发明名称 使用核寡聚物形成双股DNA之三链螺旋复合体
摘要 采用以核间磷酸连结体连接核而组成的寡聚物,经由三连螺旋结构的形成而能检测或辨识双股DNA的某特定片段。双股DNA片段的功能或表现可被三连螺旋体的形成而阻碍。由条饰后核单位组成的新型寡聚物对于三连螺旋体的形成非常有利,并可依情况需要以DNA修饰集团进行衍化。
申请公布号 TW221829 申请公布日期 1994.03.21
申请号 TW079105597 申请日期 1990.07.06
申请人 约翰赫金斯大学 发明人 波.史.米勒;保罗.周
分类号 C07H21/04;C12Q1/68;G01N33/50 主分类号 C07H21/04
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1﹒一种检测或辨认一双股DNA特定片段而不 干扰该双股硷基配对之方法,其包括使该 DNA片段与和该DNA片段或其一部份充分 互补且含有至少约7个核单位的寡聚物 接触,以形成三股螺旋结构,其中该寡聚 物包括一种膦酸甲酯寡聚物及一个选自下 列之经修饰糖基部分: 其中alk为2至6个碳原子的次烷基或含 2至6个碳原子的次烷氧基,R1为氢原 子,羟基或甲氧基,alk'则为含2至6 个碳原子的次烷氧基。 2﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中该 寡聚物只包含嘌呤硷基。 3﹒根据申请专利范围第2项之方法,其中该 寡聚物的鸟嘌呤或经取代之鸟嘌呤可用以 解读双股DNA其中一股的鸟嘌呤,及或腺 嘌呤或经取代之腺嘌呤则可用以解读双股 DNA其中一股的腺嘌呤。 4﹒根据申请专利范围第3项之方法,其中寡 聚物顺式构型之一个鸟嘌呤核单位或一 个经取代之鸟嘌呤核单位可用以解读双 股DNA平行股中的鸟嘌呤,寡聚物反式构 型之一个鸟嘌呤核单位或一个经取代之 鸟嘌呤核单位则可用以解读双股DNA反 向平行股中之鸟嘌呤;其中寡聚物阻式构 型之一个腺嘌呤核单位或一个经取代之 腺嘌呤核单位可用来解读双股DNA平行 股中的腺嘌呤,而寡聚物反式构型之一个 腺嘌呤核单位或是一个经取代之腺嘌呤 核单位可用来解读双股DNA反向平行股 上的腺嘌呤。 5﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中该 寡聚物包含具有一个下式经修饰之去氧核 糖类似物部分之经修饰核单位: 其中B包含一个嘌呤或嘧啶硷基,alk则 为含2至6个碳原子的次烷基或2至6个 碳原子的次烷氧基。 6﹒根据申请专利范围第5项之方法,其中该 寡聚物只包含嘌呤硷基。 7﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中该 寡聚物包含嘌呤硷基和嘧啶硷基。 8﹒根据申请专利范围第7项之方法,其中该 寡聚物具有以胞嘧啶类似物取代胞嘧啶的 核单位,其中该胞嘧啶类似物包含一个 六员杂环,在环在相对应于胞嘧啶N─3 位置具有一个可供氢键链结之氢原子,在 中性pH値下能和一个鸟嘌呤硷基形成2个 氢键。 9﹒根据申请专利范围第8项之方法,其中该 胞嘧啶类似物为5,6─二氢-5-氮杂 胞嘧啶,假异胞嘧啶;6─胺基-3-嘧 啶─2,4-二酮;或1-胺基-1,2 ,4,-三氮-3[4H]-酮。 10﹒一种阻碍双股DNA某一特定片段的表现 或功能之方法,其中含有该DNA片段的互 补DNA双联体二股中任一股中有一段特定 序列,该方法包括使该DNA片段与和该 DNA片段或其一部分充分互补且至少含有 约7悯核单位的瑛聚物接触,形成一个 三股螺旋结构,其中该寡聚物包括一种膦 酸甲酯寡聚物及一个选自下列之经修饰糖 基部分: 其中alk为2至6个碳原子的次烷基或含 2至6个碳原子的次烷氧基,R'为氢原 子、羟基或甲氧基,alk'则为含2至6 个碳原子的次烷氧基。 11﹒根据申请专利范围第10项之方法,其中 该寡聚物只包含嘌呤基。 12﹒根据申请专利范围第11项之方法,其中 寡聚物的鸟嘌呤或经取代之鸟嘌呤用以 解读在DNA双联体中任一般的鸟嘌呤,腺 嘌呤或经取代之腺嘌呤可用来解读DNA双 联体中任一股的腺嘌呤。 13﹒根据申请专利范围第12项之方法,其中 寡聚物顺式构型之鸟嘌呤核单位或经取 代之核单位可用以解读DNA双联体中平 行股的鸟嘌呤,寡聚物反式构型之鸟嘌呤 核单位或是经取代之鸟嘌呤核单位可 用来解读DNA双联体中反向平行股的鸟嘌 呤;寡聚物顺式或构型之腺嘌呤核单位或 是经取代之腺嘌呤核单位可用以解读 DNA双联体中平行股的腺嘌呤,寡聚物反 式构型之腺嘌呤核单位或是经取代之腺 嘌呤核单位可用以解读DNA双联体中反 向平行股上的腺嘌呤。 14﹒根据申请专利范围第10项之方法,其中 该寡聚物具有以胞嘧啶类似物取代胞嘧啶 的核单位,其中该胞嘧啶类似物包含一 个六员杂环,此环在相对应于胞嘧啶N─ 3位置具有一个可供氢键键结之氢原子, 在中性pH値下能和一个鸟嘌呤硷基形成2 个氢键。 15﹒根据申请专利范围第14项之方法,其中 胞嘧啶类似物为5,6─二氢─5─氮杂 胞嘧啶,假异胞嘧啶;6─胺基─3─嘧 啶─2,4─二酮;或1─胺基─1,2 ,4,-三氮─3[4H]─酮。 16﹒根据申请专利范围第10项之方法,其中 其中该等核单位可经由磷酸二酯基团或 一个烷基或芳香基膦酸酯基团而彼此连接。 17﹒根据申请专利范围第16项之方法,其中 该等核单位包含一个选自下列经修饰之 糖基部分: 其中alk为含2至6个碳原子的次烷基或 为含有2至6个碳原子的次烷氧基,R' 则为氢原子,羟基或甲氧基。 18﹒根据申请专利范围第10项之方法,其中 该寡聚物被修饰而包含一个DNA修饰基, 该基可以和该DNA反应并且不可逆地修饰 该DNA的结构。 19﹒根据申请专利范围第13项之方法,其中 该寡聚物包括一个DNA修饰基,其可以与 该DNA片段或其中一段目标序列反应,使 该DNA不可逆地被修饰,因而不可逆地抑 制该DNA片段的表现或功能。 20﹒根据申请专利范围第19项之方法,其中 该修饰作用包括使该寡聚物和DNA的一股 共价连结或和该DNA交联。 21﹒根据申请专利范围第19项之方法,其中 该修饰作用包括将该DNA切割。 22﹒根据申请专利范围第19项之方法,其中 该DNA片段包含活体细胞中一段基因,且 该三股螺旋结构之形成可永久抑制或不活 化该基因。 23﹒一种三股螺旋结构,其包括一段选择之 双股DNA片段和一个寡聚物,该寡聚物含 有至少约7个核单位,且可充分互补于 该DNA片段或其一部份,以形成三股螺旋 结构,其中该寡聚物包括一种膦酸甲酯寡 聚物及一个选自下列之经修饰糖基部分: 其中alk为2至6个碳原子的次烷基或含 2至6个碳原的次烷氧基,R'为氢原子 、羟基或甲氧基,alk'则为含2至6个 碳原子的次烷氧基。 24﹒根据申请专利范围第23项之结构,其中 寡聚物的鸟嘌呤或经取代之乌嘌呤可用来 解读双股DNA其中一股上的鸟嘌呤,腺嘌 呤或经取代之腺嘌呤可用来解读双股DNA 其中一股的腺嘌呤。 25﹒根据申请专利范围第24项之结构,其中 寡聚物顺式构型之鸟嘌呤核单位或经取 代之鸟嘌呤核单位可用以解读双股DNA 中平行股的鸟嘌呤,寡聚物反式构型之鸟 嘌呤核单位或经取代之鸟嘌呤核单位 则可用以解读双股DNA中反向平行股的鸟 嘌呤;其中寡聚物顺式构型之腺嘌呤核 单位或经取代之腺嘌呤核单位用以解读 双股DNA中平行股的腺嘌呤,寡聚物反式 构型之腺嘌呤核单位或经取代之腺嘌呤 核单位可用以解读双股DNA中反向平行 股的腺嘌呤。 2G﹒一种寡聚物,其包括一个膦酸甲寡聚 物,及至少约7个选自下列之内部相接核 单位 其中Bp为一个嘌呤基;R则独立选自不会 立体阻碍膦酸酯连结或彼此互相作用的烷 基或芳香基团;R'则为氢原子,羟基或 甲氧基;alk为含2至6个碳原子的次烷 基或是含2至6个碳原子的次烷氧基。 27﹒一种能够解读双股DNA序列上嘌呤硷基 之寡聚物,其包括以杂环胞嘧啶类似物取 代胞嘧啶之核单位,该杂环胞嘧啶类似 物在相对于嘧啶环N─3之环位置具有一 个可供氢键结之氢原子,可在中性pH値下 和鸟嘌呤形成2个氢链结,其中该核单 位系选自2'─去氧─5,6─二氢─5 氮杂去氧胞嘧啶核;假胞嘧啶核;6 ─胺基─3─(─D─喃核糖基)一 嘧啶一2,4─二酮和1─胺基─1,2 ,4-(-D-去氧喃糖基)一三氮 ─3[4H]─酮。 28﹒根据申请专利范围第27项之寡聚物,其 包含一种基膦酸甲酯寡聚物。 29﹒一种能够解读双股DNA片段上嘌呤硷基 之寡聚物,其包含至少约7个核单位, 彼此间以核间磷键结,其中至少有一个 核单位选自下列 其中B硷基,R'为氢原子,羟基或甲氧 基,alk为含2至6个碳原子的次烷基或 含2至6个碳原子的次烷氧基,alk'则 为含2至6个碳原子的次烷氧基。 30﹒根据申请专利范围第29项之寡聚物,其 中只含有嘌呤硷基。 31﹒根据申请专利范围第30项之寡聚物,其 中该寡聚物之鸟嘌呤或经取代之鸟嘌呤可 用以解读双股DNA其中一股的鸟嘌呤, 而腺嘌呤或经取代之腺嘌呤可用以解读双 股DNA其中一股的腺嘌呤。 32﹒根据申请专利范围第31项之寡聚物,其 中寡聚物顺式构型之鸟嘌呤核单位或经 取代之鸟嘌呤核单位可用以解读双股 DNA中平行股的鸟嘌呤,寡聚物反式构型 之鸟嘌呤核单位或经取代之鸟嘌呤核 单位可用以解读双股DNA中反向平行股的 鸟嘌呤;寡聚物顺式构型之腺嘌呤核单 位或经取代之腺嘌呤核单位可用以解读 双股DNA中平行股的腺嘌呤,寡聚物反式 构型之腺嘌呤核单位或经取代之腺嘌呤 核单位可用以解读双股DNA中反向平行 股的腺嘌呤。 33﹒根据申请专利范围第29项之寡聚物,其 中该核间磷酸键结为烷基或芳香基膦酸 酯核间链结或磷酸二酯核间键结。 34﹒根据申请专利范围第33项之寡聚物,其 只含有嘌呤硷基。 35﹒根据申请专利范围第34项之寡聚物,其 中寡聚物之鸟嘌呤或经取代之鸟嘌呤可用 以解租蛙股DNA其中一股的鸟嘌呤,而腺 晓吟或经取代之腺喋a3可用以解赞双股 DNA其中一股的腺嫖呤;。 36﹒根据申请专利范围第35项之寡聚物,其 中寡聚物顺式构型之鸟嘌呤核单位或经 取代之鸟嘌呤核单位可用以解读双股 DNA中平行股的鸟嘌呤,寡聚物反式构型 之鸟嘌呤核单位或经取代之鸟嘌呤核 单位可用以解读双股DNA中反向平行股的 鸟嘌呤;寡聚物顺式构型之腺嘌呤核单 位或经取代之腺嘌呤核单位可用以解读 双股DNA中平行股的腺嘌呤,寡聚物反式 构型之腺嘌呤核单位或经取代之腺嘌呤 核单位可用以解读双股DNA中反向平行 股的腺嘌呤。 37﹒根据申请专利范围第36项之寡聚物,包 括下式的核单位 其中B包含一个嘌呤或嘧啶硷基,alk则 为含2至6个碳原子的次烷基或2至6个 碳原子的次烷氧基,R'则为氢原子,羟 基或甲氧基。 38﹒根据申请专利范围第37项之寡聚物,其 中R'为氢原子。 39﹒根据申请专利范围第37项之寡聚物,其 中alk为次乙基或次乙氧基。 40﹒根据申请专利范围第39项之寡聚物,其 中alk为次乙基。图示简单说明: 图1A和1B插述三链体,其中第三股的 嘧啶基可和双联DNA(华生一克立克)硷基 对形成三链体。 图2A至2D描述三链体,其中第三股的 瞟呤基可和双联DNA(华生一克立克)硷基 对形成三链体。 图3A至3C描述示范聚嫖呤顺序三链螺 旋构造的硷基顺序,其中第三股可“解读 “双股DNA其中一股之瞟呤基并与之形成 硷基配料。 图4A至4E描述示范性混合顺序三链螺 旋结构的硷基顺序,其中第三股可解读双 股DNA两股的嫖呤硷基,因此可与其形成 硷基配对。 图5描述一种核甘单位。其具有经烯 氧连结而延长的核甘间磷酸联结的修饰后 醣部分,且描述了核甘单位的制备过程。 图6描述一种核甘单位,其具有经次 烃基连结而延长的核甘间成酸联结的修饰 后醣部分,且描述了此单位的合成过程。 图7描述了三链螺旋结构的CD光谱, ( )表示一MP一寡聚物第三股,(…) 表示寡核甘酸第三股。 图8A和8B 表示采用psoralen一衍生MP -寡聚物和(A)单股DNA和(B)双股DNA 的交联作用。
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