多核苷酸合成的研究 ⅩⅣ.EcoRI接头片段脱氧八核苷七磷酸的合成

本文采用化学方法和化学与酶促相结合的方法分别合成了自身互补的EcoRI接头片段脱氧八核苷酸d-GpGpApApTpTpCpC。化学方法使用二酯法(4 4)的路线,各中间片段和最终产物用DEAE-葡聚糖凝胶A-25柱层析纯化。酶促合成是用化学合成的两个片段d-GGAA和d-TTCC,借RNA连接酶连接成脱氧八核苷酸。两种方法合成的八核苷酸都能被限制性内切酶EcoRI识别并水解得到预期的产物,同时双向指纹图谱分析证明合成的产物具有正确的核苷酸排列顺序。     

EcoRI限制性内切酶底物专一性的研究——具有核糖修饰的EcoRI底物类似物的合成

本文报道用化学和酶促相结合的方法合成了d-GGArATTCC和d-GGArATTC。酶促反应结果说明,当受体3′末端为核糖核苷时大大促进RNA连接酶的作用。产物的结构均经蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后的电泳-同系层析双向图谱鉴定得到证明。这两种类似物都能被EcoRI限制性内切酶识别并在专一位置上水解,结果说明EcoRI的识别顺序中第四位上d-A变为r-A并不显著影响酶的识别,而且证明了EcoRI的最小底物是含有识别顺序的七聚脱氧核苷酸。     

EcoRI限制性内切酶底物专一性的研究——具有核糖修饰的EcoRI底物类似物的合成

本文报道用化学和酶促相结合的方法合成了d-GGArATTCC和d-GGArATTC。酶促反应结果说明,当受体3'末端为核糖核苷时大大促进RNA 连接酶的作用。产物的结构均经蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后的电泳一同系层析双向图谱鉴定得到证明。这两种类似物都能被EcoRI 限制性内切酶识别并在专一位置上水解,结果说明EcoRI 的识别顺序中第四位上d-A 变为r-A 并不显著影响酶的识别,而且证阴了EcoRI 的最小底物是含有识别顺序的七聚脱氧核苷酸~*。     

用于DNA无性繁殖的EcoRI接头的化学合成

利用二酯法化学合成了一个脱氧八核苷酸(d-G-G-A-A-T-T-C-C)。此八核苷酸片段自身互补形成双链DNA片段,能被限制性内切酶EcoRI酶解。利用双向同系层析测定了它的核苷酸序列,证明这一片段的序列符合实验设计要求。     

人溶菌酶基因的合成和克隆

用固相亚磷酰胺法合成了人溶菌酶的全基因,全长为409bp,它包括了编码人溶菌酶的结梅基因,起始密码于ATG,终止密码子TAA、TGA,以及两端的BamHI和SphI的识别顺序。整个基因分成24个寡聚核苷酸片段进行合成,每个片段长度分别为26至38个核苷酸．然后用两种方法酶促连接成完整的人溶菌酶基因。基因克隆到M13载体上。用点杂交和限制酶酶切分析确定阳性克隆株。用双脱氧链终止法进行序列分析,证实所合成的人溶菌酶基因序列与设计的完全一致。     

酵母丙氨酸转移核糖核酸5'-半分子顺序14～22九核苷酸的合成

本文报道了酵母丙氨酸转移核糖核酸5'-半分子中二氢尿嘧啶环区的九核苷酸AGDCGGDAG的合成工作。合成的方案是采用先合成AGD、CGG和DAG三个三核苷二磷酸片段,然后再以AGD pCGGDAG(3 p6)或AGDCGG pDAG(6 p3)两种方式用T_4 RNA连接酶连接成为所需要的九核苷酸。CGG和DAG是采用磷酸二酯法进行化学合成,AGD是用AG>P同D借核糖核酸酶N_1酶促合成。这个路线的优点是三个三核苷二磷酸片段易于大量合成制备,无论是3 p6或6 p3两条路线的中间产物AGDOGG(产率61%)和CGGDAG(产率64%)和最终的九核苷酸产物都能得到好的连接产率和分离纯度。3 p6和6 p3两条路线所得的九核苷酸的连接产率分别为52%和82%。合成的产物均经过毗邻分析,5'末端~(32)P标记后的电泳-同系层折双向纯度鉴定或凝胶电泳以及核苷酸顺序分析证明了合成产物的均一性和结构的正确性。     

酵母丙氨酸转移核糖核酸5’-半分子顺序14～22九核苷酸的合成

本文报道了酵母丙氨酸转移核糖核酸5′-半分子中二氢尿嘧啶环区的九核苷酸AGDCGGGDAG的合成工作。合成的方案是采用先合成AGD、CGG和DAG三个三核苷二磷酸片段,然后再以AGD pCGGDAG(3 p6)或AGDCGG pDAG(6 p3)两种方式用T_4RNA连接酶连接成为所需要的九核苷酸。CGG和DAG是采用磷酸二酯法进行化学合成,AGD是用AG>P同D借核糖核酸酶N_1酶促合成。这个路线的优点是三个三核苷二磷酸片段易于大量合成制备,无论是3 p6或6 p3两条路线的中间产物AGDCGG(产率61%)和CGGDAG(产率64%)和最终的九核苷酸产物都能得到好的连接产率和分离纯度。3 p6和6 p3两条路线所得的九核苷酸的连接产率分别为52%和82%。合成的产物均经过毗邻分析,5′末端~(32)P标记后的电泳-同系层析双向纯度鉴定或凝胶电泳以及核苷酸顺序分析证明了合成产物的均一性和结构的正确性。     

用改良三酯法合成富集d-A的脱氧十一核苷酸d-AAACCACCATA

本文报道用改良三酯法合成富集d-A的脱氧十一核苷酸片段d-AAACCACCATA。以TPSCl+Te(1:4)为缩合剂进行片段缩合,反应在1～2小时内即可达到完全。Dmt基的脱除采用ZnBr_2/硝基甲烷溶液,几乎没有发现脱嘌呤副反应。最终的合成产物经核苷酸顺序分析证明具有正确的排列顺序。     

脑啡肽基因的合成——Ⅱ.d-GGAAACCA的合成

本文报道了脑啡肽基因下链26核苷酸中八核苷酸片段d-GGAAACCA(10～17)的合成。合成系采用改良的三酯法,先合成和,再用对氯苯基磷酰二氯在1,2,4-三氮唑存在下磷酰化得到和,然后由bzAobz开始,依次同和缩合得到。在所有的缩合反应中,缩合剂均采用2,4,6-三甲基苯磺酰硝基咪唑。所得的全保护八核苷酸用浓氨水和80%醋酸脱去保护基后再经DEAE-葡聚糖凝胶A-25(7M尿素)柱层析分离纯化并去盐后,即得到d-GGAAACCA。产物经5'-~(32)P标记后,同系层析均一,蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后的电泳-同系层析双向图谱能够得到预期的核苷酸排列顺序。     

多聚核苷酸的合成与研究——Ⅵ.用于DNA无性繁殖研究的八脱氧核苷酸EcoRI接头的化学合成

用均三甲基苯磺酰氯(MS)作缩合剂,合成了带保护基的八脱氧核苷酸 dMMTr GpGpApApTpTpCpCp。B_2B_2B_2B2 AnAn脱去保护基后,经葡聚糖G-50凝胶过滤和7M尿素柱层析分离和纯化,得到双链的完全自身配对的八脱氧核苷酸 5′G—G—A—A—T—T—C—C—3′ 3′C—C—T—T—A—A—G—G—5′。经双向同系层析分析,核苷酸排列顺序符合实验设计要求。用Eco RI酶处理后,可以降解成小片段。     

酵母丙氨酸转移核糖核酸中十三核苷酸(23～35)类似物(CpGpCpGpCpUpCpCpCpUpUpIpGp)的合成

本文报道了利用酶促合成的方法(RNase N_1和T_4 RNA连接酶)合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸分子中第23位到第35位的十三核苷酸的类似物CpGpCpGpCpUpCpCpCpUpUpIp-Gp(天然酵母丙氨酸tRNA中第26位是m_2~2G)。CpGpCpG是由CpG>p和CpG经RNase N_1酶催化合成的,产率为20%。十三核苷酸CpGpCpGpCpUpCpCpCpUpUpIpGp的合成是由T_4 RNA连接酶催化CpGpCpG与pCpUpCpCpCpUpUpIpGp之间的连接反应实现的,产率为80%。产物经双向电泳层析分析为一点,用蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后的双向图谱分析证明十三核苷酸的核苷酸排列顺序正确。     

多核苷酸合成的研究 改良三酯法化学合成脱氧十二核苷十一磷酸d-CATGAATTCATG

本文报道一种简便的化学合成多聚脱氧核苷酸的三酯法以及自身互补的脱氧十二核苷十一磷酸d-CATGAATTCATG的化学合成,这种方法包括:(1)直接使用容易制备的O~5',N-保护的脱氧核苷-3'-对氯苯磷酸二酯的钡盐和过量的N-保护的脱氧核苷缩合,高效地合成保护的二聚体三酯中间物DmtN'(?)N'OH(N'表示d-T,d-BzA,d-(an)C或d-_(tb)G;(?)表示对氯苯磷酸二酯)。(2)二聚体三酯中间物3'端的羟基和过量的对氯苯磷酰双三唑反应,得到几乎定量产率的磷酸化中间物DmtN'(?)N'(?)OH。(3)采用均三甲基苯磺酰硝基咪唑为缩合剂。试剂十分稳定,具有容易制备和缩合能力强的优点。(4)硅胶短柱层析方法应用于各个三酯中间物的分离纯化,层析过程可在3小时内完成。通过脱氧十二核苷十一磷酸d-CATGAATTCATG的化学合成,证明这是一个快速合成多聚脱氧核苷酸的有效途径。首先,我们合成不同的二聚体三酯中间物,并依次缩台,得到八聚体d-_(HO)A~(Bz)(?)A~(Bz_(?)T(?)T(?)C~(An)A~(Bz)(?)T(?)G_(OBz)~(ib)和四聚体磷酸化中间物d-DmtC~(An)A~(Bz)(?)T(?)G~(ib)(?)OH(产率70～94%)。然后,将上述四聚体和八聚体片段进一步缩合,并用浓氨水、80%醋酸脱除所有保护基,经葡聚糖凝胶G-75和DEAE-葡聚糖凝胶A-25二次柱层析纯化,得到脱氧十二核苷十一磷酸。顺序分析的结果证明合成的产物具有正确的结构。此外,产物能被限制性内切酶EcoRI识别并水解得到预期的结果。     

脑啡肽基因的合成——Ⅰ.d-GATCCTAGA的合成

本文报道了脑啡肽基因下链二十六核苷酸中九核苷酸d-GATCCTAGA的合成。合成系采用改良的三酯法,即先合成和三个片段,然后由脱去5'-Dmt基后依次同和向5'端延伸缩合得到产物和是通过和分别同过量的d-T缩合,然后再用对氯苯磷酰双三唑对产物的3'-OH进行磷酰化得到。则是由同反应得到。在所有的缩合反应中,都采用2,4,6-三甲基苯磺酰硝基咪唑为缩合剂,缩合产物都以硅胶短柱层析分离纯化。除保护的九核苷酸未进行硅胶柱层析纯化之外,各中间片段经硅胶柱层析纯化后的收率都在75%以上。合成的全保护九核苷酸用浓氨水和80%醋酸相继脱去全部保护基后,以DEAE-葡聚糖凝胶A-25柱层析(含7M尿素)分离纯化,经去盐后得到d-GATCCTAGA,收率31.7%。产物的5'-OH用~(32)P标记后,同系层析均一,蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后,作电泳-同系层析双向图谱,证明核苷酸排列顺序正确。     

多核苷酸合成的研究——改良三酯法化学合成脱氧十二核苷十一磷酸 d-CATGAATTCATG

本文报道一种简便的化学合成多聚脱氧核苷酸的三酯法以及自身互补的脱氧十二核苷十一磷酸d-CATGAATTCATG 的化学合成,这种方法包括:(1)直接使用容易制备的O~5',N-保护的脱氧核苷-3'-对氯苯磷酸二酯的钡盐和过量的N-保护的脱氧核苷缩合,高效地合成保护的二聚体三酯中间物DmtN'(?)N'OH(N'表示d-T,d-BzA,d-_(an)C 或d-_(ib)G;(?)表示对氯苯磷酸二酯)。(2)二聚体三酯中间物3'端的羟基和过量的对氯苯磷酰双三唑反应,得到几乎定量产率的磷酸化中间物DmtN'(?)N'(?)OH。(3)采用均三甲基苯磺酰硝基咪唑为缩合剂。试剂十分稳定,具有容易制备和缩合能力强的优点。(4)硅胶短柱层析方法应用于各个三酯中间物的分离纯化,层析过程可在3小时内完成。通过脱氧十二核苷十一磷酸d-CATGAATTCATG 的化学合成,证明这是一个快速合成多聚脱氧核苷酸的有效途径。首先,我们合成不同的二聚体三酯中间物,并依次缩合,得到八聚体d-_(HO)A~(Bz)(?)A~(Bz)(?)T(?)T(?)C~(An)A~(B(?))(?)T(?)G_(OBz)~(ib)和四聚体磷酸化中间物d-DmtC~(An)(?)A~(Bz)(?)T(?)G~(ib)(?)OH(产率70～94%)。然后,将上述四聚体和八聚体片段进一步缩合,并用浓氨水、80%醋酸脱除所有保护基,经葡聚糖凝胶G-75和DEAE-葡聚糖凝胶A-25二次柱层析纯化,得到脱氧十二核苷十一磷酸。顺序分析的结果证明合成的产物具有正确的结构。此外,产物能被限制性内切酶EcoRI 识别并水解得到预期的结果。     

人α-心钠素全基因的化学合成

用固相亚磷酰胺法(solid-phase phosphoramidite method)合成了人α-心钠素(简称α-hANP)的全基因。合成的α-hANP基因全长为96bp,包括编码α-hANP的结构基因、基因5＇端的谷氨酸(作为表达产物用内肽酶Glu-C专一裂解的位点)密码子GAA、基因3＇端的终止信号TGA及基因两端的接头部分。基因分7个寡聚核苷酸片段在DNA合成仪上合成,然后一次性酶促连接成为完整的α—hANP双链基因。化学合成的基因克隆到M13载体上,经分子杂交鉴定筛选出的α-hANP基因克隆株,用双脱氧链终止法进行序列分析,证明核苷酸顺序正确。     

酵母丙氨酸转移核糖核酸5′-端GpGpGpCpGPUpGpUp~(m~1)GpGpCpGpU十三核苷十二磷酸片段(1～13)的合成

本文介绍用T_4 RNA连接酶酶促合成方法合成酵母丙氨酸转移核糖核酸5′端十三核苷十二磷酸片段(1～13)GpGpGpCpGpUpGpUp~(m~1)GpGpCpGpU的工作。我们将这一片段分为二段来合成,先合成5′-端6Nt和3′-端7Nt(A合成路线)或5′端7Nt和3′-端6Nt(B合成路线),再将它们连接起来。并对由于片段含鸟便嘌呤核苷酸较多而在合成和分离上出现的一些特性进行了探讨。     

人生长激素释放因子基因的合成和克隆

本文报道人生长激素释放因子(Leu²⁷,Met⁴⁴)hGRF(1-44)基因的合成和克隆。选用大肠杆菌高效表达所偏爱的简并密码子,用计算机辅助设计合成基因的顺序,用固相亚磷酸酰胺法合成了hGRF的6个寡聚核苷酸片段,长度分别为39至51个桉苷酸,总共141个碱基对。通过酶促连接反应构建完整的hGRF基因,并直接克隆到pUC-19质粒中,克隆的宿主菌为E．Coll JM83。通过抗性筛选、阳性标记筛选、限制酶分析和分子杂交确定阳性克隆株。用M13双脱氧末端终止法对克隆基因序列分析,证实台成和克隆的hGRF基因序列完全正确。     

C型产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆与表达

利用PCR技术,从C型产气荚膜梭菌染色体基因组中扩增了1．2kb的α毒素基因,将纯化的PCR产物与载体pGEM-T连接,转化至受体菌JM109中,经NcoI／EcoRI和BamHI／EcoRI酶切鉴定及核苷酸序列测定证实,重组质粒pXCPAl中含有α毒素全基因。随后用NcoI／EcoRI酶切质粒pXCPAl,回收α毒素基因片段,插入到事先经同样酶切处理的载体pET-28c中相应酶切位点,构建了表达质粒pETXAl,经NcoI／EcoRI和BamHI／EcoRI酶切鉴定及核苷酸序列测定证实,表达质粒含有α毒素基因且基因序列和阅读框架正确。重组菌株BL21(DE3)(pETXAl)表达产物经ELISA检测和SDS-PAGE分析,重组菌株表达的α毒素蛋白能够被α毒素单抗识别,其表达量占菌体总蛋白相对含量的16．28％。     

小鼠白细胞介素4基因的化学合成、克隆与表达

利用381A型DNA合成仪,分29个寡聚核苷酸片段化学合成了小鼠IL-4全基因,共442bp。以pUC12质粒作为载体,将所有合成片段分前后两组进行磷酸化、退火、连接和克隆,经过菌落原位杂交、酶切鉴定和质粒DNA序列分析,分别得到了含有小鼠IL-4前后两半基因片段的两种重组质粒,回收前半基因片段,插入到含有后半基因重组质粒的EcoRI和PstI酶切位点之间,成功地得到了含有小鼠IL-4全基因的重组质粒pFR101。将全合成基因插入到质粒pSM53中,得表达质粒pFR105,转化大肠杆菌TAP106,根据IL-4对CTLL细胞的作用,肯定了TAP106(pFR105)细菌中有小鼠IL-4活性蛋白的表达。     

脑啡肽基因的合成 Ⅱ.d-GGAAACCA的合成

本文报道了脑啡肽基因下链26核苷酸中八核苷酸片段d-GGAAACCA(1～17)的合成。合成系采用改良的三酯法,先合成(DMT)ibG?ibG?bzA(DMT)bzA?bzA和(DMT)anC?anC(?2代表),再用对氯苯基磷酸二氯在1,2,4-三氮唑存在下磷酰化得到(DMT)ibG?ibG?bzA?OH、(DMT)bzA?bzA?OH和(DMT)anC?anC?OH,然后由bzAobz开始,依次同(DMT)anC?anC?OH、(DMT)bzA?bzA?OH和(DMT)ibG?ibG?bzA?OH缩合得到(DMT)ibG?ibG?bzA?bzA?bzA?anC?anC?bzAobz。在所有的缩合反应中,缩合剂均采用2,4,6-三甲基本磺酰硝基咪唑。所得的全保护八核苷酸用浓氨水和80%醋酸脱去保护基后再经DEAE-葡聚糖凝胶A-25(7M尿素)柱层析分离纯化并去盐后,即得到d-GGAAACCA。产物经5′-~(32)P标记后,同系层析均一,蛇毒磷酸二酯酶部分酶解后的电泳-同系层析双向图谱能够得到预期的核苷酸排列顺序。