KR102328488B1 - 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머 - Google Patents

니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머 Download PDF

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박창제
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세종대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 앱타머에 관한 것으로, 상기 앱타머는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하여 니켈 이온 또는 코발트 이온을 분리 또는 검출하는 데에 도움을 줄 수 있다.

Description

니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머{Aptamer specifically binding to at least one of a nickel ion and a cobalt ion}
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머에 관한 것이다.
국내 원전에서 발생하는 방사성 폐액은 방사선 제염 처리를 거쳐 방사성 물질을 제거한다. 방사선 제염 방법, 즉 방사성 물질이 포함된 폐액에서 방사성 물질을 제거하는 방법은 여과 처리법(투과성 매질로 부유물, 불용성 물질 및 고체 입자를 분리하는 방법), 증발처리법(증발기를 통해 휘발성 및 비휘발성 물질을 분리하는 방법), 분리처리법(방사선 입자 및 이온을 분리하는 방법) 등이 있다. 방사선 제염 순도를 높이기 위해 위 공정들이 혼합하여 사용되며, 각 공정에 필요한 다양한 설비들 및 처리 비용이 발생하게 됨. 또한, 각 공정에서 불가분하게 발생하는 여러 폐기물이 나오게 되며 이를 처리하기 위한 추가적인 비용이 발생하게 된다. 따라서, 현재의 방사선 제염 과정은 다양한 처리 과정과 다양한 폐기물 발생, 그에 대한 처리 비용이 요구된다.
한편, 앱타머는 단일 가닥 올리고뉴클레오티드 서열을 갖는 분자이고, 분자 내 수소결합에 의해 특정 3차원 구조를 갖을 수 있으며, 이러한 3차원의 공간적 구조를 통해 표적에 특이적으로 결합할 수 있다. 앱타머는 표적에 특이적이기 때문에, 일부 앱타머는 표적 물질의 기능을 억제할 수 있고, 표적에 결합함으로써 세포 내 신호 전달 경로를 차단할 수 있기 때문에 표적을 특이적으로 억제하기 위한 핵산 약제로서 주목을 받아왔다.
앱타머는 SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment)를 통해 선별될 수 있다. 앱타머는 특정 3차원 구조를 형성하여 표적에 결합될 수 있으며, 높은 친화성, 높은 특이성, 합성의 용이성을 가지고 있을 뿐 아니라 친환경 바이오 소재라는 장점을 갖는다. 앱타머는 나노몰(nM) 수준의 결합력을 갖는바 앱타머를 활용하여 낮은 농도의 표적까지도 포집할 수 있다.
한국등록특허 제1238297호
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 마이크로어레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 컬럼을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머.
2. 위 1에 있어서, 상기 앱타머는 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합하는 앱타머.
3. 위 1 또는 2 중 어느 하나의 앱타머를 포함하는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 조성물.
4. 위 1 또는 2 중 어느 하나의 앱타머가 고정화된 기판을 포함하는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 마이크로어레이.
5. 위 4에 있어서, 상기 기판은 비드(bead), 막(membrane), 마이크로 타이터 플레이트(microtiter plate) 및 칩(chip)으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 마이크로어레이.
6. 위 1 또는 2 중 어느 하나의 앱타머가 충진된 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 컬럼.
7. 위 1 또는 2 중 어느 하나의 앱타머를 시료와 접촉시키는 단계를 포함하는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출 방법.
8. 위 7에 있어서, 상기 시료는 물, 토양 및 폐기물 중 어느 하나 이상에서 채취된 시료인 방법.
본 발명의 앱타머를 이용하면 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나를 분리 또는 검출할 수 있다.
도 1은 N1 2174 앱타머와 2개의 염기가 상이한 서열을 갖는 앱타머(N1 NEGATIVE)가 N1 2174 앱타머와 상이한 2차 구조를 형성하는 것을 확인한 것이다.
도 2는 N1 2174 앱타머가 충진된 컬럼을 통과한 폐액 속에 남아있는 Ni2+의 농도를 측정하여 N1 2174 앱타머의 니켈 이온에 대한 결합력을 확인한 것이다.
도 3은 N1 2174 앱타머가 충진된 컬럼을 통과한 폐액 속에 남아있는 Co2+의 농도를 측정하여 N1 2174 앱타머의 코발트 이온에 대한 결합력을 확인한 것이다.
도 4는 N1 2174 앱타머와 2개 내지 7개의 염기가 상이한 서열을 갖는 앱타머들(N1 MUT1, N1 MUT2, N1 MUT3, N1 MUT4)이 N1 2174 앱타머와 상이한 2차 구조를 형성하는 것을 확인한 것이다.
도 5는 N1 앱타머와 N1 2174 앱타머의 공통 서열을 포함하는 다른 앱타머들(N1 74, N1 21)이 N1 2174 앱타머와 상이한 2차 구조를 형성하는 것을 확인한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머를 제공한다.
본 발명의 앱타머는 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 것일 수 있다.
(서열번호 1:
GCUGCAAAACGUCGGCAGGGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUCCCAGCCGAGGGACCGCAGCG)
앱타머(aptamer)란 특정 표적 물질에 선택적으로 결합하는 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotide) 또는 펩타이드(peptide) 분자를 의미하며, 앱타머는 표적의 3차원적인 구조를 인식해 결합하는 특징을 가지고 있다. 앱타머는 고유의 구조에 따라 표적 물질에 대한 결합능을 가질 수 있다. 또한 생물학적 생산이 아닌 화학적 합성법으로 생산하기 때문에 배치 재현성이 높고 물질 안정성도 우수하며 제조 가격도 저렴하다는 장점을 갖는다. 본 발명의 앱타머는 통상의 기술 분야에 잘 알려진 방법으로 제조된 것일 수 있고, 필요에 따라 적절히 변형된 방법에 의해 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 앱타머는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합할 수 있어 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나를 포함하는 시료로부터 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나를 검출 또는 분리하는 데에 이용할 수 있다.
용어 “검출”은 특정 물질에 대한 선택적 반응을 통해 상기 특정 물질의 존재를 확인하는 모든 행위(예를 들면, 형광 변화, 흡광 변화 등)를 포함하는 것일 수 있다.
용어 “분리”는 특정 물질을 함유하고 있거나 함유하는 것으로 의심되는 대상으로부터 상기 특정 물질만을 별도로 구분하는 것을 의미하며, 상기 특정 물질을 대상으로부터 “제거”하거나 특정 물질을 “회수”하여 재사용하는 것을 포함한다.
일 예에 따르면, 본 발명의 앱타머는 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합하는 것일 수 있다.
앱타머는 표적 물질에 대한 결합성 및 안정성을 높이기 위해, 각 뉴클레오티드의 당 잔기, 구체적으로 리보오스 또는 디옥시리보스가 수식될 수 있다. 상기 수식은 당 잔기의 2'위치, 3'위치 및 4'위치로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 산소 원자를 다른 원자로 치환한 것일 수 있다. 수식의 예로는 플루오로화, O-알킬화, O-알릴화, S-알킬화, S-알릴화, 아미노화 등이 포함될 수 있다. 상기와 같은 당 잔기의 변형은 통상적인 방법으로 수행될 수 있다.
앱타머는 표적 물질에 대한 결합성을 높이기 위해, 핵산염기가 변형될 수 있다. 상기 핵산염기의 변형은 5위치의 피리미딘 변형, 6위치의 푸린 변형, 8위치의 푸린 변형, 환외(環外) 아민에서의 변형, 4-티오우리딘으로의 치환, 5-브로모로의 치환 또는 5-요오드-우리실로의 치환 등을 포함할 수 있다.
앱타머는 뉴클레아제 및 가수분해효소 등에 대해 내성을 갖도록 인산기가 변형될 수 있다. 예를 들면, 상기 인산기는 티오에이트, 디티오에이트, 아미데이트, 포름아세탈, 3'-아민 등으로 치환될 수 있다. 나아가, 상기 DNA 앱타머는 3' 말단 또는 5' 말단의 변형을 포함할 수 있고, 상기 변형은 캡핑이나, 바이오티닐, 폴리에틸글리콜, 아미노산, 펩티드, 핵산, 뉴클레오시드, 미리스토일(myristoyl), 리소콜릭-올레일(lithocolic-oleyl), 도코사닐(docosanyl), 라우로일(lauroyl), 스테아로일(stearoyl), 팔미토일(palmitoyl), 올레오일(oleoyl), 리놀레오일(linoleoyl), 지질, 스테로이드, 콜레스테롤, 카페인, 비타민, 색소, 형광물질, 항암제, 독소, 효소, 방사성 물질, 비오틴 등이 부가된 것일 수 있다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 조성물을 제공한다.
일 예에 따르면, 조성물은 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머를 포함할 수 있다.
다른 예에 따르면, 조성물은 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합하는 앱타머를 포함할 수 있다.
앱타머는 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
앱타머는 발색 효소, 형광물질, 방사성 동위 원소 또는 콜로이드 등의 검출체로 표지된 접합체일 수 있다. 발색 효소는 퍼록시다제, 알칼라인 포스파타제 또는 산성 포스파타제일 수 있고, 형광물질은 티오우레아(FTH), 7-아세톡시쿠마린-3-일, 플루오레신-5-일, 플루오레신-6-일, 2',7'-디클로로플루오레신-5-일, 2',7'-디클로로플루오레신-6-일, 디하이드로 테트라메틸로사민-4-일, 테트라메틸로다민-5-일, 테트라메틸로다민-6-일, 4,4-디플루오로-5,7-디메틸-4-보라-3a,4a-디아자-s-인다센-3-에틸 또는 4,4-디플루오로-5,7-디페닐-4-보라-3a,4a-디아자-s-인다센-3-에틸, Cy3, Cy5, 폴리 L-라이신-플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC), 로다민-B-이소티오시아네이트(RITC), PE(Phycoerythrin) 또는 로다민일 수 있다.
서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 앱타머를 포함함으로써, 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나를 포함하는 시료로부터 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나를 검출 또는 분리하는 데에 이용할 수 있다.
용어 “검출” 및 “분리” 는 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 마이크로어레이를 제공한다.
일 예에 따르면, 마이크로어레이는 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머가 고정화된 기판을 포함할 수 있다.
다른 예에 따르면, 마이크로어레이는 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합하는 앱타머가 고정화된 기판을 포함할 수 있다.
앱타머, 용어 “분리” 및 용어 “검출”은 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판은 결합 특성을 보유하고 앱타머가 부착될 수 있는 임의의 기판을 의미한다. 통상적으로 기판은 비드(bead), 막(membrane), 마이크로 타이터 플레이트(microtiter plate) 및 칩(chip)으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 앱타머를 기판에 고정 또는 적용시키기 전에 앱타머를 변형시켜 고정화를 촉진시키거나 결합 효율을 개선시킬 수 있다. 상기 변형은 단독 중합체 테일링(homopolymer tailing); 지방족기, NH2기, SH기 또는 카르복실기와 같은 상이한 반응성 작용기와의 커플링; 또는 바이오틴, 합텐 또는 단백질과의 커플링;을 포함할 수 있다. 상기 고정은 화학적 결합 방법 또는 UV와 같은 공유 결합적 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 앱타머는 에폭시 화합물 또는 알데하이드기를 포함하도록 변형된 유리 표면에 결합될 수 있고, 폴리라이신 코팅 표면에서 UV에 의해 결합될 수 있다. 또한, 앱타머는 에틸렌글리콜 올리고머나 디아민과 같은 링커를 통해 기판에 고정될 수도 있다.
마이크로어레이란 기판 상에 올리고뉴클레오티드 그룹이 높은 밀도로 일정한 영역에 고정화되어 있는 것을 의미한다. 마이크로어레이는 통상의 기술 분야에 잘 알려진 방법으로 제조된 것일 수 있고, 필요에 따라 적절히 변형된 방법에 의해 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 마이크로어레이는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머가 고정화된 기판을 포함하므로 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나를 분리 또는 검출하는 데에 사용될 수 있다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 컬럼을 제공한다.
일 예에 따르면, 컬럼은 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머가 충진된 것일 수 있다.
다른 예에 따르면, 컬럼은 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합하는 앱타머가 충진된 것일 수 있다.
앱타머, 용어 “분리” 및 용어 “검출”은 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
컬럼은 통상의 기술 분야에 잘 알려진 것을 사용할 수 있으나 앱타머가 충진될 수 있는 것이라면 제한되지 않는다. 컬럼은 기판에 고정화된 앱타머가 충진된 것일 수 있고, 기판은 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 컬럼은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머가 충진되어 있으므로 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나를 분리 또는 검출하는 데에 사용될 수 있다.
본 발명은 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출 방법을 제공한다.
일 예에 따르면, 방법은 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머를 시료와 접촉시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
다른 예에 따르면, 방법은 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합하는 앱타머를 시료와 접촉시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
앱타머, 용어 “분리” 및 용어 “검출”은 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
시료는 니켈 이온 또는 코발트 이온을 함유하고 있거나 함유하고 있는 것으로 의심되는 것이라면 제한되지 않고, 예를 들면 물, 토양 및 폐기물 중 어느 하나 이상에서 채취된 것일 수 있다.
상기 앱타머는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 대해 결합력이 우수하므로, 앱타머를 시료와 접촉시키면 시료 내에 포함된 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 이온이 앱타머와 결합하여 해당 시료로부터 상기 니켈 이온 또는 코발트 이온을 검출 또는 분리할 수 있다.
앱타머를 시료와 접촉시키는 단계는 통상의 기술 분야에 잘 알려진 방법에 의해 수행되는 것일 수 있고, 예를 들면 앱타머가 충진된 컬럼에 시료를 통과시켜 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
컬럼은 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.
실시예
본 발명자들은 니켈 이온(Ni2+) 및 코발트 이온(Co2+)에 특이적으로 결합하는 앱타머(N1 2174)를 발굴하였다. mfold 및 NUPACK 프로그램을 통해 앱타머가 안정적인 2차 구조를 형성하는지 여부를 확인하였다.
1. N1 2174 앱타머의 2차 구조 및 열역학적 안정성 확인
양성 대조군으로 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합할 수 있다고 알려진 N1 앱타머의 서열을 사용하였다. 하기 표 1은 N1(Positive control), N1 NEGATIVE(Negative control) 및 N1 2174 앱타머의 서열을 나타낸 것이다.
Aptamer 서열번호 Sequence
N1 2174 1 GCUGCAAAACGUCGGCAGGGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUCCCAGCCGAGGGACCGCAGCG
N1
(Positive control)		 2 GGGAGAGGAUACUACACGUGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUUGCAUGUAGCAGAAGCUUCCG
N1 NEGATIVE
(Negative control)		 3 GCUGCAAAACGUCGGCAGGUAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUUCCAGCCGAGGGACCGCAGCG
도 1에 나타난 바와 같이, N1 2174 앱타머의 경우 N1 앱타머와 유사한 2차 구조를 형성함을 확인할 수 있다. N1 NEGATIVE 앱타머의 경우, N1 2174와 20번째 및 75번째 염기 서열만이 상이하고 그 외의 서열은 동일하나 N1 앱타머 또는 N1 2174 앱타머와는 전혀 다른 2차 구조를 형성하는 것을 확인하였다(도 1).
다음으로 앱타머의 △G값을 확인하였다. △G값이 더 작을수록 열역학적으로 안정한 구조를 갖게 된다. 하기 표 2에 나타난 바와 같이, N1 2174는 N1보다 더 낮은 △G값을 가져 보다 안정적인 구조를 형성함을 확인할 수 있다. 한편, N1 NEGATIVE의 경우, N1 보다 △G값이 작으나, 2차 구조가 상이하므로 후술할 바와 같이 앱타머의 결합력이 달라짐을 알 수 있다.
Aptamer △G값
N1 2174 -30.33
N1
(Positive control)		 -20.43
N1 NEGATIVE
(Negative control)		 -24.79
2. N1 2174 앱타머의 Ni 2+ , Co 2+ 에 대한 결합력 확인
ICP-OES PlasmaQuant®PQ 9000를 이용하여, 앱타머가 결합된 비드(Aptamer-bead)가 충진된 컬럼 통과 후 폐액 내 Ni2+, Co2+의 농도를 측정하였다. 컬럼 통과 전 폐액 내 이온의 농도는 두 이온 모두 10 μM로 설정 후 실험을 진행하였다. 도 2 및 도 3의 앱타머 없이 비드만이 충진된 컬럼 통과 후의 폐액(Bead only)에 포함된 이온의 농도는 초기 농도인 10 μM을 의미한다.
도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, N1 2174 앱타머는 N1 앱타머에 비해 더 효과적으로 Ni2+ 및 Co2+에 결합하는 것을 확인하였다. 이는 N1 2174 앱타머가 N1 앱타머에 비해 Ni2+, Co2+ 제거에 더 효과적으로 이용될 수 있음을 시사한다. 한편, N1 NEGATIVE 앱타머는 N1 2174와 2개의 염기만 상이하나 전혀 다른 2차 구조를 형성하여 Ni2+, Co2+에 대해 특이적으로 결합하지 못한다는 것을 확인하였다(도 2 및 도 3).
3. 비교예 (1)
본 발명자들은 비교예로 N1 2174 앱타머와 2 내지 7개의 염기가 상이한 서열을 갖는 앱타머들의 2차 구조와 열역학적 안정성을 확인하였다.
3-1. 비교 앱타머의 염기 서열
하기 표는 본 발명 N1 2174 앱타머와 비교예로 사용된 앱타머들의 서열을 나타낸 것이다.
Aptamer 서열번호 Sequence
N1 2174 1 GCUGCAAAACGUCGGCAGGGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUCCCAGCCGAGGGACCGCAGCG
N1 MUT1 4 GCUACAAAACGUCGGCAGCCAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUCCCAGCGGAGGGACCGCAGCA
N1 MUT2 5 GCUGCAAAACGUCGGCAGAUAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUGGCAGCCGAGGGACCGCAGCG
N1 MUT3 6 GCUGCAAAACGUCGGCAGGAAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUACCAGCCGAGGGACCGCAGCG
N1 MUT4 7 GCUGCGGCCCGUCGGCAGGGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUAACAGCCGAGGGGCCGCAGCG
하기 표는 본 발명 N1 2174 앱타머와 비교예로 사용된 앱타머들의 △G값을 나타낸 것이다.
Aptamer △G값
N1 2174 -30.33
N1 MUT1 -18.03
N1 MUT2 -22.74
N1 MUT3 -21.69
N1 MUT4 -40.21
도 4의 N1 MUT3 앱타머의 2차 구조에서 확인할 수 있듯이, N1 2174 앱타머 서열과 단 2개의 염기만 달라져도 전혀 상이한 2차 구조를 형성하였다. 또한, 상기 표 4에 나타난 바와 같이, N1 MUT4 앱타머의 △G값은 -40.21로 N1 앱타머에 비해 열역학적으로 안정하나, 도 4에서 확인할 수 있듯이 그 2차 구조는 전혀 상이한 것을 확인하였다.
뿐만 아니라, N1 MUT1, N1 MUT2 앱타머도 N1 2174 앱타머 서열과 각 5개, 4개의 서열만이 상이함에도 전혀 다른 2차 구조를 형성하는 것을 확인할 수 있다(도 4).
4. 비교예 (2)
추가적으로 본 발명자들은 N1 앱타머와 N1 2174 앱타머의 공통 서열을 포함하는 다른 앱타머들의 2차 구조와 열역학적 안정성을 확인하였다.
하기 표는 본 발명 N1, N1 2174 앱타머와 비교예로 사용된 앱타머들의 서열을 나타낸 것이다.
Aptamer 서열번호 Sequence
N1 2174 1 GCUGCAAAACGUCGGCAGGGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUCCCAGCCGAGGGACCGCAGCG
N1 2 GGGAGAGGAUACUACACGUGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUUGCAUGUAGCAGAAGCUUCCG
N1 74 8 GGGAGAGGAUACUACACGUGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUCCCAGCCGAGGGACCGCAGCG
N1 21 9 GCUGCAAAACGUCGGCAGGGAUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAUUGCAUGUAGCAGAAGCUUCCG
N1 74 및 N1 21 앱타머의 경우, N1 앱타머 및 N1 2174 앱타머의 공통된 서열(AUAGUCAGGGAACAUGACAAACACAGGGACUUGCGAAAAUCAGUGUUUUGCCAU; 서열번호 10)을 포함하나, 그 2차 구조는 전혀 다른 것을 확인할 수 있다(도 5). 즉, N1 2174 앱타머의 서열 중 N1 앱타머와 공통된 서열뿐만 아니라 그 외의 서열도 특유의 2차 구조 형성에 필수적이기 때문에, 서열번호 10의 염기 서열을 포함하는 앱타머라고 하더라도 Ni2+, Co2+에 대한 결합력이 존재하지 않을 수도 있음을 시사한다.
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Claims (8)

  1. 서열번호 1로 표시되는 염기 서열로 이루어진 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 앱타머는 니켈 이온 및 코발트 이온에 특이적으로 결합하는 앱타머.
  3. 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항의 앱타머를 포함하는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 조성물.
  4. 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항의 앱타머가 고정화된 기판을 포함하는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 마이크로어레이.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 기판은 비드(bead), 막(membrane), 마이크로 타이터 플레이트(microtiter plate) 및 칩(chip)으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 마이크로어레이.
  6. 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항의 앱타머가 충진된 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출용 컬럼.
  7. 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항의 앱타머를 시료와 접촉시키는 단계를 포함하는 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나의 분리 또는 검출 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 시료는 물, 토양 및 폐기물 중 어느 하나 이상에서 채취된 시료인 방법.
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