多核苷酸合成的研究 Ⅷ.用T_4RNA联结酶酶促合成GpCpm~1ⅠpφpGpGp

本文报导了酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-半分子反密码区中GpCpm~1IpψpGpGp的酶促合成。作者发现,当以~(32)pGpGp(2′,3′)为供体,GpCpm~1Ipψ为受体,用T_4RNA联结酶在一般条件下联结时(37℃,2小时),产率只有10%左右;但在10℃条件下,供体与受体比为1:5时,可以得到50～60%的较高产率。将~(32)pGpGp(2′,3′)与GpCpm~1Ipψ用T_4RNA联结酶在pH8.3,10℃下反应48小时后,再经DEAE-葡聚糖凝胶A-25柱层析分离纯化,即可得到GpCpm~1Ipψ~(32)pGpGp(2′,3′)。产物经双向电泳层析图谱分析,抗单酯酶测定,毗邻分析,用牛胰核糖核酸酶水解然后5′端用~(32)p标记,再经双向图谱和核苷酸组成比例等鉴定,证明产物的纯度和排列顺序符合预定要求。     

多核苷酸合成的研究 Ⅴ.酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-端半分子反密码区GpCpm~1Ipψ的合成

本文报道用化学方法合成酵母丙氨酸转移核糖核酸3’-端半分子反密码区中的GpCpm~1IpΨ四核苷三磷酸片段。合成路线是由_(Ho)Ψ~(Bz)(OBz)_2开始,采用逐个伸长的方式,依次同保护单核苷酸_(MMT)m~1I(OBz)-p,_(MMT)C~(Bz)(OBz)-p和_(iBu)G~(iBu)(OiBu)-p缩合得到全酰化的保护四核苷三磷酸,最后用NH_3/甲醇溶液脱去全部酰基保护基并经柱层析分离纯化得GpCpm~1IpΨ。所用缩合剂均为DCC。纯化后的GpCpm~1IpΨ层析电泳鉴定均一,碱解和酶解得到预期的核苷酸组成比例。     

多核苷酸合成的研究 Ⅳ.UpCpCpA的合成

用化学合成或化学与酶促合成相结合的方法均能制备得到UpCpCpA(图1)。化学合成包括“2+2”和“1+3”两条路线。参考Mackey和Gilham方法,在PNPase催化下,引物UpCpC与2’(3’)-O-甲氧乙基ADP反应进行单一加成可产生30%的UpCpCpA。为了获得纯的产品,采用了二次柱层析法(图2)。文中讨论了PNPase连接的转核苷酸作用问题。     

多核苷酸合成的研究 Ⅲ.CpUpCpG>p的合成

本文报道用PNPase和RNase N_1相结合的方法合成了CpUpCpG>p。选择适当的反应条件,包括1.CpUpC∶GDP=1∶5(克分子比),2.RNase N_1:PNPase=4∶1(活力单位比),3.反应pH为7.6,4.37°反应10小时,CpUpCp@>p产率可达64%。另有18%开环产物CpUpCpGp。后者又可用氯甲酸乙酯进行环化得到60%产率的CpUpCpG>p。     

多核苷酸合成的研究——Ⅴ.酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-端半分子反密码区GpCpm~1pψ的合成

本文报道用化学方法合成酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-端半分子反密码区中的GpCp-m~1IpΨ*四核苷三磷酸片段。合成路线是由_(HO)Ψ~(Bz)(OBz)_2开始,采用逐个伸长的方式,依次同保护单核苷酸_(MMT)m_1I(OBz)-p,_(MMT)C~(Bz)(OBz)-p和_(1Bu)G_(iBu)(OiBu)-p缩合得到全酰化的保护四核苷三磷酸,最后用NH_3/甲醇溶液脱去全部酰基保护基并经柱层析分离纯化得GpCpm~1IpΨ。所用缩合剂均为DCC。纯化后的GpCpm_1IpΨ层析电泳鉴定均一,碱解和酶解得到预期的核苷酸组成比例。     

多核苷酸合成的研究——Ⅳ.UpCpCpA的合成

用化学合成或化学与酶促合成相结合的方法均能制备得到UpCpCpA(图1)。化学合成包括“2 2”和“1 3”两条路线。参考Mackey和Gilham方法,在PNPase催化下,引物UpCpC与2′(3′)-O-甲氧乙基ADP反应进行单一加成可产生30%的UpCpCpA。为了获得纯的产品,采用了二次柱层析法(图2)。文中讨论了PNPase连接的转核苷酸作用问题。     

多核苷酸合成的研究——Ⅲ.CpUpCpG>p的合成

本文报道用PNPase和RNase N_1相结合的方法合成了CpUpCpG>p。选择适当的反应条件,包括1.CpUpC:GDP=1:5(克分子比),2.RNase N_1:PNPase=4:1(活力单位比),3.反应pH为7.6,4.37°反应10小时,CpUpCpG>p产率可达64%。另有18%开环产物CpUpCpGp。后者又可用氯甲酸乙酯进行环化得到60%产率的CpUpCpG>p。     

多核苷酸合成的研究 Ⅱ.CpUpCp、GpUp和CpUpCpGpUp的合成

本文报道了酵母丙氨酸转移核糖核酸3’-端茎区顺序中CpUpCpGpUp五核苷五磷酸的合成。_(HO)U(OBz)-p-NHC_6H_5同_(MMT)GA~(AC)(OAc)-p或_(MMT)G~(iBu)(OiBu)-p用DCC缩合再脱去5’-MMT后可分别得到_(HO)G~(Ac)(OAc)-p-U(OBz)-p-NHC_6H_5和_(HO)G~(iBu)(OiBu)-U(OBz)-p-NHC_6H_(50) _(HO)U(OBz)-p-NHC_6H_5同_(Bz)C~(Bz)(OBz)-p用DCC缩合再脱去3’-末端磷酸的苯胺保护基得到_(Bz)C~(Bz)(OBz)-pU(OBz)-p,此保护二核苷酸再同_(Ho)C~(Bz)(OBz)-p-NHC_6H_5用DCC缩合,然后再脱去3’-末端磷酸的苯胺保护基得到_(Bz)C~(Bz)(OBz)-p-U(OBz)-p-C~(Bz)(OBz)-p。此保护的三核苷酸同_(Ho)G~(Ac)(OAC)-p-U(OBz)-p-NHC_6H_5用DCC缩合,然后脱去3’-末端磷酸的苯胺保护基和全部酰基保护基并经7M尿素柱层析纯化,最后得到自由的五核苷酸CpUpCpGpUp。产物经纸电泳、薄板层析鉴定为均一,用牛胰核糖核酸酶水解后得到预期的核苷酸组成比例。     

多核苷酸合成的研究——Ⅱ.CpUpCp、GpUp和CpUpCpGPUp的合成

本文报道了酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-端茎区顺序中CpUpCpGpUp五核苷五磷酸的合成。Hou(OBz)-p-NHC_6H_5同_(MMT)G~(Ac)(OAc)-p或_(MMT)G~(iHu)(OiBu)-p用DCC缩合再脱去5′-MMT后可分别得到_(HO)G~(Ac)(OAc)-p-U(OBz)-p-NHC_6H_5和_(HO)G~(iBu)(OiBu)-U(OBz)-p-NHC_6H_5。_(HO)U(OBz)p-NHC_6H_5同_(Bz)C~(Bz)(OBz)-p用DCC缩合再脱去3′-末端磷酸的苯胺保护基得到_(Bz)C~(Bz)(OBz)-pU(OBz)-p,此保护二核苷酸再同_(HO)C~(Bz)(OBz)-p-NHC_6H_5用DCC缩合,然后再脱去3′-末端磷酸的苯胺保护基得到_(Bz)C~(Bz)(OBz)-p-U(OBz)-p-C~(Bz)(OBz)-p。此保护的三核苷酸同_(HO)G~(Ac)(OAc)-p-U(OBz)-p-NHC_6H_5用DCC缩合,然后脱去3′-末端磷酸的苯胺保护基和全部酰基保护基并经7世尿素柱层析纯化,最后得到自由的五核苷酸CpUpCp--GpUp0产物经纸电泳、薄板层析鉴定为均一,用牛胰核糖核酸酶水解后得到预期的核苷酸组成比例。     

固定化多核苷酸磷酸化酶的研究——Ⅰ.固定化多核苷酸磷酸化酶的制备及其基本性质

对-重氮基苯磺酰乙基琼脂糖是制备固定化多核苷酸磷酸化酶的较好材料,与具有同样活性基团的纤维素和葡聚糖凝胶G200相比,活力回收高、稳定性好。固定化酶的最适pH 向偏碱的方向转移,最适温度较自然酶为宽,表观米氏常数与自然酶基本一致。57℃保温30分钟尚保留70%以上的活力,而自然酶仅剩余22%的活力,说明稳定性有所提高。     

固定化多核苷酸磷酸化酶的研究——Ⅰ.固定化多核苷酸磷酸化酶的制备及其基本性质

对-重氮基苯磺酰乙基琼脂糖是制备固定化多核苷酸磷酸化酶的较好材料,与具有同样活性基团的纤维素和葡聚糖凝胶G200相比,活力回收高、稳定性好。固定化酶的最适pH向偏碱的方向转移,最适温度较自然酶为宽,表观米氏常数与自然酶基本一致。57℃保温30分钟尚保留70%以上的活力,而自然酶仅剩余22%的活力,说明稳定性有所提高。     

多核苷酸合成的研究 Ⅶ.RNA连接酶合成十六核苷酸 (CpUpCpGpUpCpCpApCpUpCpGpUpCpCpA)

~(32)pCUCGUCCA(作为供体),CUCGUCCA(作为受体),其比例为1∶50,在RNA连接酶催化下,进行连接反应,形成16核苷酸片段即CUCGUCCA~(32)pCUCGUCCA。反应后产物经Sephadex G-75柱分离,分离后得到的产物通过下列鉴定:抗碱性磷酸单酯酶;同系层析;毗邻分析等。证明是我们所希望的产物,其产率经过重复在50～70%之间。这种RNA连接酶对合成具有一定排列顺序的RNA片段,可以认为将是一种很好的工具酶。     

多核苷酸合成的研究——Ⅶ.RNA连接酶合成十六核苷酸(CpUpCpGpUpCpCpApCpUpCpGpUpCpCpA)

~(32)pCUCGUCCA(作为供体),CUCGUCCA(作为受体),其比例为1:50,在RNA连接酶催化下,进行连接反应,形成16核苷酸片段即CUCGUCCA~(22)pCUCGUCCA。反应后产物经Sephadex G-75柱分离,分离后得到的产物通过下列鉴定:抗碱性磷酸单酯酶;同系层析;毗邻分析等。证明是我们所希望的产物,其产率经过重复在50～70%之间。这种RNA连接酶对合成具有一定排列顺序的RNA片段,可以认为将是一种很好的工具酶。     

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。     

大腸杆菌多核苷酸磷酸化酶的研究 Ⅰ.酶的提純与性质

大腸杆菌的抽提液中,合有焦磷酸酯酶,P~(32)中含有放射性焦磷酸,二者的联合作用,对于利用P~(32)-ADP末端磷交换方法測定多核苷酸磷酸化酶有干扰作用,P~(32)必須事先用酸水解。粗酶液中含有磷酸酯酶,能分解ADP、AMP,含量高时,对测定多核苷酸磷酸化酶有严重的干扰作用。經过一系列提純步驟,純酶制品的比活性与抽提液相比可提高約400倍,其中未檢查出核酸酶,非特异性磷酸单酯酶,5′-核苷酸酶,焦磷酸酯酶的含量很少。提純的酶制品相当稳定,在2—4℃中可保存三周,在37℃、47℃中加热20分钟,仍能保存87.2%与82.7%的活性,TMV-RNA,酵母HRNA与商品酵母HRNA均能稳定酶活性。     

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。     

多核苷酸合成的研究 Ⅷ.用T_4RNA联结酶酶促合成 GpCpmIpΨpGpGp

本文报导了酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-半分子反密码区中GpCpm~1IppGpGp的酶促合成。作者发现,当以~(32)pGpGp(2′,3′)为供体,GpCpm~1Ip为受体,用T_4RNA 联结酶在一般条件下联结时(37℃,2小时),产率只有10%左右;但在10℃条件下,供体与受体比为1:5时,可以得到50～60%的较高产率。将~(32)pGpGp(2′,3′)与GpCpm~1lp用T_4RNA 联结酶在pH8.3,10℃下反应48小时后,再经DEAE-葡聚糖凝胶A-25柱层析分离纯化,即可得到GpCpm~1Ip~(32)pGpGp(2′,3′)。产物经双向电泳层析图谱分析,抗单酯酶测定,毗邻分析,用牛胰核糖核酸酶水解然后5′端用~(32)p 标记,再经双向图谱和核苷酸组成比例等鉴定,证明产物的纯度和排列顺序符合预定要求。     

多核苷酸合成的研究——Ⅰ.酶促合成酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-端接受茎区八核苷七磷酸CpUpCpGpUpCpCpA

本文报道了用RNase N_1(核糖核酸酶、鸟嘌呤核苷酸-2’-移换酶,Neurospora Crassa,E.C.2.7.7.26)连接CpUpCpG>p与UpCpCpA合成酵母丙氨酸转移核糖核酸3’-端接受茎区八核苷七磷酸GpUpCpGpupCpCpA。反应条件包括:供体(CpUpCpG>p),0.07～0.09M;受体(UpCpCpA)浓度为供体浓度的三至七倍;RNase N_1,每毫升250单位;pH7.5磷酸缓冲液,0.1M;0°±2℃反应48小时。在这一反应中,CpUpCpGpUpCpCpA的产率随着受体与供体的克分子比例的增大而升高,当这一比例超过6,产率超过30%。本方法一次可得到纯的CpUpCpGpUpCpCpA数毫克。关于从最终产物中除去RNase N_1的问题,我们发现在pH3.5条件下进行DEAESephadexA-25(Cl~-型)柱层析或用pH2.7条件下的纸电泳法均可得到较满意的效果。当把反应物在6M NH_4OH,0.04M DTP,37℃保温15分钟,或者在pH7.4 Tris-HCl缓冲液和0.04MDTP,0℃保温7小时以后,RNase N_1即完全失活。可是,一旦除去上述DTP等抑制条件以后,失活后的RNase N_1在空气中可以逐步恢复其大部分活力。在我们的实验中没有向反应物中加入0.1%的明胶蛋白,很可能底物本身对RNase N_1具有一定的保护作用。在合成CpUpCpGpUpCpCpA的同时,我们还用RNase N_1合成了GpC,GpΨ,GpU,GpUp,GpUpCpC及CpUpCpGpUpCpC等寡核苷酸,并且都得到了较好的产率。对RNase N_1酶促合成CpUpCpGpUpCpCpA反应中产生的几个付产物进行了分离纯化和初步鉴定。     

多核苷酸合成的研究——Ⅰ.酶促合成酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-端接受茎区八核苷七磷酸CpUpCpGpUpCpCpA

本文报道了用RNase N_1(核糖核酸酶、鸟嘌呤核苷酸-2′-移换酶,Neurospora Crassa,E.C.2·7·7·26)连接CpUpCpG>p与UpCpCpA合成酵母丙氨酸转移核糖核酸3′-端接受茎区八核苷七磷酸CpUpCpGpUpCpCpA。反应条件包括:供体(CpUpCpG>p),0.07～0.09M;受体(UpCpCpA)浓度为供体浓度的三至七倍;RNase N_1,每毫升250单位;pH7.5磷酸缓冲液,0.1M;0°±2℃反应48小时。在这一反应中,CpUpCpGpUpCpCpA的产率随着受体与供体的克分子比例的增大而升高,当这一比例超过6,产率超过30%。本方法一次可得到纯的CpUpCpGpUpCpCpA数毫克。关于从最终产物中除去RNaseN_1的问题,我们发现在pH3.5条件下进行DEAMSephadexA-25(Cl~-型)柱层析或用pH2.7条件下的纸电泳法均可得到较满意的效果。当把反应物在6M NH_4OH,0.04M DTP,37℃保温15分钟,或者在pH7.4 Tris-HCl缓冲液和0.04M DTPJ 0℃保温7小时以后,RNase N_1即完全失活。可是,一旦除去上述DTP等抑制条件以后,失活后的RNase N_1在空气中可以逐步恢复其大部分活力。在我们的实验中没有向反应物中加入0.1%的明胶蛋白,很可能底物本身对RNase N_1具有一定的保护作用。在合成CpUpCpGpUpCpCpA的同时,我们还用RNase N_1合成了GpC,GpΨ,GpU,GpUp,GpUpCpC及CpUp(UpGpUpCpC等寡核苷酸,并且都得到了较好的产率。对RNase N_1酶促合成CpUpCpGpUpCpCpA反应中产生的几个付产物进行了分离纯化和初步鉴定。