[發明專利]用于分子電子傳感器的經修飾的核苷酸三磷酸

在審

• 申請號: 201780060249.3
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN109844513A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: B·L·梅里曼;T·格伊瑟;P·W·莫拉;D·賴德奧特
• 申請（專利權）人: 羅斯韋爾生物技術股份有限公司
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414;C12Q1/6825
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張靜;葛臻翼

在各種實施方式中，公開了用于單分子分子傳感器的信號增強過程以及新的經修飾的dNTP。通常，增強過程包括提供一種包含聚合酶的分子電子傳感器，在聚合酶的適當緩沖液中提供核苷酸模板和經修飾的dNTP，其中，相對于相應的天然dNTP的性能，在聚合酶作用期間納入經修飾的dNTP為納入事件提供了增強的電信號或改善的信噪比。

申請人：羅斯韋爾生物技術股份有限公司

發明人：B·L·梅里曼，T·格伊瑟，P·W·莫拉，D·賴德奧特

相關申請的交叉引用

本申請主張2016年8月1日提交的美國臨時專利申請系列號第62/369,696的名為“用于分子傳感器的經修飾的核苷酸”和2017年1月31日提交的美國臨時專利申請系列號第62/452,466的名為“用于分子電子傳感器的經修飾的核苷酸三磷酸”的優先權，其公開內容通過引用整體納入本文。

技術領域

本公開一般涉及分子電子生物傳感器領域，并且具體涉及經修飾的脫氧核苷酸三磷酸(dNTPs)的設計和使用，以增強分子電子傳感器產生的信號。

背景技術

分子電子學通常是指單個分子或分子組件作為電子電路的部件的使用。尤其，這樣的電路可包括傳感電路，其中單個分子構成與測試溶液相互作用、以產生與測試溶液的組成相關的電信號的換能器。值得關注的是傳感器復合物包括聚合酶以提供能夠檢測測試溶液中DNA和/或RNA分子的特性的應用。在這一類型的生物傳感器中，聚合酶與作為模板的DNA或RNA分子相互作用用于聚合互補鏈，聚合酶通過納入測試溶液中提供的dNTP來產生互補鏈，并由此進行分子電路的參數的調節以產生電信號。對于這類基于聚合酶的生物傳感器，性能的一個重要因素是溶液的dNTP含量。

盡管分子傳感器的進展和包含聚合酶的分子傳感器的復雜程度，核苷酸納入事件相關的總信號和/或信噪比(SNR)可能不足以區分dNTP或檢測特定的分子事件。因此，持續保證對這些傳感器的進一步改進，包括對dNTP的可能的修飾，其可改善包含聚合酶的分子傳感器中的總信號和/或信噪比。

發明概述

在本公開的各種實施方式中，公開了經修飾的dNTP、經修飾的dNTP的合成、和分子傳感器中經修飾的dNTP的使用。顯示根據本公開的經修飾的dNTP改善分子傳感器的信號傳導性能，包括增強總信號、提供獨特的信號形狀、和/或在包含聚合酶的分子傳感器中改善與核苷酸納入事件相關的信噪比。

在各種實施方式中，公開了經修飾的核苷酸(經修飾的dNTP)。經修飾的核苷酸包括化合物[16]所表示的結構，

其中：Nuc是A、T、C、或G；Y選自O、S、B或I；n是2至5的整數；且R¹選自：

其中n＝1至100，且其中經修飾的核苷酸在DNA測序期間DNA模板的復制中通過DNA聚合酶被納入。在各種實施方式中，經修飾的dNTP可包括代替天然三磷酸部分的四磷酸或六磷酸部分。

在各種方面中，經修飾的核苷酸是化合物[16]，其中Y是O，Nuc是胞嘧啶，n是3，且R¹是取代基：

在其它方面中，經修飾的核苷酸是化合物[16]，其中Y是O，Nuc是胞嘧啶，n是3，且R¹是取代基：