PL226977B1 - Aptamer DNA wykazujacy powinowactwo dometki Arg oraz jego zastosowanie - Google Patents

Aptamer DNA wykazujacy powinowactwo dometki Arg oraz jego zastosowanie

Info

Publication number
PL226977B1
PL226977B1 PL408735A PL40873514A PL226977B1 PL 226977 B1 PL226977 B1 PL 226977B1 PL 408735 A PL408735 A PL 408735A PL 40873514 A PL40873514 A PL 40873514A PL 226977 B1 PL226977 B1 PL 226977B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
protein
tag
aptamer
arg
buffer
Prior art date
Application number
PL408735A
Other languages
English (en)
Other versions
PL408735A1 (pl
Inventor
Filip Bartnicki
Ewa Kowalska
Katarzyna Pels
Wojciech Strzałka
Original Assignee
Univ Jagielloński
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Jagielloński filed Critical Univ Jagielloński
Priority to PL408735A priority Critical patent/PL226977B1/pl
Priority to EP15747581.5A priority patent/EP3164490B1/en
Priority to PCT/PL2015/050027 priority patent/WO2016003302A1/en
Publication of PL408735A1 publication Critical patent/PL408735A1/pl
Publication of PL226977B1 publication Critical patent/PL226977B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/115Aptamers, i.e. nucleic acids binding a target molecule specifically and with high affinity without hybridising therewith ; Nucleic acids binding to non-nucleic acids, e.g. aptamers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10Type of nucleic acid
    • C12N2310/16Aptamers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest aptamer DNA wykazujący powinowactwo do metki Arg oraz jego zastosowanie.
Rozwój współczesnej biologii molekularnej, biotechnologii czy też medycyny jest uwarunkowany między innymi dostępem do wysokiej jakości preparatów białkowych. Dużą ich część stanowią białka rekombinowane uzyskiwane poprzez produkcję pożądanych preparatów w odpowiednio przygotowanych komórkach prokariotycznych lub eukariotycznych. Szybką i łatwą procedurę izolacji produkowanego białka może zapewnić dodanie do jego sekwencji aminokwasowej metki fuzyjnej, która umożliwia oczyszczenie pożądanego białka za pomocą chromatografii powinowactwa. Pośród różnych typów chromatografii powinowactwa stosowanych do pozyskiwania białek rekombinowanych można wymienić układy opierające się na wiązaniu np. metki histydynowej do złoża zawierającego jony niklu, transferazy glutationowej do złoża ze związanym glutationem, czy też białka wiążącego maltozę do złoża z unieruchomioną dekstryną.
Aptamery DNA definiuje się jako jednoniciowe cząsteczki kwasu deoksyrybonukleinowego o długości około 40-100 nukleotydów, które mogą wiązać określony cel molekularny z wysoką specyficznością oraz powinowactwem. Dzięki bogatym strukturom drugo i trzeciorzędowym tworzonym przez jednoniciowe DNA możliwe jest optymalne dopasowanie wyselekcjonowanego aptameru do określonego celu molekularnego.
Celem wynalazku jest dostarczenie nowej metody identyfikowania molekuł posiadających metkę argininową (określaną dalej jako „metka Arg”), w szczególności poprzez zapewnienie nowej cząsteczki posiadającej wysokie powinowactwo do celu molekularnego zawierającego metkę Arg, to jest dowolnej cząsteczki (np. peptydu, białka, glikoproteiny, pochodnej DNA modyfikowanej poprzez przyłączenie peptydu) zawierającej kilka kolejno występujących po sobie reszt argininowych.
Nieoczekiwanie okazało się że, określony powyżej cel techniczny może być zrealizowany zgodnie z niniejszym wynalazkiem.
Według wynalazku aptamer DNA wykazujący powinowactwo do metki Arg posiada sekwencję nukleotydową przedstawioną jako Sekw. Nr Id. 1, tj.
5' CTTTGTAATTGGTTCTGAGTTCCGTTGTGGGAGGAACATG-3'
Istotą wynalazku jest również zastosowanie oligonukleotydu posiadającego Sekw. Nr Id. 1 do wytwarzania cząsteczki posiadającej powinowactwo do celu molekularnego zawierającego metkę Arg.
Korzystnie, oligonukleotyd może być zastosowany do wiązania białka zawierającego metkę Arg.
Oligounkleotyd według wynalazku jest także zwany w dalszej części opisu aptamerem 24-10.
Dla specjalisty w dziedzinie będzie oczywiste, że dopuszczalna jest pewna zmienność sekwencji DNA według wynalazku, pod warunkiem zachowania jej powinowactwa do molekuł zawierających metkę Arg, które umożliwia selektywne oczyszczenie białek z metką Arg z mieszaniny kilku białek. W szczególności możliwe są warianty wskazanej powyżej sekwencji różniące się co najmniej jedną zasadą purynową lub pirymidynową.
Aptamer 24-10 o sekwencji określonej powyżej może być zastosowany do wytwarzania cząsteczki posiadającej powinowactwo do celów molekularnych zawierających metkę Arg, w szczególności:
- do detekcji celów molekularnych zawierających metkę Arg,
- do oczyszczania celów molekularnych zawierających metkę Arg,
- do wiązania celów molekularnych zawierających metkę Arg,
- do oznaczania stężenia celów molekularnych zawierających metkę Arg.
W celu lepszego ujawnienia istoty wynalazku niniejszy opis został uzupełniony o rysunek, zawierający fig. 1 oraz fig. 2.
Na fig. 1 przedstawiono wiązanie białka posiadającego metkę argininową przez opracowany aptamer. Ścieżki: 1) marker białkowy, 2) białko 8xArg-PCNA wykorzystane do eksperymentu, 3) białko PCNA wykorzystane do eksperymentu, 4) preparat białkowy odzyskany ze złoża zawierającego aptamer 24-10, które poddano wcześniejszej inkubacji z białkiem 8xArg-PCNA, 5) preparat białkowy odzyskany ze złoża zawierającego aptamer 24-10, które poddano wcześniejszej inkubacji z białkiem PCNA, 6) preparat białkowy odzyskany ze złoża zawierającego aptamer referencyjny, które poddano wcześniejszej inkubacji z białkiem 8xArg-PCNA, 7) preparat białkowy odzyskany ze złoża zawierającego aptamer referencyjny, które poddano wcześniejszej inkubacji z białkiem PCNA.
PL 226 977 B1
Próbki rozdzielono w 12% denaturującym żelu poliakrylamidowym, a następnie wybarwiono korzystając z Coomassie Brilliant Blue R-250.
Na fig. 2 przedstawiono oczyszczanie białka posiadającego metkę 8xArg z ekstraktu białkowego przygotowanego z komórek E. coli. Ścieżki: 1) marker białkowy, 2) 40 pg ekstraktu białkowego przygotowanego z komórek E. coli z nadekspresją 8xArg-PCNA, 3) białko 8xArg-PCNA oczyszczone za pomocą złoża chromatograficznego ze związanym aptamerem 24-10. Próbki rozdzielono w 12% denaturującym żelu poliakrylamidowym, a następnie wybarwiono w Coomassie Brilliant Blue R-250.
Wynalazek w korzystnych wariantach realizacji został bliżej omówiony w poniższych przykładach.
P r z y k ł a d 1. Uzyskanie aptamerów DNA posiadających powinowactwo do metki Arg.
W wyniku badań mających na celu opracowanie cząsteczki DNA wykazującej powinowactwo do celów molekularnych zawierających metkę Arg ustalono, że aptamer DNA zawierający następującą sekwencję:
5' CTTTGTAATTGGTTCTGAGTTCCGTTGTGGGAGGAACATG.3' (Sekw. Nr Id. 1) posiada wysokie powinowactwo do takich celów.
Cząsteczka DNA według wynalazku może być uzyskana dowolną rutynową metodą syntezy DNA znaną specjaliście.
W przykładowej realizacji cząsteczka oligonukleotydowa została uzyskana przy wykorzystaniu techniki syntezy chemicznej w fazie stałej (Zlatev, I., Manoharan, M., Vasseur, J.- J. and Morvan, F. Solid-Phase Chemical Synthesis of 5'-Triphosphate DNA, RNA, and Chemically Modified Oligonucleotides. Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry. 2012; 50:1.28.1-1.28.16.)
Uzyskaną cząsteczkę aptameru 24-10 o zdefiniowanej powyżej sekwencji, długości 40 nukleotydów, zsyntetyzowaną w ilości 521 mikrogramów, zweryfikowano metodą HPLC.
Cząsteczka DNA zawierająca sekwencję według wynalazku może być poddawana dodatkowym modyfikacjom, w szczególności sprzęgana ze znanymi barwnikami (np. fluorescencyjnymi) lub innymi cząsteczkami (np. biotyną).
Przykładowo, biotynylowanany aptamer 24-10 w ilości odpowiednio 474 mikrogramów uzyskano poprzez zastosowanie metody zautomatyzowanej syntezy oligonukleotydów biotynylowanych na końcu 5'. (Pon, R.T. A Long Chain Biotin Phosphoramidite Reagent for The Automated Synthesis of 5'-Biotinylated Oligonucleotides, Tetrahedron Lett. 1991; 32: 1715-1718). Otrzymany produkt zweryfikowano metodą HPLC.
P r z y k ł a d 2. Wiązanie białka zawierającego metkę Arg do złoża chromatograficznego zawierającego aptamer według wynalazku.
pl 50% złoża agarozowego ze sprzęgniętą streptawidyną umieszczono w 1,5 ml probówce typu eppendorf i przepłukano wodą destylowaną. Następnie przepłukano trzykrotn ie buforem BW (17,5 g/L NaCl; 50 mM bufor fosforanowy NaH2PO4/Na2HPO4; 0,1% (v/v) Tween 20; pH 7,5). Przepłukane złoże zawieszono w 300 pl buforu BW, po czym dodano 20 pg biotynylowanego na końcu 5' aptameru 24-10 lub referencyjnego o sekwencji (ACTG)x7-ACGAGGAACATG. Próbki inkubowano w temperaturze pokojowej przez 1 h. Po zakończonej inkubacji przeprowadzono trzykrotne płukanie buforem BW, a następnie dwukrotne płukanie buforem AS (137 mM NaCl; 12,7 mM KCl; 10 mM Na2HPO4; 2 mM KH2PO4; 5 mM MgCl2; 0,1% (v/v) Tween 20; pH 7,5). Po ostatnim płukaniu złoże ze związanym aptamerem zawieszono w 300 pl buforu AS, po czym dodano rekombinowanego ludzkiego białka PCNA, tak aby jego końcowe stężenie wyniosło 0,13 mg/ml. W przeprowadzonym eksperymencie wykorzystano dwa warianty białka PCNA: a) z metką 8xArg oraz b) bez metki 8xArg. Złoże inkubowano w temperaturze pokojowej przez 1 h. Po zakończonej inkubacji przepłukano czterokrotnie buforem AS. Następnie do złoża dodano buforu GLB (50 mM Tris-HCl; 2% SDS (w/v); 2% błękit bromofenolowy (w/v); 10% glicerol; 200 mM β-merkaptoetanol; pH 6.8) i inkubowano przez 5 min w temperaturze 95°C. Otrzymaną próbkę poddano rozdziałowi elektroforetycznemu w warunkach denaturujących (SDS-PAGE; metoda Laemmliego) w 12% żelu poliakrylamidowym. Po zakończonym rozdziale białko zostało wybarwione za pomocą Coomassie Brilliant Blue R-250. Wyniki zostały przedstawione na fig. 1.
P r z y k ł a d 3. Oczyszczanie białka posiadającego metkę Arg z białkowego ekstraktu komórkowego.
pl 50% złoża agarozowego ze sprzęgniętą streptawidyną umieszczono w 1,5 ml probówce typu eppendorf i przepłukano wodą destylowaną. Następnie przepłukano trzykrotnie buforem BW (0,3M NaCl; 50 mM bufor fosforanowy NaH2PO4/Na2HPO4; 0,1% (v/v) Tween 20; pH 7,5). Przepłukane złoże zawieszono w 300 pl buforu BW, po czym dodano 20 pg biotynylowanego na końcu 5' apta4
PL 226 977 B1 meru 24-10. Próbki inkubowano w temperaturze pokojowej przez 1 h. Po zakończonej inkubacji przeprowadzono trzykrotne płukanie buforem BW, a następnie dwukrotne płukanie buforem AS (137 mM
NaCl; 12,3 mM KCl; 10 mM Na2HPO4; 2 mM KH2PO4; 5 mM MgCl2; 0,1% (v/v) Tween 20; pH 7,4). Po ostatnim płukaniu złoże ze związanym aptamerem zawieszono w 300 μΐ buforu AS, po czym dodano białkowego ekstraktu przygotowanego z komórek E. coli zawierającego rekombinowane ludzkie białko 8xArg-PCNA tak aby końcowe stężenie białka całkowitego wyniosło 2,0 mg/ml. Złoże inkubowano w temperaturze 4°C przez 1 h a po zakończonej inkubacji przepłukano czterokrotnie buforem AS. Następnie białko 8xArg-PCNA odzyskano ze złoża stosując bufor elucyjny (50 mM Tris, 500 mM NaCl, 300 mM chlorowodorek guaniny, pH 7,5). Do preparatu uzyskanego białka dodano buforu GLB (50 mM Tris; 2% SDS (w/v); 2% błękit bromofenolowy (w/v); 10% glicerol; 200 mM β-merkaptoetanol; pH 6.8) i inkubowano przez 5 min w temperaturze 95°C. Otrzymaną próbkę poddano rozdziałowi elektroforetycznemu w warunkach denaturujących (SDS-PAGE; metoda Laemmli'ego) w 12% żelu poliakrylamidowym. Po zakończonym rozdziale białko zostało wybarwione przy pomocy Coomassie Brilliant Blue R-250. Wyniki zostały przedstawione na fig. 2.
Wykaz sekwencji

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Aptamer DNA wykazujący powinowactwo do metki Arg posiadający sekwencję nukleotydową przedstawioną jako Sekw. Nr Id. 1.
  2. 2. Zastosowanie oligonukleotydu określonego w zastrzeżeniu 1 do wytwarzania cząsteczki posiadającej powinowactwo do celu molekularnego zawierającego metkę Arg.
  3. 3. Zastosowanie według zastrz. 2 do wiązania białka zawierającego metkę Arg.
PL408735A 2014-07-02 2014-07-02 Aptamer DNA wykazujacy powinowactwo dometki Arg oraz jego zastosowanie PL226977B1 (pl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408735A PL226977B1 (pl) 2014-07-02 2014-07-02 Aptamer DNA wykazujacy powinowactwo dometki Arg oraz jego zastosowanie
EP15747581.5A EP3164490B1 (en) 2014-07-02 2015-07-02 Dna aptamer recognising arginine tag and use thereof
PCT/PL2015/050027 WO2016003302A1 (en) 2014-07-02 2015-07-02 Dna aptamer recognising arginine tag and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408735A PL226977B1 (pl) 2014-07-02 2014-07-02 Aptamer DNA wykazujacy powinowactwo dometki Arg oraz jego zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL408735A1 PL408735A1 (pl) 2016-01-04
PL226977B1 true PL226977B1 (pl) 2017-10-31

Family

ID=53783885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL408735A PL226977B1 (pl) 2014-07-02 2014-07-02 Aptamer DNA wykazujacy powinowactwo dometki Arg oraz jego zastosowanie

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3164490B1 (pl)
PL (1) PL226977B1 (pl)
WO (1) WO2016003302A1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112871212B (zh) * 2021-03-11 2022-09-13 福州大学 一种基于精氨酸适配体的光催化剂的制备方法及应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6960457B1 (en) * 1997-09-04 2005-11-01 Stanford University Reversible immobilization of arginine-tagged moieties on a silicate surface
WO2005024042A2 (en) * 2003-09-04 2005-03-17 The Regents Of The University Of California Aptamers and methods for their in vitro selection and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP3164490A1 (en) 2017-05-10
WO2016003302A1 (en) 2016-01-07
PL408735A1 (pl) 2016-01-04
EP3164490B1 (en) 2018-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10858647B2 (en) Removal of DNA fragments in mRNA production process
US6361943B1 (en) Molecule that homologizes genotype and phenotype and utilization thereof
EP2210098B1 (en) Methods and compositions for detection and enrichment of target small rnas
Purushothaman et al. Transcriptomic and proteomic analyses of Amphiura filiformis arm tissue-undergoing regeneration
US20190241895A1 (en) Secretory immunoglobulin a (siga)-binding nucleic acid molecule, siga analysis sensor, and siga analysis method
US10023870B2 (en) DNA aptamers binding the histidine tag and their application
PL226977B1 (pl) Aptamer DNA wykazujacy powinowactwo dometki Arg oraz jego zastosowanie
WO2003062417A1 (fr) Produit de ligation arn-adn, et utilisation correspondante
CN104774923B (zh) 一种测定转录调控复合体的方法
JP6478392B2 (ja) 核酸リンカー
PL237531B1 (pl) Aptamer DNA wiążący metkę lizylową i jego zastosowanie
Weisel et al. The Nop5–L7A–fibrillarin RNP complex and a novel box C/D containing sRNA of Halobacterium salinarum NRC-1
EP3234142B1 (en) Dna aptamer recognising human pcna protein and use thereof
Scholz et al. Variation of the intercalating proline in artificial peptides mimicking the DNA binding and bending IHF protein
JP2013039060A (ja) 酵素様活性を有するタンパク進化用リンカー及びそのリンカーを用いた酵素様活性を有するタンパクのスクリーニング方法
CN109715645B (zh) 核苷衍生物或其盐、多核苷酸的合成试剂、多核苷酸的制造方法、多核苷酸和结合核酸分子的制造方法
JP7176739B2 (ja) 標的物質検出用核酸プローブ
KR101069590B1 (ko) Cea에 특이적으로 결합하는 단일 가닥 dna 압타머
Yi et al. RIPiT-Seq: A tandem immunoprecipitation approach to reveal global binding landscape of multisubunit ribonucleoproteins
Tang et al. Capillary electrophoresis as a tool for screening aptamer with high affinity and high specificity to ricin
Smart Investigating the interaction of HP1α with H1. 4 in heterochromatin: a thesis presented in partial fulfilment of the requirements for the degree of Master of Science in Genetics at Massey University, Palmerston North, New Zealand
Hocek et al. Enzymatic Synthesis of Reactive RNA Probes Containing Squaramate-Linked Cytidine for Bioconjugations and Cross-Linking with Lysine-Containing Peptides and Proteins
KR101069591B1 (ko) Cea에 특이적으로 결합하는 단일 가닥 dna 압타머
Krusemark et al. Quantitative Population Behavior in Directed Chemical Evolution
Bley Mapping the RNA-protein interface in telomerase RNP