(redox probe)로서, 이러한 표지의 구체적인 예로는 메틸렌 블루 (methylene blue: MB), 페로센 (ferrocene), 안트라퀴논 (anthraquinone) 등을 예시할 수 있다. 상기 전기화학적 산화환원 표지는 이중 가닥 DNA(6)의 5′-말단에 공유 결합되어, 이중 가닥 DNA(6)에 표지될 수 있다.The electrochemical redox probe is a redox probe that is oxidized or reduced when attached to or detached from an electrode to generate an electrical signal. Specific examples of such a label include methylene blue (MB) and ferrocene (ferrocene). ), Anthraquinone, and the like. The electrochemical redox label may be covalently attached to the 5′-end of the double stranded DNA 6 and labeled on the double stranded DNA 6.

시료 중에 엑소뉴클레아제(2)가 존재하면, 이중 가닥 DNA(6)와 엑소뉴클레아제(2)가 반응하고, 이중 가닥 DNA(6) 기질이 엑소뉴클레아제(2)에 의해 가수분해되어, 단일 가닥 DNA(8, single-stranded DNA: ssDNA)를 생성한다. 이중 가닥 DNA(6)와 엑소뉴클레아제(2)의 반응은, 효소인 엑소뉴클레아제(2)의 촉매 작용(catalysis)에 의하여, 이중 가닥 DNA(6)의 3′-말단으로부터 뉴클레오티드가 순차적으로 분해(degrade, digest)되어 제거됨으로서, 이중 가닥 DNA(6) 부분이 없어지고, 단일 가닥 DNA(8) 단편(fragment)가 생성되는 반응이다(도 1의 B 참조).If exonuclease (2) is present in the sample, double-stranded DNA (6) and exonuclease (2) react, and the double-stranded DNA (6) substrate is hydrolyzed by exonuclease (2) To generate single-stranded DNA (ssDNA). The reaction between the double-stranded DNA (6) and the exonuclease (2) is carried out by catalysis of the enzyme exonuclease (2), resulting in the nucleotide from the 3'-end of the double-stranded DNA (6). By sequentially degrading and digesting, the double stranded DNA (6) portion is lost and a single stranded DNA (8) fragment is generated (see FIG. 1B).

다음으로, 상기 엑소뉴클레아제(2)를 포함하는 것으로 예상되는 시료와 이중 가닥 DNA의 반응 생성물을 그래핀 전극(10)과 접촉시킨다. 상기 시료와 이중 가닥 DNA의 반응에 의해, 이중 가닥 DNA(6) 기질이 엑소뉴클레아제(2)에 의해 가수분해되면, 가수분해에 의해 생성된 효소 생성물, 즉, 단일 가닥 DNA(8)가 그래핀 전극(10) 표면에 고정된다(도 1의 C 참조). 이는, 이중 가닥 DNA(6)와 비교하여, 단일 가닥 DNA(8)가 그래핀 전극(10) 표면에 보다 우세하게 흡착(adsorb)된다는 사실에 기초한 것이다. 본 발명의 작용이 이하의 이론에 한정되는 것은 아니지만, 단일 가닥 DNA(8)가 그래핀 전극(10) 표면에 보다 우세하게 흡착되는 이유는, 단일 가닥 DNA(8)의 노출된 핵산 염기(nucleobase)의 방향족 고리 구조와 그래핀 전극(10)의 육각형(hexagonal) 구조가 π-π 스태킹 상호작용(staking interaction)하기 때문인 것으로 설명될 수 있다. 반면, 이중 가닥 DNA(6)에 있어서는, 핵산 염기가 DNA 이중 나선 구조(double helix)의 안쪽에 위치하기 때문에, 이중 가닥 DNA(6)는 그래핀 전극(10) 표면에 흡착되기 상대적으로 어렵다. 본 발명에 사용되는 그래핀 전극(10)은, 단일 가닥 DNA (8)를 고정시킬 수 있는 전극으로서, 전극, 즉, 동작 전극(working electrode)에 그래핀 단일층(10, graphene monolayer)이 부착된 것일 수 있다. 상기 그래핀 전극(10)에 사용되는 그래핀 단일층 또는 그래핀 시트는, 화학적 작용기를 부가하는 등의 추가 화학적 처리 없이, 제조된 그대로 사용될 수 있다.Next, the reaction product of the sample expected to contain the exonuclease 2 and the double-stranded DNA is contacted with the graphene electrode 10. When the double stranded DNA (6) substrate is hydrolyzed by the exonuclease (2) by reaction of the sample with the double stranded DNA, the enzymatic product generated by hydrolysis, i.e., the single stranded DNA (8) It is fixed to the surface of the graphene electrode 10 (see C of FIG. 1). This is based on the fact that, compared to the double stranded DNA 6, the single stranded DNA 8 is more preferentially adsorbed to the surface of the graphene electrode 10. Although the function of the present invention is not limited to the following theory, the reason why the single-stranded DNA 8 is more preferentially adsorbed on the surface of the graphene electrode 10 is because the exposed nucleic acid base of the single-stranded DNA 8 ) And the hexagonal structure of the graphene electrode 10 may be explained by the π-π stacking interaction. On the other hand, in the double-stranded DNA 6, since the nucleic acid base is located inside the DNA double helix, the double-stranded DNA 6 is relatively difficult to be adsorbed on the graphene electrode 10 surface. The graphene electrode 10 used in the present invention is an electrode capable of fixing a single-stranded DNA 8, and a graphene monolayer 10 is attached to an electrode, that is, a working electrode. It may have been. The graphene monolayer or graphene sheet used for the graphene electrode 10 may be used as it is manufactured without further chemical treatment such as adding chemical functional groups.

분해된 효소 생성물, 즉, 단일 가닥 DNA(8) 단편이 π-π 스태킹(stacking)에 의해 그래핀 전극(10) 표면에 결합되면(binding), 상기 단일 가닥 DNA(8) 말단에 고정된(anchoring) 산화환원 표지(4, redox tag)가 전기화학적으로 환원(reduction)되어 환원 전류가 증가하고, 전기적(voltammetric) 전류 신호가 생성된다. 따라서, 상기 그래핀 전극(10)을 통하여, 낮은 음전위(negative potential, 예를 들면, 약 - 0.1 V vs Ag/AgCl)에서, 메틸렌블루 등의 산화환원 표지(4)의 환원성 피크 전류를 측정함으로서, 엑소뉴클레아제(2) 활성을 직접 정량화할 수 있다. 이 측정 방법은, 추가 화학 처리 또는 정교한 프로브 고정화 과정(probe immobilization process) 없이, 제조된 그대로의 그래핀 시이트를 사용하므로, 구현이 간단하고 용이하다. 따라서, 엑소뉴클레아제(2) 활성 분석을 위한 새롭고 감도가 우수한 플랫폼으로 본 발명의 방법이 사용될 수 있다. When the digested enzyme product, ie, the single stranded DNA (8) fragment, is bound to the graphene electrode 10 surface by π-π stacking, it is fixed at the end of the single stranded DNA (8) ( Anchoring) The redox tag (4, redox tag) is electrochemically reduced (reduction) to increase the reduction current and generate a voltammetric current signal. Thus, through the graphene electrode 10, by measuring the reducing peak current of the redox label 4, such as methylene blue, at a low negative potential (for example, about-0.1 V vs Ag / AgCl) , Exonuclease (2) activity can be directly quantified. This method of measurement is simple and easy to implement, as it uses the graphene sheet as it is prepared, without further chemical treatment or sophisticated probe immobilization process. Thus, the method of the present invention can be used as a new and highly sensitive platform for exonuclease (2) activity assays.

이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 하기 실시예에 있어서, 메틸렌 블루(MB) 표지로 표지된 헤어핀-구조 DNA 기질 (hsDNA, 5′-MB- GGCCGAGC TTTTTT GCTCGGCC-3′)을 바이오니아(Bioneer, 한국)로부터 구입하였고, 염화마그네슘(MgCl2), 아린트리카르복실산(aurintri- carboxylic acid; ATA), β-메르캅토에탄올(β-mercaptoethanol) 및 엑소뉴클레아제 III(Exo III, 100,000 U/μL)을 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich, 한국)로부터 구입하였다. 에틸렌디아민테트라아세틱 액시드 디소듐염(Ethylenediaminetetra acetic acid disodium salt: Na2EDTA)은 덕산 이화학(Duksan Pure Chemical CO., LTD, 한국)으로부터 구입하였다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The following examples are intended to illustrate the present invention, and the present invention is not limited to the following examples. In the examples below, hairpin-structured DNA substrates labeled with methylene blue (MB) label (hsDNA, 5′-MB-GGCCGAGC TTTTTT GCTCGGCC-3 ′) were purchased from Bioneer, Korea, and magnesium chloride (MgCl) 2 ), arintricarboxylic acid (ATA), β-mercaptoethanol and β-mercaptoethanol and exonuclease III (Exo III, 100,000 U / μL) were obtained from Sigma-Aldrich. , Korea). Ethylenediaminetetra acetic acid disodium salt (Na 2 EDTA) was purchased from Duksan Pure Chemical CO., LTD.

[제조예 1] 단층 그래핀의 제조 및 특성 평가 Preparation Example 1 Preparation and Characterization of Single Layer Graphene

화학기상증착(CVD)을 이용하여, 두께 25 μm의 Cu 포일 위에 단층 그래핀(Monolayer graphene)을 형성하였고(X. Li 등, Science 2009, 324, 1312-1314), 제조된 단층 그래핀의 특성을 원자 현미경(atomic force microscopy: AFM) 및 라만 분광법(Raman spectroscopy)으로 확인하였다. 그래핀 기질(substrate)은 추가 화학 약품 처리나 또는 개질 없이 사용하였다.Using chemical vapor deposition (CVD), monolayer graphene was formed on Cu foil having a thickness of 25 μm (X. Li et al., Science 2009, 324, 1312-1314), and the characteristics of the prepared single layer graphene Was confirmed by atomic force microscopy (AFM) and Raman spectroscopy. Graphene substrates were used with or without further chemical treatment.

도 2a 및 2b는 각각 CVD-성장된 단층 그래핀의 (a) AFM 이미지, 단면, 및 (b) 라만 스펙트럼이다. 도 2a의 AFM 이미지로부터, 2.5 nm 높이의 미크론 크기(micron-sized) 물결/주름(ripples/wrinkles) 형상을 가지는 단층(single layer) 그래핀이 형성되는 것을 확인할 수 있으며, 이는 CVD-성장 그래핀의 본질적 특성이다. 도 2b에 도시된 라만 스펙트럼에서, 약 1580 cm-1 및 약 2670 cm-1에서 특징적인 피크가 관찰되며, 이는 G 및 2D 밴드에 의한 것이다. G 밴드는 sp2 탄소 원자의 면내 진동(in-plane vibration)으로부터 발생한 것이고, 블리루앙 영역 중심(Brillouin zone center)에서 이중으로 변성된(doubly degenerated, TO and LO) 포논 모드(phonon mode, E2g symmetry)이다. 상기 스펙트럼에서, 이중 공명 라만 스캐터링(double resonance Raman scattering)에서 발생한 강한 2D 밴드도 관찰되었다. 2D 및 G 밴드(I2D/IG)의 피크 강도 비율은 약 2였으며, 이는 고품질의 단층 그래핀의 형성을 의미한다. 라만 스펙트럼에서 D 밴드가 나타나지 않은 것은 그래핀층에 결함이 없음을 의미한다. 2A and 2B are (a) AFM images, cross sections, and (b) Raman spectra of CVD-grown monolayer graphene, respectively. From the AFM image of FIG. 2A, it can be seen that a single layer graphene having a 2.5 nm-high micron-sized ripples / wrinkles shape is formed, which is a CVD-grown graphene. Is an essential characteristic of. In the Raman spectrum shown in FIG. 2B, characteristic peaks are observed at about 1580 cm −1 and about 2670 cm −1 , due to G and 2D bands. G bands originate from the in-plane vibrations of sp2 carbon atoms and are doubly degenerated (TO and LO) phonon modes (E2g symmetry) at the Brillouin zone center. to be. In this spectrum, a strong 2D band resulting from double resonance Raman scattering was also observed. The peak intensity ratio of the 2D and G bands (I 2D / I G ) was about 2, indicating the formation of high quality monolayer graphene. The absence of the D band in the Raman spectrum means that the graphene layer is free of defects.

[제조예 2] Exo III 활성 분석을 위한 그래핀 전극의 제조 Preparation Example 2 Preparation of Graphene Electrode for Exo III Activity Analysis

직사각형 조각 형태의 Cu 포일(면적 1cm2) 상의 단층 그래핀을 전도성 구리 테이프를 사용하여 작동 전극으로 배선하였다. 그래핀 전극 표면을 탈이온수로 세척하고, 10 mM Tris-HCl 완충액 (pH 7.5, 10 mM MgCl2, 10 mM β-메르캅토에탄올)에 다양한 양(1 ~ 100 U/μL)의 엑소뉴클레아제 III (Exo III) 효소가 함유된 2 mL의 효소 반응 혼합물에 완전히 담갔다.Monolayer graphene on Cu foil (area 1 cm 2 ) in the form of rectangular pieces was wired to the working electrode using conductive copper tape. The graphene electrode surface was washed with deionized water and exonuclease in varying amounts (1-100 U / μL) in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5, 10 mM MgCl 2 , 10 mM β-mercaptoethanol) It was completely immersed in 2 mL enzyme reaction mixture containing III (Exo III) enzyme.

[실험예 1] Exo III 활성의 전기화학적 분석 Experimental Example 1 Electrochemical Analysis of Exo III Activity

CHI 660D 전기 화학 분석기(CH Instruments, Inc. USA)를 이용하여, 차동펄스 전압 측정(Differential pulse voltammetry: DPV)을 수행하였다. 측정 조건은, 스캔 범위 0.1 내지 -0.5V, 진폭 0.05 V, 펄스 폭 0.2 초, 펄스 시간 0.5 초였다. 모든 측정은 10 mM Tris-HCl 완충액 (pH 7.5)에서 Ag/AgCl (3M NaCl)를 기준전극으로 사용하고, Pt 와이어를 카운터 전극으로 사용하여 그래핀 단층(monolayer)에 대해 실온(25 ℃)에서 수행되었다.Differential pulse voltammetry (DPV) was performed using a CHI 660D electrochemical analyzer (CH Instruments, Inc. USA). Measurement conditions were scan range 0.1-0.5V, amplitude 0.05V, pulse width 0.2 second, and pulse time 0.5 second. All measurements were made at room temperature (25 ° C.) against a graphene monolayer using Ag / AgCl (3M NaCl) as reference electrode in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and Pt wire as counter electrode. Was performed.

10 mM Tris-HCl 완충액 (pH 7.5) 내에, 100 nM의 hsDNA, 10 mM MgCl2, 10 mM 베타-메르캅토에탄올 및 다양한 양(1~100 U/μL)의 Exo III 및 변성된(denatured) Exo III 효소가 용해된 효소 반응 혼합물을 준비하였다. 효소는 65 ℃에서 15 분 동안 가열하여 변성시켰다. 실온에서 소정 시간 동안 방치(incubation)한 후, 그래핀 전극을 반응 혼합물에 담그고 DPV 측정을 수행하였다. In 10 mM Tris-HCl buffer, pH 7.5, 100 nM of hsDNA, 10 mM MgCl 2 , 10 mM beta-mercaptoethanol and various amounts (1-100 U / μL) of Exo III and denatured Exo An enzyme reaction mixture was prepared in which III enzyme was dissolved. The enzyme was denatured by heating at 65 ° C. for 15 minutes. After incubation at room temperature for a predetermined time, the graphene electrode was immersed in the reaction mixture and DPV measurements were performed.

도 3a는 Exo III가 없거나(검정색), 존재하는 경우(빨간색)에, 그래핀 전극으로부터 얻은 차동펄스 전압-전류 측정 그래프(Differential pulse voltammogram)이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, Exo III의 첨가 후에, 메틸렌블루(MB) 표지의 전기화학적 환원에 의해, 강한 환원 피크 전류가 - 0.14 V에서 나타나는 반면, Exo III 효소가 없으면 작은 음극성(cathodic) 피크가 -0.06 V에서 나타난다. 따라서, hsDNA 기질이 효소 촉매작용에 의해 가수분해되며(hydrolyzed), MB-표지된 단일 가닥 DNA(ssDNA) 단편이 그래핀 표면에 흡착됨을 알 수 있다. FIG. 3A is a differential pulse voltammogram obtained from graphene electrodes when Exo III is absent (black) or present (red). As shown in FIG. 3A, after the addition of Exo III, by electrochemical reduction of the methylene blue (MB) label, a strong reducing peak current appears at -0.14 V, whereas without the Exo III enzyme, a small cathodic The peak appears at -0.06 V. Thus, it can be seen that the hsDNA substrate is hydrolyzed by enzyme catalysis and the MB-labeled single stranded DNA (ssDNA) fragment is adsorbed on the graphene surface.

이 현상을 확인하기 위하여, MB 분자와 Exo III로 소화된 생성물이 아닌 MB-표지된 ssDNA (msDNA)의 DPV 측정을 추가로 수행한 결과, MB는 약 -0.15 V에서 하나의 환원 피크가 나타났고, msDNA는 보다 포지티브 전위(-0.06 V)에서 환원되었으나, 시간의 경과에 따라 보다 네가티브 값(-0.14 V)로 이동하였다. 이는 그래핀에 msDNA가 흡착되어, DNA 주변 환경의 극성(polarizability) 변화를 유발하고, 환원전위(reduction potential)의 네가티브 이동을 유도하기 때문이다. 이러한 msDNA의 전압 특성은 Exo III가 존재하는 경우의 hsDNA의 동향과 매우 잘 일치한다.To confirm this phenomenon, further DPV measurements of MB-labeled ssDNA (msDNA), not MB molecules and products digested with Exo III, showed MB with one reduction peak at about -0.15 V. , msDNA was reduced at a more positive potential (-0.06 V), but shifted to a more negative value (-0.14 V) over time. This is because msDNA is adsorbed to graphene, causing a change in the polarizability of the DNA surrounding environment and inducing a negative shift of reduction potential. The voltage characteristics of these msDNAs are very consistent with the trend of hsDNAs in the presence of Exo III.

도 3b는 Exo III의 촉매 작용에 의한 시간에 따른 hsDNA 기질의 분해(digestion) 정도를 보여주는 그래프이고, 도 3c는 Exo III 촉매 농도와 hsDNA 기질의 분해 정도를 보여주는 그래프이다. 도 3b 및 3c에서, 상대 피크 전류(relative peak current)는, 그래핀 전극으로부터 얻은 피크 전류를 Exo III가 없는 경우 그래핀 전극으로부터 얻은 피크 전류와 비교한 값이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 1, 10 U/μL Exo III 및 10 U/μL 변성 Exo III가 사용된 경우, 효소 가수분해는 방치 시간 100 분에서 안정화될 때까지 증가한다. 그러나, 변성 Exo III의 경우, 1 U/μL Exo III의 10 배 높은 농도에서도 매우 작은 전류 변화가 나타나는 반면, 10 U/μL Exo III는 높은 전류 변화를 유도한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 다양한 농도의 Exo III에서 100 분간 방치한 후, 피크 전류를 측정한 결과, Exo III 농도가 높을수록, 많은 양의 hsDNA 기질이 분해됨을 알 수 있다. 전류 신호는 Exo III 농도가 100 U/μL가 될 때까지 점차적으로 증가하였으며, Exo III의 억제 분석을 수행하기 위해서는, 20 U/μL 농도가 적절하였다.3b is a graph showing the degree of digestion of hsDNA substrate with time due to the catalysis of Exo III, and FIG. 3c is a graph showing the concentration of Exo III catalyst and the degree of degradation of hsDNA substrate. 3B and 3C, the relative peak current is a value obtained by comparing the peak current obtained from the graphene electrode with the peak current obtained from the graphene electrode in the absence of Exo III. As shown in FIG. 3B, when 1, 10 U / μL Exo III and 10 U / μL modified Exo III were used, enzymatic hydrolysis increased until stabilization at 100 min standing time. However, in the case of denatured Exo III, very small current changes appear even at 10 times higher concentrations of 1 U / μL Exo III, whereas 10 U / μL Exo III leads to higher current changes. As shown in Figure 3b, after leaving for 100 minutes at various concentrations of Exo III, the peak current was measured, the higher the Exo III concentration, it can be seen that the larger the amount of hsDNA substrate is degraded. The current signal gradually increased until the Exo III concentration reached 100 U / μL, and 20 U / μL concentration was appropriate for performing the inhibition analysis of Exo III.

[실험예 2] Exo III 억제 분석 Experimental Example 2 Exo III Inhibition Assay

2 종류의 Exo III 억제제로서, ATA(aurintricarboxylic acid) 및 EDTA (Ethylenediaminetetraacetic acid)를 사용하고, 본 발명의 방법에 따라 Exo III 활성 억제를 측정하였다. 구체적으로, EDTA-Exo III 억제 분석을 위해, 다양한 농도의 EDTA 용액을 100 nM hsDNA를 포함하는 반응 완충액과 혼합한 다음, 1U의 Exo III를 첨가하였다. 상온에서 30분 동안 방치한 후, 전극을 반응 혼합물에 담그고, DPV법으로 산화환원 전류 신호를 측정하였다. ATA-Exo III의 경우, 다양한 농도의 ATA 용액을 100 nM hsDNA를 포함하는 효소 반응 완충액과 혼합한 다음 1U의 Exo III를 첨가하였다. 실온에서 1 시간 방치한 후, EDTA 억제 분석과 유사하게, 전기 화학적 측정을 수행하였다. 50% 억제 농도(IC50)는 S자형 용량-반응 함수(sigmoidal dose-response function)를 사용하여 오리진프로(OriginPro) 소프트웨어로 계산하였다.As two types of Exo III inhibitors, aurintricarboxylic acid (ATA) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) were used, and inhibition of Exo III activity was measured according to the method of the present invention. Specifically, for EDTA-Exo III inhibition assay, various concentrations of EDTA solution were mixed with reaction buffer containing 100 nM hsDNA and then 1 U of Exo III was added. After standing at room temperature for 30 minutes, the electrode was immersed in the reaction mixture, and the redox current signal was measured by DPV method. For ATA-Exo III, various concentrations of ATA solution were mixed with enzyme reaction buffer containing 100 nM hsDNA followed by the addition of 1 U of Exo III. After 1 hour at room temperature, electrochemical measurements were performed, similar to the EDTA inhibition assay. 50% inhibitory concentration (IC 50 ) was calculated with OriginPro software using a sigmoidal dose-response function.

도 4는 (a) ATA 및 (b) EDTA의 투여량에 대한 Exo III의 억제 및 IC50 값을 보여주는 그래프로서, 억제제 함량에 대한 효소 활성(percentage value, %Activity)을 보여준다. 여기서, %Activity는 측정된 최대 감도값(maximum sensitivity value, Imax)에 대한 측정된 현재 감도값(current sensitivity values, I)를 노말라이즈(normalizing)하여 얻었다(% Activity= (I-I0) / (Imax-I0) x 100, I0는 기준 감도값). ATA 및 EDTA의 IC50 값은 각각 28.8 pM and 20.1 nM였다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법에 의하면, Exo III 활성 억제를 효과적으로 측정할 수 있다.FIG. 4 is a graph showing inhibition of Exo III and IC 50 values for the doses of (a) ATA and (b) EDTA, showing the percentage value (% Activity) for inhibitor content. Here,% Activity was obtained by normalizing the measured current sensitivity values (I) to the measured maximum sensitivity values (I max ) (% Activity = (II 0 ) / ( I max -I 0 ) x 100, I 0 is the reference sensitivity value. IC 50 values of ATA and EDTA were 28.8 pM and 20.1 nM, respectively. As shown in FIG. 4, according to the method of the present invention, the inhibition of Exo III activity can be effectively measured.

[실험예 3] Exo III의 미카엘리스 - 멘텐 상수 결정 [Example 3] Michael less of Exo III - menten constant determined

본 발명의 방법을 사용하여, Exo III의 미카엘리스-멘텐 상수(Michaelis- Menten parameter)를 결정하였다. 표면-효소 작용에서, 효소 반응은 Langmuir 흡착 및 Michaels-Menten kinetics로 설명된다(Langmuir 2005, 21, 4050-4057 및 Surf. Colloids 2006, 22, 5241-5250). 표면 효소 키네틱스는 다음 수학식 1으로 평가될 수 있다. Using the method of the present invention, the Michaelis-Menten parameter of Exo III was determined. In surface-enzyme action, enzymatic reactions are explained by Langmuir adsorption and Michaels-Menten kinetics (Langmuir 2005, 21, 4050-4057 and Surf. Colloids 2006, 22, 5241-5250). Surface enzyme kinetics can be evaluated by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017055201511-pat00001
Figure 112017055201511-pat00001

여기서,

Figure 112017055201511-pat00002
은 "surface" Michaelis-Menten 상수이고, 여기서는 Langmuir 흡착 상수(
Figure 112017055201511-pat00003
)의 역수일 수 있다.
Figure 112017055201511-pat00004
는 효소-기질(enzyme-substrate: ES)의 중간 형태의 표면 점유율(coverage)이고, [S]는 hsDNA 기질의 벌크(bulk) 농도이다. 상기 수학식 1은, 아래 수학식 2와 같이,
Figure 112017055201511-pat00005
Figure 112017055201511-pat00006
로 교체하여 계산될 수 있다(RSC Adv. 2015, 5, 46617-46623).here,
Figure 112017055201511-pat00002
Is the "surface" Michaelis-Menten constant, where Langmuir adsorption constant (
Figure 112017055201511-pat00003
May be the inverse of
Figure 112017055201511-pat00004
Is the surface coverage of the intermediate form of the enzyme-substrate (ES), and [S] is the bulk concentration of the hsDNA substrate. Equation 1, as shown in Equation 2 below,
Figure 112017055201511-pat00005
To
Figure 112017055201511-pat00006
(RSC Adv. 2015, 5, 46617-46623).

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112017055201511-pat00007
:
Figure 112017055201511-pat00007
:

여기서, I는 효소 첨가 후, 피크 전류이고, Imax는 포화 효소 상태에서 측정된 최대 피크 전류이다. Where I is the peak current after enzyme addition and I max is the maximum peak current measured in the saturated enzyme state.

다양한 농도의 dsDNA 기질을 포함하는 반응 혼합물에 효소를 추가하고(20 U/mL), 실온에서 100 분 동안 방치한 후, 피크 전류를 측정하여, 표면 Michaelis-Menten 그래프 및 Langmuir 그래프를 얻었으며, 이를 도 5에 각각 나타내었다. 도 5의 a에 도시된 바와 같이, 고농도의 hsDNA 기질에서 전류가 포화값에 도달하여, Michaelis-Menten kinetics의 특성을 보여준다. 도 5의 b로부터

Figure 112017055201511-pat00008
을 계산한 결과 90 nM였고, 이는 Exo III의 보고된 값에 근접한 것이다. 따라서, 본 발명의 전기화학적 그래핀 전극을 사용하는 방법은, Exo III 활성의 심각한 손실을 유발하지 않고, 다른 통상적인 방법과 유사한 효용성이 있음을 알 수 있다.Enzymes were added to the reaction mixture containing various concentrations of dsDNA substrate (20 U / mL), and allowed to stand at room temperature for 100 minutes, after which peak currents were measured to obtain surface Michaelis-Menten and Langmuir graphs. 5 is shown respectively. As shown in a of FIG. 5, the current reaches a saturation value in a high concentration of hsDNA substrate, showing the characteristics of Michaelis-Menten kinetics. From b of FIG. 5
Figure 112017055201511-pat00008
Was calculated to be 90 nM, which is close to the reported value of Exo III. Thus, it can be seen that the method using the electrochemical graphene electrode of the present invention has similar utility as other conventional methods without causing serious loss of Exo III activity.

본 발명에 의하면, Exo III 활성 측정을 위한 그래핀 전극을 이용한 전기화학적 측정 방법이 제안된다. 본 발명의 방법은 그래핀 전기화학 측정법을 이용하여, 간단하고, 비용 및 시간 효율적으로 효소 활성을 직접, 균일하게 정량적으로 측정할 수 있다. 생화학 과정에서 엑소뉴클레아제의 중요한 역할을 고려하면, 본 발명의 방법은 효소에 관련된 약물 스크리닝 및 기초 연구에서 대안적인 측정 도구로서 사용될 수 있다. According to the present invention, an electrochemical measuring method using a graphene electrode for measuring Exo III activity is proposed. The method of the present invention can directly and uniformly and quantitatively measure enzyme activity using graphene electrochemical measurements, simply, cost-effectively and time-efficiently. Given the important role of exonucleases in biochemical processes, the methods of the present invention can be used as alternative measurement tools in drug screening and basic research involving enzymes.

<110> Soonchunhyang University Industry Academy Cooperation Foundation <120> Electrochemical assay for determining Exonuclease activity with graphene electrode <130> PD10838 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GGCCGAGC and GCTCGGCC sequences bind and form a stem structure, and TTTTTT sequence forms a loop structure. <400> 1 ggccgagctt ttttgctcgg cc 22 <110> Soonchunhyang University Industry Academy Cooperation Foundation <120> Electrochemical assay for determining Exonuclease activity with          graphene electrode <130> PD10838 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GGCCGAGC and GCTCGGCC sequences bind and form a stem structure,          and TTTTTT sequence forms a loop structure. <400> 1 ggccgagctt ttttgctcgg cc 22

Claims (6)

엑소뉴클레아제를 포함하는 것으로 예상되는 시료와 전기화학적 산화환원 표지가 표지된 이중 가닥 DNA를 반응시키는 단계;
상기 시료와 이중 가닥 DNA의 반응 생성물을 그래핀 전극과 접촉시키는 단계; 및
상기 그래핀 전극을 통하여, 상기 전기화학적 산화환원 표지의 환원성 피크 전류를 측정하여 엑소뉴클레아제의 활성을 검출하는 단계를 포함하며,
상기 전기화학적 산화환원 표지는 이중 가닥 DNA의 5′-말단에 공유 결합되어, 이중 가닥 DNA(6)에 표지되고,
상기 시료 중에 엑소뉴클레아제가 존재하면, 상기 엑소뉴클레아제에 의해 이중 가닥 DNA가 3′-말단으로부터 가수분해되어 단일 가닥 DNA가 생성되며, 상기 단일 가닥 DNA가 그래핀 전극 표면에 고정됨으로서, 상기 전기화학적 산화환원 표지의 환원성 피크 전류가 검출되며,
상기 그래핀 전극은 전극에 그래핀 단일층이 부착된 것인 엑소뉴클레아제 활성의 측정방법.
Reacting a sample expected to contain an exonuclease with a double stranded DNA labeled with an electrochemical redox label;
Contacting the reaction product of the sample and double-stranded DNA with a graphene electrode; And
Detecting the activity of the exonuclease by measuring the reducing peak current of the electrochemical redox label through the graphene electrode,
The electrochemical redox label is covalently bound to the 5′-end of the double stranded DNA and labeled on the double stranded DNA (6),
When the exonuclease is present in the sample, the double-stranded DNA is hydrolyzed from the 3′-end by the exonuclease to generate single-stranded DNA, and the single-stranded DNA is immobilized on the graphene electrode surface. A reducing peak current of the electrochemical redox label is detected,
The graphene electrode is a method for measuring exonuclease activity that a graphene monolayer is attached to the electrode.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 이중 가닥 DNA는 한 쌍의 폴리뉴클레오티드 체인이 염기쌍으로 결합된 줄기(stem) 구조와 상기 줄기 구조의 폴리뉴클레오티드 체인을 연결하는 루프(loop) 구조를 포함하는 것인, 엑소뉴클레아제 활성의 측정방법.According to claim 1, wherein the double-stranded DNA is a exo-based stem structure (stem) is a pair (stem) structure comprising a loop (link) structure (link) to connect the polynucleotide chain of the stem structure, exo Method for Measuring Nuclease Activity. 제1항에 있어서, 상기 이중 가닥 DNA는 5′-GGCCGAGC TTTTTT GCTCGGCC-3′의 시퀀스를 가지는 것인, 엑소뉴클레아제 활성의 측정방법.The method of measuring exonuclease activity according to claim 1, wherein the double-stranded DNA has a sequence of 5'-GGCCGAGC TTTTTT GCTCGGCC-3 '. 제1항에 있어서, 상기 전기화학적 산화환원 표지는 메틸렌 블루, 페로센, 안트라퀴논 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 엑소뉴클레아제 활성의 측정방법.The method of claim 1, wherein the electrochemical redox label is selected from the group consisting of methylene blue, ferrocene, anthraquinone, and mixtures thereof. 삭제delete
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A simple fluorometric assay for DNA exonuclease activity based on graphene oxide(2012년)*
Affinity-Mediated Homogeneous Electrochemical Aptasensor on a Graphene Platform for Ultrasensitive Biomolecule Detection via Exonuclease-Assisted Target-Analog Recycling Amplification(2016년)*

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