[發明專利]一種樹枝狀DNA組裝體的制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201810347058.1
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108611348B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 魯敬雄;曹玲燕
• 申請（專利權）人: 上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;A61K47/26
• 代理公司: 上海譽知恒專利代理事務所(普通合伙) 31452
• 代理人: 劉潔瑜

本發明提供了一種樹枝狀DNA組裝體，該結構的樹枝狀DNA組裝體只需將組成其結構的所有寡聚核酸鏈在緩沖液中經過一步混合退火制得。本發明還提供了一種該樹枝狀DNA組裝體作為分子載體在成像、診斷和治療中的用途。本發明的優點在于:通過對單鏈DNA混合物進行一步退火處理即可得到結構精確可控的樹枝狀DNA組裝體。

技術領域

本發明涉及一種樹枝狀DNA組裝體的制備方法及其用途，屬于生物醫藥技術領域。

背景技術

2004年Dan Luo研究課題組首次報道了樹枝狀DNA的組裝結構和方法(NatureMaterials 2004,3,38)，之后經過一些列的改進(Biomacromolecules 2015,16,1095；AcsNano 2014,8,6171；Angew.Chem.Int.Ed.2012,124,11433)，形成了現有的樹枝狀DNA組裝體(DNAdendrimer)的方法。已有的技術通過三條單鏈DNA(20mM每條鏈)在磷酸鹽緩沖溶液中(50mM,pH 8.0，with NaCl 100mM)升溫到95℃，再以1℃/min的降溫速率，降溫到4℃，從而自組裝(圖1A)成基本的結構單元Y₀，Y₁，Y₂，Y₃。之后，經過一步一步的組裝方法(step-by-step)，分別室溫混合Y₀和Y₁(數量比1：3)1小時，得到第一代DNAdendrimer(G₁)；室溫混合G₁和Y₂(數量比1：6)1小時，得到第二代DNAdendrimer(G₂)；室溫混合G₂和Y₃(數量比1：12)1小時，得到第三代DNA dendrimer(G₃)，示意圖和產物結構如圖1B所示。該設計方法中Y₀的末端三個多余單鏈DNA序列一致；Y₁，Y₂，Y₃的末端三個多余單鏈DNA序列，其中一個為與Y_n-1互補配對，另外兩個序列一致且與Y_n+1的同樣位置互補配對；而Y型重復單元的雙鏈部分，對于Y₀，Y₁，Y₂，Y₃可以全部一樣，也可以是不同序列。

上述方法主要有兩個不足之處：

1.需要先制備基本單元(Y結構)，再分步組裝成DNAdendrimer，過程繁瑣，不適用于產業化制備；

2.制備出的最終產物是具有特定三維結構的剛性分子，因而不適用于需要柔性結構應用。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種樹枝狀DNA組裝體的制備方法及其用途。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種樹枝狀DNA組裝體的制備方法，其包括如下步驟：

將若干條單鏈DNA混合于緩沖液中，升溫至90℃后，以不超過3.6℃/min的速率降溫至4℃，得到所述樹枝狀DNA組裝體。

作為優選方案，所述短鏈DNA在緩沖液中的濃度以樹枝狀DNA組裝體在緩沖液中的濃度為1nM～100mM為標準設置。

短鏈DNA的序列可以完全不同，這樣得到的產物是各向異性的；短鏈DNA的序列也可以部分相同，這樣得到的產物結構對稱。制備該類樹枝狀組裝體所需要的最少短鏈DNA個數為每代4條DNA，在這種情況下，第n代結構與第n-1代相連區域的序列為統一的兩種(一種5’到3’,一種3’到5’)，與第n+1代相連的區域序列也是統一的兩種一種5’到3’,一種3’到5’)。