KR20200145781A - Analysis methods using the constructs of aptamers and reporter - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a quantitative analysis method using an aptamer-reporter gene fused body, wherein as a target recognition substance, an aptamer composed of nucleic acids is used instead of an antibody. The analysis method of the present invention enables a microscopic analysis through amplification with a maximized detection signal. A target is coupled by a capture aptamer, and a reporter protein capable of generating a signal through in vitro expression (ALIVE) using a reporter gene conjugated to a detection aptamer bound to another site of the target as a template is synthesized. Then, if the produced reporter protein is an enzyme, a substrate is added to amplify the signal. Thus, targets present in trace amounts of an aM level can be detected.

Description

압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법{Analysis methods using the constructs of aptamers and reporter}Analysis methods using the constructs of aptamers and reporter}

본 발명은 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an analysis method using an aptamer-reporter gene fusion.

항체의 독특한 표적 특이성 및 친화력에 의존하는 면역 측정법은 질병의 정성, 정량 분석 및 진단에 널리 사용된다. 특히, 잘 확립된 절차와 쉽게 이용할 수 있는 시약으로 인해 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)가 면역 측정법의 주요 표준 방법이 되었다. 그러나 항체를 이용하는 분석 및 진단방법에는 몇 가지 고유한 한계가 있다. 첫째, 항체를 준비하는 데는 오랜 시간과 복잡한 절차가 필요하여 많은 시간이 요구되므로, 새로 발견된 표적에 대한 진단 도구로의 개발이 지연된다. 둘째, 다른 단백질 분자와 마찬가지로 항체는 고온 및 물리적 흡착 등의 요인에 의해 쉽게 변성되어 저장 및 운반과정에서 그 활성을 유지하는 것이 어렵다. 마지막으로, 항체는 일반적으로 큰 분자(보통> 600Da)만 인식하고, 화합물을 포함한 저분자 물질과의 결합은 덜 효과적이다. Immunoassays that rely on the unique target specificity and affinity of an antibody are widely used for qualitative, quantitative analysis and diagnosis of diseases. In particular, the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) has become the main standard method of immunoassay due to well-established procedures and readily available reagents. However, there are some inherent limitations to the analysis and diagnosis methods using antibodies. First, preparation of an antibody requires a long time and a complicated procedure, and thus a lot of time is required, thus delaying the development of a diagnostic tool for a newly discovered target. Second, like other protein molecules, antibodies are easily denatured by factors such as high temperature and physical adsorption, so it is difficult to maintain their activity during storage and transport. Finally, antibodies generally only recognize large molecules (usually >600 Da), and binding with small molecule substances, including compounds, is less effective.

상기 항체를 기반으로 하는 분석법 대비 압타머에 기초한 분석법은 항체의 많은 단점을 보완할 수 있는 대안적인 선택으로 여겨진다. 압타머는 항체보다 간단하고, 빠르며, 비용이 덜 드는 화학적 절차를 사용하여 합성할 수 있을 뿐만 아니라, 매우 안정한 구조로 이루어져 냉동 및 냉장 설비가 없어도 장기 보관 및 운반이 가능하다. 또한, 작은 화합물에서 큰 단백질에 이르기까지 다양한 표적에 대한 최적의 압타머를 조합 라이브러리에서 선발할 수 있다. Compared to the antibody-based assay, the aptamer-based assay is considered an alternative option that can compensate for many of the shortcomings of the antibody. Aptamers can be synthesized using chemical procedures that are simpler, faster, and less expensive than antibodies, but also have a very stable structure, allowing long-term storage and transport without freezing and refrigeration facilities. In addition, optimal aptamers for various targets ranging from small compounds to large proteins can be selected from combinatorial libraries.

따라서 항체와 더불어, 또는 항체를 대체함으로써, 많은 표적을 검출하는 데 압타머가 점점 더 많이 사용되고 있다.Thus, aptamers are increasingly being used to detect many targets in addition to or by replacing antibodies.

ELISA와 마찬가지로, 압타머에 기반한 분석법의 신호는 일반적으로 검출 압타머에 결합된 효소에 의해 생성된다. 효소 결합 분석의 이러한 종래의 구성에서, 탐지의 민감도는 효소의 회전 수에 의해 크게 결정되는데, 단지 한정된 수의 효소 만이 주어진 압타머에 접합될 수 있기 때문에 판독 신호의 증폭에 본질적인 한계가 있다. Like ELISA, the signal of an aptamer-based assay is usually generated by an enzyme bound to the detection aptamer. In this conventional configuration of enzyme-linked assay, the sensitivity of detection is largely determined by the number of rotations of the enzyme, and there is an inherent limitation in the amplification of the readout signal because only a limited number of enzymes can be conjugated to a given aptamer.

압타머 관련 기술로는 한국공개특허 제2012-0315669호에 압타머-기반의 분석물 분석법에 관한 기술이 개시되어 있으나, 본 발명의 압타머가 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 시험관 내 발현(aptamer-linked in vitro expression: ALIVE) 분석법으로, 표적 결합 활성 및 리포터 DNA로부터 단백질 합성을 통해 신호를 증폭하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법에 대해 개시된 바 없다. As for the aptamer-related technology, Korean Patent Publication No. 2012-0315669 discloses a technology related to an aptamer-based analyte analysis method, but in vitro expression using the reporter gene conjugated with the aptamer of the present invention as a template (aptamer- linked in vitro expression: ALIVE), an analysis method using an aptamer-reporter gene fusion that amplifies a signal through protein synthesis from target binding activity and reporter DNA has not been disclosed.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법을 제공하고, 본 발명의 정량 분석 방법의 검출 한계(LOD)를 확인하기 위하여, 단일 가닥의 항-트롬빈 DNA, sfGFP 및 루시퍼라제를 암호화하는 이중 가닥 DNA로 구성된 '판독 가능한' 압타머를 제조하였다. 항트롬빈 영역에 트롬빈을 결합한 후, 대장균으로부터 추출된 단백질 합성 반응용액을 사용하여 시험관 내 단백질 합성 반응을 통해 융합 구조체의 단백질 합성이 가능하다는 것을 sfGFP를 이용하여 확인하였고, ALIVE 분석의 리포터로 루시퍼라제를 이용함으로써 트롬빈의 검출 한계(LOD)를 낮출 수 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention was derived from the above requirements, and the present invention provides an analysis method using an aptamer-reporter gene fusion, and in order to confirm the detection limit (LOD) of the quantitative analysis method of the present invention, a single strand A'readable' aptamer consisting of double-stranded DNA encoding anti-thrombin DNA, sfGFP and luciferase was prepared. After binding thrombin to the antithrombin region, it was confirmed using sfGFP that protein synthesis of the fusion construct was possible through protein synthesis reaction in vitro using a protein synthesis reaction solution extracted from E. coli, and luciferase as a reporter for ALIVE analysis. By confirming that the limit of detection (LOD) of thrombin can be lowered by using, the present invention was completed.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (1) 타겟을 포획할 수 있는 포획 압타머를 지지체에 고정시키는 단계; In order to achieve the above object, the present invention includes the steps of: (1) fixing a capture aptamer capable of capturing a target to a support;

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 타겟을 포함하는 시료를 첨가하여 포획 압타머가 타겟을 포획할 수 있도록 반응시키고, 세척하여 반응하지 않은 잔여물을 제거하는 단계;(2) after step (1), adding a sample containing a target to react so that the capture aptamer can capture the target, and washing to remove unreacted residue;

(3) 상기 단계 (2)에서 포획 압타머에 의해 포획된 타겟에, 리포터 유전자가 접합된 검출 압타머를 결합시키는 단계;(3) coupling the detection aptamer to which the reporter gene is conjugated to the target captured by the capture aptamer in step (2);

(4) 상기 단계 (3) 이후에, 검출 압타머에 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 시험관 내 발현(ALIVE)을 통해 리포터 단백질을 합성하는 단계; 및(4) after the step (3), synthesizing a reporter protein through in vitro expression (ALIVE) using the reporter gene conjugated to the detection aptamer as a template; And

(5) 상기 시험관 내 발현(ALIVE)으로 합성된 리포터 단백질을 분석하여 타겟의 함량을 검출하는 단계;를 포함하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법을 제공한다.It provides an analysis method using an aptamer-reporter gene fusion comprising; (5) analyzing the reporter protein synthesized by the in vitro expression (ALIVE) to detect the content of the target.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법에 관한 것으로, 본 발명은 단일 가닥 압타머의 말단에 이중 가닥 리포터 유전자를 추가하는 PCR을 수행하고, 이를 이용하여 시험관 내 발현 반응을 통해 증폭 신호를 생성하는 리포터 단백질을 합성하였다. 따라서 '판독 가능한' 결합 압타머가 접합된 리포터 유전자 융합체를 이용하는 정량방법은 검출 감도를 현저하게 증가시킬 수 있는 정량분석 방법이다. 일례로, 트롬빈 분석 시 본 발명의 정량 분석 방법은 2.7 aM만큼 낮은 검출 한계를 달성할 수 있다.The present invention is derived from the above requirements, the present invention relates to an analysis method using an aptamer-reporter gene fusion, the present invention performs PCR to add a double-stranded reporter gene to the end of the single-stranded aptamer And, by using this, a reporter protein that generates an amplification signal through an in vitro expression reaction was synthesized. Therefore, a quantitative method using a reporter gene fusion conjugated with a'readable' binding aptamer is a quantitative analysis method that can significantly increase detection sensitivity. For example, when analyzing thrombin, the quantitative analysis method of the present invention may achieve a detection limit as low as 2.7 aM.

도 1은 압타머가 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 세포내 단백질 발현 후, 기질과의 촉매 변환을 통해 신호가 증폭되는 정량분석 방법에 대한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 압타머가 접합된 리포터 유전자의 디자인에 대한 개념도이다.
도 3은 Apt15-sfGFP 및 Apt29-sfGFP 압타머가 접합된 리포터 유전자가 압터머가 접합되지 않은 대조군 sfGFP 유전자와 유사한 수준으로 시험관 내 발현을 유도할 수 있다는 것을 확인한 결과이다.
도 4는 비오틴화 여부에 따른 Apt15-sfGFP 및 Apt29-sfGFP 압타머가 접합된 리포터 유전자의 시험관 내 발현 정도를 비교한 결과이다.
도 5는 Apt15-sfGFP 및 Apt29-sfGFP 압타머가 접합된 리포터 유전자의 농도에 따른 sfGFP의 발현 수준을 확인한 것이다.
도 6A는 Apt15-sfGFP의 시험관 내 발현은 트롬빈의 공급된 양에 비례하여 형광을 증가시킨다는 것을 확인한 것이고, 도 6B는 포획 압타머와 검출 압타머를 서로 교환하여 포획 압타머를 Apt15로, 검출 압타머는 Apt29를 사용하였을 때는 트롬빈의 농도에 덜 민감하다는 것을 확인한 결과이다.
도 7은 포획 압타머를 Apt15로, 검출 압타머는 Apt29를 사용하였을 때 배경신호가 높다는 것을 확인한 결과이다.
도 8은 루시퍼라제의 종류에 따른 발현 수준을 확인한 결과로, (A) 반딧불이 루시퍼라제(Fluc) 및 (B) Nluc 루시퍼라제이다.
도 9는 ALIVE(aptamer-linked in vitro expression) 분석법으로 트롬빈의 최소검출한계(LOD)를 확인한 결과이다.
1 is a conceptual diagram of a quantitative analysis method in which a signal is amplified through catalytic conversion with a substrate after expression of an intracellular protein using a reporter gene to which an aptamer is conjugated as a template.
2 is a conceptual diagram for the design of a reporter gene conjugated with an aptamer of the present invention.
3 is a result of confirming that the reporter gene conjugated with Apt15-sfGFP and Apt29-sfGFP aptamer can induce expression in vitro at a level similar to that of the control sfGFP gene not conjugated with the aptamer.
4 is a result of comparing the in vitro expression levels of reporter genes to which Apt15-sfGFP and Apt29-sfGFP aptamers are conjugated according to biotinylation.
5 is a view confirming the expression level of sfGFP according to the concentration of the reporter gene to which Apt15-sfGFP and Apt29-sfGFP aptamer are conjugated.
Figure 6A confirms that the in vitro expression of Apt15-sfGFP increases fluorescence in proportion to the supplied amount of thrombin, and Figure 6B shows the capture aptamer as Apt15 by exchanging the capture aptamer and the detection aptamer with each other, and detection aptamer. This is the result of confirming that Apt29 was less sensitive to thrombin concentration.
7 is a result of confirming that the background signal is high when Apt15 is used as the capture aptamer and Apt29 is used as the detection aptamer.
8 is a result of confirming the expression level according to the type of luciferase, (A) firefly luciferase (Fluc) and (B) Nluc luciferase.
9 is a result of confirming the minimum detection limit (LOD) of thrombin by an aptamer-linked in vitro expression (ALIVE) assay.

본 발명은 (1) 타겟을 포획할 수 있는 포획 압타머를 지지체에 고정시키는 단계; The present invention comprises the steps of: (1) fixing a capture aptamer capable of capturing a target to a support;

(2) 상기 단계 (1) 이후에, 타겟을 포함하는 시료를 첨가하여 포획 압타머가 타겟을 포획할 수 있도록 반응시키고, 세척하여 반응하지 않은 잔여물을 제거하는 단계;(2) after step (1), adding a sample containing a target to react so that the capture aptamer can capture the target, and washing to remove unreacted residue;

(3) 상기 단계 (2)에서 포획 압타머에 의해 포획된 타겟에, 리포터 유전자가 접합된 검출 압타머를 결합시키는 단계;(3) coupling the detection aptamer to which the reporter gene is conjugated to the target captured by the capture aptamer in step (2);

(4) 상기 단계 (3) 이후에, 검출 압타머에 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 시험관 내 발현(ALIVE)을 통해 리포터 단백질을 합성하는 단계; 및(4) after the step (3), synthesizing a reporter protein through in vitro expression (ALIVE) using the reporter gene conjugated to the detection aptamer as a template; And

(5) 상기 시험관 내 발현(ALIVE)으로 합성된 리포터 단백질을 분석하여 타겟의 함량을 검출하는 단계;를 포함하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법에 관한 것이다.It relates to an analysis method using an aptamer-reporter gene fusion comprising; (5) analyzing the reporter protein synthesized by the in vitro expression (ALIVE) to detect the content of the target.

상기 타겟은 압타머가 결합할 수 있는 저분자 대사물질에서부터 고분자 단백질에 이르기까지 제한하지 않지만, 바람직하게는 압타머가 결합할 수 있는 단백질, 핵산 또는 대사산물일 수 있다. The target is not limited from a low-molecular metabolite to which an aptamer can bind to a high-molecular protein, but preferably may be a protein, nucleic acid, or metabolite to which the aptamer can bind.

본 발명에서의 포획 압타머 또는 검출 압타머는 단일 또는 이중가닥의 DNA; 또는 RNA 핵산 가닥으로, 분자량은 약 10~15kDa인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 본 발명의 ALIVE 분석법은 플러그 앤 플레이 방식으로 사용되므로, 압타머가 사용 가능한 모든 분석물을 분석할 수 있다.The capture aptamer or detection aptamer in the present invention is a single or double-stranded DNA; Alternatively, as an RNA nucleic acid strand, the molecular weight is preferably about 10 to 15 kDa, but is not limited thereto. Since the ALIVE analysis method of the present invention is used in a plug-and-play method, all analytes that can be used by the aptamer can be analyzed.

상기 리포터 단백질이 기질의 발색 또는 발광 반응을 촉매 하는 효소인 경우, 상기 단계 (4)와 단계 (5) 사이에, 기질을 첨가하여 반응 생성물을 획득하여 검출하고자 하는 신호를 증폭시키는 단계;를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. If the reporter protein is an enzyme that catalyzes the color development or luminescence reaction of a substrate, between steps (4) and (5), adding a substrate to obtain a reaction product to amplify a signal to be detected; further It may include, but is not limited thereto.

상기 기질의 발색반응을 촉매하는 효소는 호스래디쉬 퍼옥시다아제(horseradish peroxidase; HRP), 알칼리성 인산가수분해효소(alkaline phosphatase), 글루코시다아제(glucosidase), 티로시나아제(tyrosinase) 및 GUS(β-glucuronidase) 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.Enzymes that catalyze the color reaction of the substrate include horseradish peroxidase (HRP), alkaline phosphatase, glucosidase, tyrosinase, and GUS (β- glucuronidase), but is not limited thereto.

상기 기질의 발광 반응을 촉매하는 효소는 루시퍼라아제인 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 루시퍼라아제의 활성을 유지하거나 활성이 더 우수할 수 있는 범위 내에서 하나 이상의 아미노산 잔기의 치환, 결실 또는 삽입은 얼마든지 가능하다.The enzyme that catalyzes the light-emitting reaction of the substrate is preferably luciferase, but is not limited thereto. The substitution, deletion, or insertion of one or more amino acid residues within a range in which the activity of the luciferase can be maintained or the activity can be better can be any number.

상기 리포터 유전자는 형광 단백질을 코딩하는 유전자인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 상기 형광 단백질은 GFP(Green Fluorescent Protein), YFP(Yellow Fluorescent Protein), RFP(Red Fluorescent Protein) 및 에쿠오린(Aequorin) 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.The reporter gene is preferably a gene encoding a fluorescent protein, but is not limited thereto. The fluorescent protein is preferably any one selected from Green Fluorescent Protein (GFP), Yellow Fluorescent Protein (YFP), Red Fluorescent Protein (RFP), and Aequorin, but is not limited thereto.

상기 단계 (2)에서, 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 소변 또는 림프액 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.In step (2), the sample is preferably any one selected from blood, plasma, serum, urine, or lymph, but is not limited thereto.

상기 단계 (1)에서 포획 압타머는 비오틴을 링커로 하여 지지체에 결합된 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 상기 검출 압타머와 리포터 유전자 사이에 스페이서를 더 포함하는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 상기 검출 압타머에 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 시험관 내 발현(ALIVE)은 반응온도가 20~40℃이며, 반응시간이 2~6시간인 조건으로 수행하는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.The capture aptamer in step (1) is preferably bound to the support by using biotin as a linker, but is not limited thereto. It is preferable to further include a spacer between the detection aptamer and the reporter gene, but is not limited thereto. In vitro expression (ALIVE) using the reporter gene conjugated to the detection aptamer as a template is preferably performed under conditions of a reaction temperature of 20 to 40°C and a reaction time of 2 to 6 hours, but is not limited thereto.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and it is apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited thereto.

[재료 및 방법][Materials and methods]

PCR 프라이머와 항-트롬빈 DNA 압타머는 바이오니아(대전, 대한민국)에서 합성하여 사용하였다. 로슈 어플라이드 사이언스(Indianapolis, IN, USA)로부터 ATP, GTP, UTP, CTP, 크레아틴 포스페이트, 크레아틴 키나제 및 총 tRNA를 구입하였다. S12 추출물은 대장균 BL21Star(DE3) 균주로부터 제조하였다. 정제된 인간 α-트롬빈은 헤마톨로직 테크놀로지스(Essex Junction, VT, USA)에서 구입하였다. 폴리클로날 항-트롬빈 항체는 써모 피셔과학(Rockford, IL, USA)에서 구입하였다.PCR primers and anti-thrombin DNA aptamers were synthesized and used in Bioneer (Daejeon, Korea). ATP, GTP, UTP, CTP, creatine phosphate, creatine kinase and total tRNA were purchased from Roche Applied Science (Indianapolis, IN, USA). S12 extract was prepared from E. coli BL21Star (DE3) strain. Purified human α-thrombin was purchased from Hematology Technologies (Essex Junction, VT, USA). Polyclonal anti-thrombin antibodies were purchased from Thermo Fisher Scientific (Rockford, IL, USA).

HRP(Horseradish peroxidase)-컨쥬게이트 단일 클론 항-트롬빈 항체는 싼타크루즈 바이오테크놀로지(Dallas, TX, USA)에서 구입하였다. Nano-Glo 루시퍼라제 분석 키트는 프로메가(Madison, WI, USA)에서 구입하였다 스트렙트아비딘은 뉴잉글랜드 바이오랩스(Ipswich, MA, USA)로부터 구입하였다. L-[U-14C] 루신 (11.9 GBq / mmol)은 아머샴 바이오사이언스(Uppsala, Sweden)로부터 구입하였다. 다른 모든 시약은 시그마-알드리치(St Louis, MO, USA)에서 구입하여 추가 정제 없이 사용하였다.Horseradish peroxidase (HRP)-conjugated monoclonal anti-thrombin antibody was purchased from Santa Cruz Biotechnology (Dallas, TX, USA). Nano-Glo luciferase assay kit was purchased from Promega (Madison, WI, USA). Streptavidin was purchased from New England Biolabs (Ipswich, MA, USA). L-[U- 14 C] leucine (11.9 GBq/mmol) was purchased from Amersham Bioscience (Uppsala, Sweden). All other reagents were purchased from Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA) and used without further purification.

1. 판독 가능한 1. readable 압타머의Aptamer 제조 Produce

압타머-정방향 프라이머를 사용하여 각각 플라스미드 pK7sfGFP 및 pK7NLuc으로부터 sfGFP 또는 NLuc의 유전자를 PCR 증폭시켰다. C2 스페이서를 압타머와 프라이머 서열 사이에 삽입하여, PCR 후 압타머가 단일 가닥으로 그 구조를 유지하도록 하였다. 따라서 PCR 생성물은 연속적으로 연결된 항-트롬빈 압타머 및 리포터 단백질 발현 카세트로 구성된다. PCR 산물은 Wizard PCR clean-up 키트(Promega)를 사용하여 정제한 후, 농도를 측정하였다.Aptamer-forward primers were used to PCR amplify the gene of sfGFP or NLuc from plasmids pK7sfGFP and pK7NLuc, respectively. C 2 A spacer was inserted between the aptamer and the primer sequence to maintain the structure of the aptamer as a single strand after PCR. Thus, the PCR product consists of a serially linked anti-thrombin aptamer and reporter protein expression cassette. The PCR product was purified using a Wizard PCR clean-up kit (Promega), and then the concentration was measured.

본 발명에서 사용한 플라미드 및 프라이머 서열Plamid and primer sequences used in the present invention 프라이머primer 서열(5'->3')Sequence (5'->3') 서열번호Sequence number T7 15up(Forward)T7 15up(Forward) 5'-TCGATCCCGCGAAATTAATACGACTCACTATAGG-3'5'-TCGATCCCGCGAAATTAATACGACTCACTATAGG-3' 1One GTB(Reverse)GTB(Reverse) 5'-CAAAAAACCCCTCAAGACCCGTTTAGA-3'5'-CAAAAAACCCCTCAAGACCCGTTTAGA-3' 22 GTB-C12-Apt15
(Reverse)
GTB-C12-Apt15
(Reverse)
5'-GGTTGGTGTGGTTGG-[C12]-CAAAAAACCCCTCAAGACCCGTTTAGA-3'5'-GGTTGGTGTGGTTGG-[C 12 ]-CAAAAAACCCCTCAAGACCCGTTTAGA-3' 33
Apt15Apt15 5'-TTTTTTTTTTTTTTTGGTTGGTGTGGTTGG-3' 5'-TTTTTTTTTTTTTTTGGTTGGTGTGGTTGG-3' 44 Apt29Apt29 5'-TTTTTTTTTTTTTTTAGTCCGTGGTAGGGCAGGTTGGGGTGACT-3' 5'-TTTTTTTTTTTTTTTAGTCCGTGGTAGGGCAGGTTGGGGTGACT-3' 55 pK7-FLucpK7-FLuc Firefly luciferase cloned in the plasmid pK7 Firefly luciferase cloned in the plasmid pK7 pK7-NLucpK7-NLuc Nano-Glo luciferase with C-terminal His-tag cloned in the plasmid pK7Nano-Glo luciferase with C-terminal His-tag cloned in the plasmid pK7

2. 시험관 내 발현2. In vitro expression

리포터 유전자의 시험관 내 발현을 위한 표준 반응 혼합물은 총 부피 30㎕로, 57mM HEPES-KOH, pH 8.2; 1.4mM ATP; GTP, UTP 및 CTP 각각 1.0mM; 80mM 암모늄 아세테이트; 12mM 아세트산 마그네슘; 90mM 칼륨 아세테이트; 33㎍/㎖의 1,5-포르밀-5,6,7,8-테트라히드로폴산; 20개의 아미노산 각각 2.5mM; 2% 폴리에틸렌글리콜 8000; 3.2U/㎖ 크레아틴 키나아제; 60mM 크레아틴 포스페이트; 및 27%(v/v) S12 추출물로 구성되었다. 시험관 내 발현은 96-웰 마이크로타이터 플레이트에서 30℃에서 3시간 동안 수행하였다.The standard reaction mixture for in vitro expression of the reporter gene was a total volume of 30 μl, 57 mM HEPES-KOH, pH 8.2; 1.4mM ATP; 1.0 mM each of GTP, UTP and CTP; 80 mM ammonium acetate; 12 mM magnesium acetate; 90mM potassium acetate; 33 µg/ml of 1,5-formyl-5,6,7,8-tetrahydrofolic acid; 2.5mM each of the 20 amino acids; 2% polyethylene glycol 8000; 3.2 U/ml creatine kinase; 60mM creatine phosphate; And 27% (v/v) S12 extract. In vitro expression was performed in 96-well microtiter plates at 30° C. for 3 hours.

3. 3. 압타머Aptamer 쌍 샌드위치 Pair sandwich 어세이Assay

압타머 기반 샌드위치 분석은 포획 및 검출 압타머로, 각각 Apt15 및 Apt29로 표시되는 트롬빈 분자의 서로 다른 위치에 결합하는 한 쌍의 압타머를 사용하였다(표 1). 스트렙트아비딘을 링커로 사용하여, 비오틴화 검출 압타머를 sfGFP 또는 NLuc와 접합시켰다. 비오틴화 sfGFP 및 NLuc는 C-말단에 Avi- 태그를 갖는 sfGFP 및 NLuc를 코딩하는 플라스미드 pK7Avi-sfGFP 및 pK7NLuc-Avi의 시험관 내 단백질 발현에 의해 개별적으로 제조되었다. The aptamer-based sandwich analysis used a pair of aptamers that bind to different positions of the thrombin molecule represented by Apt15 and Apt29, respectively, as capture and detection aptamers (Table 1). Using streptavidin as a linker, the biotinylated detection aptamer was conjugated with sfGFP or NLuc. Biotinylated sfGFP and NLuc were individually prepared by in vitro protein expression of plasmids pK7Avi-sfGFP and pK7NLuc-Avi encoding sfGFP and NLuc with an Avi- tag at the C-terminus.

합성된 단백질의 in situ 비오틴화는 1mM 비오틴의 존재 하에서, 압타머가 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 시험관 내 발현(ALIVE)을 수행함으로써 이루어졌다(도 1). 비오틴화 단백질의 발현은 250㎍/㎖의 스트렙트아비딘을 반응 혼합물에 첨가한 후, 겔-이동 어세이(gel-shift assay)에 의해 확인되었다.In situ biotinylation of the synthesized protein was achieved by performing in vitro expression (ALIVE) using a reporter gene conjugated with an aptamer as a template in the presence of 1 mM biotin (FIG. 1). Expression of the biotinylated protein was confirmed by a gel-shift assay after adding 250 µg/ml streptavidin to the reaction mixture.

4. ALIVE(aptamer-linked 4. ALIVE (aptamer-linked in vitro in vitro expression) 분석expression) analysis

스트렙트아비딘을 PBS(phosphate-buffered saline)에 10㎍/㎖의 농도로 녹여 96웰 폴리스티렌 플레이트에 100㎕로 로딩한 후, 4℃에서 밤새도록 인큐베이션하여 코팅하였다. 이후 PBS-T[0.1% (v/v) Tween-20 in PBS]로 세척한 후, 플레이트의 각 웰을 실온에서 1시간 동안 100㎕의 비오틴화된 포획 압타머와 함께 인큐베이션하였다. 그 후, 300㎕의 1% 소 혈청 알부민 용액으로 실온에서 2시간 동안 플레이트를 블로킹하였다. 플레이트를 PBST로 세척한 후, 10nM의 인간 α-트롬빈 용액을 다양한 부피의 각 웰에 첨가하였다. 실온에서 2시간 동안 인큐베이션한 후, 플레이트를 PBST 완충용액으로 2회 세척하고, 66.5nM의 리포터-코팅 검출용 압타머 용액 50㎕를 첨가하였다. 1시간 동안 인큐베이션하고, 플레이트를 PBST로 세척하고, 리포터 단백질의 시험관 내 발현에 대한 반응 혼합물 100㎕를 첨가하였다. 시험관 내 발현을 30℃의 수조에서 3시간 동안 수행하였다. Streptavidin was dissolved in PBS (phosphate-buffered saline) at a concentration of 10 μg/ml, loaded at 100 μl into a 96-well polystyrene plate, and incubated overnight at 4° C. to coat. After washing with PBS-T [0.1% (v/v) Tween-20 in PBS], each well of the plate was incubated with 100 μl of biotinylated capture aptamer at room temperature for 1 hour. Then, the plate was blocked with 300 μl of 1% bovine serum albumin solution at room temperature for 2 hours. After washing the plate with PBST, 10 nM of human α-thrombin solution was added to each well of various volumes. After incubation at room temperature for 2 hours, the plate was washed twice with PBST buffer, and 50 µl of a 66.5 nM reporter-coating detection aptamer solution was added. After incubation for 1 hour, the plate was washed with PBST, and 100 μl of the reaction mixture for in vitro expression of the reporter protein was added. Expression in vitro was performed in a water bath at 30° C. for 3 hours.

sfGFP가 리포터로서 발현되는 분석에서는 20㎕의 반응 혼합물을 190㎕의 PBS로 희석하고 Victor X2 마이크로 플레이트 판독기(Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)를 사용하여 그의 형광을 측정하였다. In the assay in which sfGFP is expressed as a reporter, 20 μl of the reaction mixture was diluted with 190 μl of PBS and its fluorescence was measured using a Victor X2 microplate reader (Perkin Elmer, Waltham, MA, USA).

리포터로서 NLuc를 사용하는 ALIVE 분석법은 결합형 압타머에 융합된 리포터 유전자를 NLuc로 대체하고 시험관 내 발현 단계 이후에 동일한 부피의 NLuc 기질 용액을 첨가한 후에 생체 발광 신호를 측정하는 것을 제외하고는 유사한 절차를 따랐다. CLARIO Star 마이크로 플레이트 판독기 (BMG Labtech, Ortenberg, Baden-Wurttemberg, Germany)에서 450nm에서의 바이오 루미네센스를 측정하였다.The ALIVE assay using NLuc as a reporter is similar except that the reporter gene fused to the conjugated aptamer is replaced with NLuc and the bioluminescence signal is measured after adding the same volume of NLuc substrate solution after the in vitro expression step. Followed the procedure. Bioluminescence was measured at 450 nm in a CLARIO Star microplate reader (BMG Labtech, Ortenberg, Baden-Wurttemberg, Germany).

실시예Example 1. 판독 가능한 1. readable 압타머의Aptamer 시험관 내 발현 Expression in vitro

압타머는 핵산으로 구성되어 있으므로, 추가적으로 DNA 서열에 쉽게 융합될 수 있다. 이를 바탕으로 표적 결합 DNA 압타머가 들어있는 단일 가닥 모듈;과 리포터 단백질을 암호화하는 이중 가닥 발현 모듈의 두 부분으로 구성된 이중 기능을 가지고 있는 DNA 분자를 설계하였으며, 그 결과 구조가 리포터 단백질의 in situ 생성을 통해 표적의 존재 여부를 보고하는 '판독 가능한' 압타머로 사용될 수 있을 것으로 예측하였다. Since the aptamer is composed of a nucleic acid, it can additionally be easily fused to a DNA sequence. Based on this, a DNA molecule having a dual function was designed, consisting of two parts: a single-stranded module containing a target-binding DNA aptamer; and a double-stranded expression module encoding a reporter protein. As a result, the structure was created in situ of the reporter protein. It was predicted that it could be used as a'readable' aptamer that reports the presence or absence of a target.

일례의 모델로서, 하나의 분자 내에 항-트롬빈 DNA 압타머와 sfGFP 유전자의 서열을 포함하는 DNA 구조를 준비하였다. 트롬빈 분자의 서로 다른 위치에 결합하는 두 개의 독특한 트롬빈 압타머가 보고된 바 있다. Apt15 및 Apt29로 표시되는 이들 압타머는 sfGFP 유전자를 PCR 증폭하는데 사용되는 정방향 프라이머의 5'-말단에 인접하도록 디자인하였다. C12 스페이서를 압타머와 primer 서열 사이에 삽입하여 PCR 후 압타머 부위가 단일 가닥으로 남아 있도록 하였다. 생성된 판독 가능한 압타머는 Apt15-sfGFP 및 Apt29-sfGFP로 명명하였다(도 2).As an exemplary model, a DNA structure including the sequence of an anti-thrombin DNA aptamer and sfGFP gene in one molecule was prepared. Two unique thrombin aptamers have been reported that bind to different positions on the thrombin molecule. These aptamers, designated Apt15 and Apt29, were designed to be adjacent to the 5'-end of the forward primer used to PCR amplify the sfGFP gene. A C 12 spacer was inserted between the aptamer and primer sequences so that the aptamer site remained as a single strand after PCR. The resulting readable aptamers were named Apt15-sfGFP and Apt29-sfGFP (FIG. 2).

Apt15-sfGFP 및 Apt29-sfGFP 압타머는 모두 압타머 서열이 결핍된 대조 sfGFP 유전자만큼 효율적으로 sfGFP의 시험관 내 발현을 유도할 수 있다는 것을 확인하였다. 판독 가능한 2개의 압타머 및 대조군 DNA를 이용하여 시험관 내 단백질 발현을 위한 반응 혼합물에서 단백질을 합성한 결과, 상기 3종류의 DNA 구조물은 모두 약 13μM의 sfGFP를 생성하였다(도 3). It was confirmed that both Apt15-sfGFP and Apt29-sfGFP aptamers could induce in vitro expression of sfGFP as efficiently as the control sfGFP gene lacking the aptamer sequence. As a result of synthesizing a protein in a reaction mixture for protein expression in vitro using two readable aptamers and a control DNA, all three types of DNA constructs produced about 13 μM of sfGFP (FIG. 3 ).

이후, 상기 판독 가능한 2개의 압타머 및 대조군 DNA가 표면에 물리적으로 고정화되었을 때, 시험관 내 발현 효율에 영향을 주는지 조사했다. 판독 가능한 압타머는 PCR을 수행하는 동안, 5'-비오틴화된 역방향 프라이머를 사용하여 제조하였고, 10ng의 비오틴화된 판독 가능한 압타머를 스트렙트아비딘-코팅된 표면상에 고정시켰다. Then, when the two readable aptamers and the control DNA were physically immobilized on the surface, it was investigated whether they affect the expression efficiency in vitro. The readable aptamer was prepared using a 5'-biotinylated reverse primer during PCR, and 10 ng of biotinylated readable aptamer was immobilized on the streptavidin-coated surface.

그 결과 도 4에 개시한 바와 같이 판독 가능한 2개의 압타머 DNA가 스트렙트아비딘-코팅된 표면에 비오틴에 의해 고정화되어 있는지 여부에 관계없이, 합성된 sfGFP 형광 수준이 유사하였다. 또한, sfGFP의 발현 수준은 0.8-23pM 범위의 DNA 농도에 비례한다는 것을 확인하였다(도 5). 이와 같은 결과로부터 표적 결합 가능한 압타머에서 리포터 단백질의 합성(번역)이 증폭될 수 있는 것으로 판단하였다. As a result, as disclosed in FIG. 4, the synthesized sfGFP fluorescence levels were similar regardless of whether two readable aptamer DNAs were immobilized on the streptavidin-coated surface by biotin. In addition, it was confirmed that the expression level of sfGFP is proportional to the DNA concentration in the range of 0.8-23 pM (FIG. 5). From these results, it was determined that the synthesis (translation) of the reporter protein could be amplified in the aptamer capable of target binding.

실시예Example 2. ALIVE 분석법에 의한 2. By ALIVE method 트롬빈Thrombin 검출 detection

본 실시예 2에서는 판독 가능한 압타머를 사용하여 트롬빈에 대한 압타머 한쌍(pair)-기반 샌드위치 분석법을 확립하였다. 트롬빈 결합 압타머 한쌍(Apt15 및 Apt29) 중 하나는 3'-비오틴으로 합성되어 '포획 압타머'로 사용되었고, 다른 하나는 판독 가능한 '검출 압타머'로 사용되는 리포터 단백질에 대한 발현 모듈과 융합되었다. In Example 2, an aptamer pair-based sandwich assay for thrombin was established using readable aptamers. One of the pair of thrombin-binding aptamers (Apt15 and Apt29) was synthesized as 3'-biotin and used as a'capture aptamer', and the other fused with an expression module for a reporter protein used as a readable'detection aptamer'. Became.

트롬빈은 Apt29를 포획 압타머로 사용하였고, Apt15-sfGFP를 판독 가능한 검출 압타머로 사용하여 분석하였다. 스트렙트아비딘으로 코팅된 96웰 마이크로 플레이트에, 10μM의 비오틴화 Apt29, 다양한 농도의 트롬빈 및 Apt15-sfGFP를 순차적으로 공급되었다. Apt15-sfGFP의 시험관 내 발현은 트롬빈의 공급된 양에 비례하여 형광을 증가시켰다(도 6A). 그러나 형광 변화는 포획과 검출 압타머를 서로 교환하였을 때는 트롬빈의 농도에 덜 민감하였으며(도 6B), 도 7에 개시한 바와 같이 포획과 검출 압타머를 서로 교환하였을 때, 매우 높은 배경 신호를 보였다. 배경 신호의 증가는 Apt29-sfGFP의 표면에 대한 비특이적인 결합으로 인한 것이라고 판단하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 이후 실험은 비오틴화된 Apt29를 '포획 압타머'로 사용하고, Apt15를 '검출 압타머'로 사용하기로 하였다. Thrombin was analyzed using Apt29 as a capture aptamer and Apt15-sfGFP as a readable detection aptamer. To a 96-well microplate coated with streptavidin, 10 μM of biotinylated Apt29, various concentrations of thrombin and Apt15-sfGFP were sequentially supplied. In vitro expression of Apt15-sfGFP increased fluorescence in proportion to the supplied amount of thrombin (FIG. 6A ). However, the fluorescence change was less sensitive to the concentration of thrombin when the capture and detection aptamers were exchanged (FIG. 6B), and when the capture and detection aptamers were exchanged with each other as disclosed in FIG. 7, a very high background signal was shown. . It was determined that the increase in background signal was due to non-specific binding of Apt29-sfGFP to the surface. Based on these results, later experiments decided to use biotinylated Apt29 as a'capture aptamer' and Apt15 as a'detection aptamer'.

실시예Example 3. 3. NLucNLuc 를 신호 생성 효소로 사용하는 ALIVE 분석ALIVE assay using as a signal generating enzyme

발광 분석은 비색계 및 형광 분석보다 훨씬 더 민감하며 넓은 동적 범위를 가지고 있다. ALIVE 분석의 민감성과 견고성을 더욱 향상시키기 위해, 상기 분석 구성의 sfGFP 유전자를, Nano-Glo luciferase(NLuc)를 코딩하는 유전자로 대체하였다. Luminescence analysis is much more sensitive than colorimetric and fluorescence analysis and has a wide dynamic range. In order to further improve the sensitivity and robustness of the ALIVE assay, the sfGFP gene of the assay configuration was replaced with a gene encoding Nano-Glo luciferase (NLuc).

NLuc가 반딧불이 루시퍼라제와 Renilla luciferase와 같이 일반적으로 사용되는 루시퍼라제보다 100배 더 많은 광자를 생성할 수 있기 때문에, NLuc라는 심해 새우 루시퍼라제의 가공된 버전을 선택하였다. 더 중요한 것은, 다른 유형의 루시퍼라제와 비교할 때, NLuc는 시험관 내 단백질 발현을 위한 본 발명의 조건과 더 잘 호환된다는 것인데, 도 8에 개시한 바와 같이, NLuc는 반딧불이 루시퍼라제 보다 훨씬 높은 수준으로 발현되었다. Because NLuc can produce 100 times more photons than commonly used luciferases such as firefly luciferase and Renilla luciferase, we chose a processed version of the deep-sea shrimp luciferase called NLuc. More importantly, compared to other types of luciferase, NLuc is better compatible with the conditions of the present invention for protein expression in vitro.As disclosed in FIG. 8, NLuc has a much higher level than firefly luciferase. Was expressed.

시험관 내에서 합성된 반딧불이 루시퍼라제의 용해도는 30℃의 표준 반응 온도에서 10% 정도로 낮았으나, NLuc는 넓은 범위의 반응 온도에서 가용성 형태로 발현되었고 거의 용해되었다. 따라서 표준 온도에서 NLuc 유전자는 ALIVE 분석을 위한 효율적이고 강력한 발현 모듈로 작용할 수 있다. The solubility of firefly luciferase synthesized in vitro was as low as 10% at a standard reaction temperature of 30° C., but NLuc was expressed in a soluble form and almost dissolved at a wide range of reaction temperatures. Therefore, at standard temperature, the NLuc gene can act as an efficient and powerful expression module for ALIVE analysis.

ALIVE 분석에서 NLuc 유전자(Apt15-NLuc)가 있는 검출용 압타머를 사용하여 수행된 경우, 항트롬빈의 최소검출한계(LOD, Limit of Detection)는 2.7aM을 획득하였다(도 9).When the ALIVE analysis was performed using an aptamer for detection with an NLuc gene (Apt15-NLuc), the limit of detection (LOD) of antithrombin was 2.7aM (Fig. 9).

<110> The Industry & Academic Cooperation in Chungnam National University (IAC) <120> Analysis methods using the constructs of aptamers and reporter <130> PN20159 <150> KR 2019-0074003 <151> 2019-06-21 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> T7-15up-Forward <400> 1 tcgatcccgc gaaattaata cgactcacta tagg 34 <210> 2 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GTB-Reverse <400> 2 caaaaaaccc ctcaagaccc gtttaga 27 <210> 3 <211> 54 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GRB-C12-apt15-reverse <400> 3 ggttggtgtg gttggccccc ccccccccaa aaaacccctc aagacccgtt taga 54 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> apt15 <400> 4 tttttttttt tttttggttg gtgtggttgg 30 <210> 5 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> apt29 <400> 5 tttttttttt tttttagtcc gtggtagggc aggttggggt gact 44 <110> The Industry & Academic Cooperation in Chungnam National University (IAC) <120> Analysis methods using the constructs of aptamers and reporter <130> PN20159 <150> KR 2019-0074003 <151> 2019-06-21 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> T7-15up-Forward <400> 1 tcgatcccgc gaaattaata cgactcacta tagg 34 <210> 2 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GTB-Reverse <400> 2 caaaaaaccc ctcaagaccc gtttaga 27 <210> 3 <211> 54 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GRB-C12-apt15-reverse <400> 3 ggttggtgtg gttggccccc ccccccccaa aaaacccctc aagacccgtt taga 54 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> apt15 <400> 4 tttttttttt tttttggttg gtgtggttgg 30 <210> 5 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> apt29 <400> 5 tttttttttt tttttagtcc gtggtagggc aggttggggt gact 44

Claims (11)

(1) 타겟을 포획할 수 있는 포획 압타머를 지지체에 고정시키는 단계;
(2) 상기 단계 (1) 이후에, 타겟을 포함하는 시료를 첨가하여 포획 압타머가 타겟을 포획할 수 있도록 반응시키고, 세척하여 반응하지 않은 잔여물을 제거하는 단계;
(3) 상기 단계 (2)에서 포획 압타머에 의해 포획된 타겟에, 리포터 유전자가 접합된 검출 압타머를 결합시키는 단계;
(4) 상기 단계 (3) 이후에, 검출 압타머에 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 시험관 내 발현(ALIVE)을 통해 리포터 단백질을 합성하는 단계; 및
(5) 상기 시험관 내 발현(ALIVE)으로 합성된 리포터 단백질을 분석하여 타겟의 함량을 검출하는 단계;를 포함하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.
(1) fixing a capture aptamer capable of capturing a target to a support;
(2) after step (1), adding a sample containing a target to react so that the capture aptamer can capture the target, and washing to remove unreacted residue;
(3) coupling the detection aptamer to which the reporter gene is conjugated to the target captured by the capture aptamer in step (2);
(4) after the step (3), synthesizing a reporter protein through in vitro expression (ALIVE) using the reporter gene conjugated to the detection aptamer as a template; And
(5) Analyzing the reporter protein synthesized by the in vitro expression (ALIVE) to detect the content of the target; an analysis method using an aptamer-reporter gene fusion.
제1항에 있어서, 상기 리포터 단백질이 기질의 발색 또는 발광 반응을 촉매 하는 효소인 경우, 상기 단계 (4)와 단계 (5) 사이에, 기질을 첨가하여 반응 생성물을 획득하여 검출하고자 하는 신호를 증폭시키는 단계;를 더 포함하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 1, wherein when the reporter protein is an enzyme that catalyzes the color development or luminescence reaction of a substrate, between steps (4) and (5), a reaction product is obtained by adding a substrate to obtain a signal to be detected. Amplifying step; analysis method using an aptamer-reporter gene fusion further comprising. 제2항에 있어서, 상기 기질의 발색반응을 촉매하는 효소는 호스래디쉬 퍼옥시다아제(horseradish peroxidase), 알칼리성 인산가수분해효소(alkaline phosphatase), 글루코시다아제(glucosidase), 티로시나아제(tyrosinase) 및 GUS(β-glucuronidase) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 2, wherein the enzyme catalyzing the color development reaction of the substrate is horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, glucosidase, tyrosinase, and Analysis method using an aptamer-reporter gene fusion, characterized in that any one selected from GUS (β-glucuronidase). 제2항에 있어서, 상기 기질의 발광 반응을 촉매하는 효소는 루시퍼라아제인 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 2, wherein the enzyme catalyzing the luminescence reaction of the substrate is luciferase. 제1항에 있어서, 상기 리포터 유전자는 형광 단백질을 코딩하는 유전자인 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 1, wherein the reporter gene is a gene encoding a fluorescent protein. 제5항에 있어서, 상기 형광 단백질은 GFP(Green Fluorescent Protein), YFP(Yellow Fluorescent Protein), RFP(Red Fluorescent Protein) 및 에쿠오린(Aequorin) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The aptamer-reporter gene of claim 5, wherein the fluorescent protein is any one selected from GFP (Green Fluorescent Protein), YFP (Yellow Fluorescent Protein), RFP (Red Fluorescent Protein), and Equorin. Analysis method using fusion. 제1항에 있어서, 상기 단계 (2)에서, 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 소변 또는 림프액 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 1, wherein in the step (2), the sample is any one selected from blood, plasma, serum, urine, or lymph fluid. 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서 포획 압타머는 비오틴을 링커로 하여 지지체에 결합된 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 1, wherein the capture aptamer in step (1) is bound to a support using biotin as a linker. 제1항에 있어서, 상기 검출 압타머와 리포터 유전자 사이에 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 1, further comprising a spacer between the detection aptamer and the reporter gene. 제1항에 있어서, 상기 검출 압타머에 접합된 리포터 유전자를 주형으로 하는 시험관 내 발현(ALIVE)은 반응온도가 20~40℃이며, 반응시간이 2~6시간인 조건으로 수행하는 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 1, wherein the in vitro expression (ALIVE) using the reporter gene conjugated to the detection aptamer as a template is carried out under conditions of a reaction temperature of 20 to 40°C and a reaction time of 2 to 6 hours. Analysis method using the aptamer-reporter gene fusion. 제1항에 있어서, 상기 포획압타머 또는 검출 압타머는 단일가닥 또는 이중나선의 DNA이거나, 단일가닥 또는 이중나선의 RNA인 것을 특징으로 하는 압타머-리포터 유전자 융합체를 이용하는 분석 방법.The method of claim 1, wherein the capture aptamer or detection aptamer is single-stranded or double-stranded DNA, or single-stranded or double-stranded RNA.
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