[發明專利]一種用于空間定向組裝生物分子保持其生物活性的剛性超大DNA四面體的構建及應用

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• 申請號: 202310675612.X
• 申請日: 2023-06-08
• 公開（公告）號: CN116656672A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 吳再生;王偉軍;何騰航;林夢玲;陳雅鑫
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

1.一種剛性超大DNA四面體材料，其特征在于：由如下12條單鏈DNA探針組裝而成：核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示的Ta-1，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.2所示的Ta-2，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.3所示的Ta-3，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.4所示的Tb-1，核苷酸序列如SEQ?IDNO.5所示的Tb-2，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.6所示的Tb-3，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.7所示的Tc-1，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.8所示的Tc-2，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.9所示的Tc-3，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.10所示的Td-1：核苷酸序列如SEQ?ID?NO.11所示的Td-2，核苷酸序列如SEQ?ID?NO.12所示的Td-3。

2.一種構建權利要求1所述剛性超大DNA四面體材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）三角面Δabc的組裝：將等摩爾量的單鏈DNA探針Ta-1、Ta-2和Ta-3加入至1×T4DNA?連接酶緩沖液中，在緩降型金屬浴中進行退火緩降處理，形成三角面Δabc；

（2）三角面Δabd的組裝：將等摩爾量的單鏈DNA探針Tb-1、Tb-2和Tb-3加入至1×T4DNA?連接酶緩沖液中，在緩降型金屬浴中進行退火緩降處理，形成三角面Δabd；

（3）三角面Δacd的組裝：將等摩爾量的單鏈DNA探針Tc-1、Tc-2和Tc-3加入至1×T4DNA?連接酶緩沖液中，在緩降型金屬浴中進行退火緩降處理，形成三角面Δacd；

（4）三角面Δbcd的組裝：將等摩爾量的單鏈DNA探針Td-2和Td-3加入至1×T4?DNA連接酶緩沖液中，在緩降型金屬浴中進行退火緩降處理，然后加入與DNA探針Td-2等摩爾量的DNA探針Td-1并在室溫下孵育1?h，形成三角面Δbcd；

（5）RDT的組裝：將三角面Δabc、Δabd、Δacd和Δbcd等摩爾量混合并在室溫下孵育1h，形成剛性超大DNA四面體材料。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述退火緩降處理為：先90℃退火5min，再在1?h內冷卻至室溫。

4.一種改造權利要求1所述剛性超大DNA四面體材料的方法，其特征在于：在單鏈DNA探針上增加粘性末端，使得組裝形成的剛性超大DNA四面體材料具有粘性末端，從而賦予剛性超大DNA四面體材料空間定向組裝生物分子并保持生物分子生物活性的能力。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述在單鏈DNA探針上增加粘性末端具體是在Ta-1、Ta-2、Tc-2和Td-2上增加粘性末端；Ta-1增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ?IDNO.13所示，Ta-2增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ?ID?NO.14所示，Tc-1增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ?ID?NO.15所示，Td-2增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ?ID?NO.16所示。

6.根據權利4所述的方法，其特征在于：所述生物分子包括核酸序列、辣根過氧化物酶、核酸適配體。

7.一種由權利要求4所述的方法改造而來的剛性超大DNA四面體材料。

8.根據權利要求7所述的剛性超大DNA四面體材料，其特征在于：所述剛性超大DNA四面體材料可通過膽固醇基團修飾的錨定鏈精準定向組裝在Si-DLBM表面；所述膽固醇基團修飾的錨定鏈為：

Chol-cTa-1E：5’-Chol-TTTTTTTTTTCGATCATCAGGCCAATTACTAGA-3’，

cTa-2E-Chol：5’-GACATATGCTGCCTATCTTCGATTTTTTTTTTT-Chol-3’，

cTc-2E-Chol：5’-GCATGCTAATTGGATCGGATTCTTTTTTTTTTT-Chol-3’，

Chol-cTd-2E：5’-Chol-TTTTTTTTTTCTCTAGGCAGCTGGTGGTCTTGA-3’。