技术特征：
1.一种纳米酶，其特征在于，所述纳米酶包括单链dna框架以及在所述单链dna框架的茎环单元上生长的金纳米颗粒，所述单链dna框架具有周期性重复多聚腺嘌呤茎环结构单元。2.如权利要求1所述的纳米酶，其特征在于，包括以下至少任一项：1)所述单链dna框架的粒径为50-450nm；2)所述单链dna框架包括(i)连续的a碱基组成的环部、(ii)由(i)的两端的部分序列互补配对形成的茎部，(iii)间隔序列；其中所述(i)和(ii)组成茎环结构；所述a碱基的个数为x，x≥10；形成所述茎部的互补配对的碱基对数为y，y≥2；所述间隔序列的碱基的个数z为3-80nt；3)所述纳米酶具有过氧化物酶催化活性或类过氧化物酶催化活性；4)所述纳米酶为纳米球、纳米管或纳米棒中的一种或几种。3.如权利要求1或2所述的纳米酶，其特征在于，包括以下任一项：1)x为10-50；2)y为2-30；3)z为8-50nt；4)所述单链dna框架中包含的颈环结构的序列选自seq id no.10～12任一；优选地，所述单链dna框架中包含的重复序列分别选自seq id no.7～9任一；进一步优选地，所述单链dna框架的序列选自[ccctaaccctaaccctaacccgcatccgaaaaaaaaaaaaaaaaaaaacggatgc]
n
、[tctaggccaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaggccacgt]
n
、[agtggtgaatgtaaggtgtatcagagcatccttttttttttttttttttttggatgcgtaaggtgtatcagaagtggtaatc]
n
中的一种或几种，其中n≥1。4.如权利要求1～3任一项所述的纳米酶的合成方法，其特征在于，所述方法以具有周期性重复多聚腺嘌呤茎环单元的单链dna框架为模板，以该单链dna框架的茎环单元为生长位点，在其上生长金纳米颗粒，得到所述纳米酶。5.如权利要求4所述的纳米酶，其特征在于，包括以下至少任一项：1)所述单链dna框架的粒径为50-450nm；2)所述单链dna框架包括(i)连续的a碱基组成的环部、(ii)由(i)的两端的部分序列互补配对形成的茎部，(iii)间隔序列；其中所述(i)和(ii)组成茎环结构；所述a碱基的个数为x，x≥10；形成所述茎部的互补配对的碱基对数为y，y≥2；所述间隔序列的碱基的个数z为3-80nt；3)所述单链dna框架通过滚环扩增获得；4)所述生长金纳米颗粒的步骤包括：将所述单链dna框架与金前驱体，在还原剂的作用下进行还原反应，使得金单质在所述单链dna
框
架的茎环单元上进行生长。6.如权利要求5所述的合成方法，其特征在于，包括以下任一项：1)x为10-50；2)y为2-30；3)z为8-50nt；4)所述单链dna框架中包含的颈环结构的序列选自seq id no.10～12任一；优选地，所述单链dna框架中包含的重复序列分别选自seq id no.7～9任一；进一步所述单链dna框架的序列选自[ccctaaccctaaccctaacccgcatccgaaaaaaaaa
a
aaaaaaaaaacggatgc]
n
、[tctaggc
caaaaaaaaaaaaaaaaaaaaggccacgt]
n
、[gattaccacttctgatacaccttacgcatccaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaggatgctctgatacaccttacattcaccact]
n
中的一种或几种；其中n≥1。7.如权利要求5所述的合成方法，其特征在于，包括以下至少任一项：1)所述滚环扩增获得单链dna框架的步骤包括：孵育包括环状dna模板、dna聚合酶、dntps、缓冲液的混合溶液，进行滚环扩增，获得所述单链dna框架；2)所述金前驱体为氯金酸溶液；3)所述还原剂为弱还原剂；优选地，选自柠檬酸三钠、抗坏血酸、盐酸羟胺中的一种或几种；进一步优选地，为柠檬酸三钠；4)所述还原剂的浓度为0.5-20mm；优选地，为4mm；5)所述单链dna框架在还原反应体系中的终浓度为0.05-0.3ng/μl；优选地，为0.1ng/μl；6)所述金前驱体在反应体系中的终浓度为0.2-3mm；优选地，为0.8mm；7)所述还原反应的温度为20-50℃；优选地，为35℃；8)所述还原反应的时间为0.5-6h；优选地，为3h。8.如权利要求7所述的合成方法，其特征在于，包括以下至少任一项：1)所述环状dna模板为单链环状dna；2)所述环状dna模板在滚环扩增混合溶液中的终浓度为2-30nm；优选地，为10nm；3)所述dna聚合酶选自phi29 dna聚合酶、bst 2.0dna polymerase、φ29polymerase中的一种或几种；优选地，为phi29 dna聚合酶；4)所述dna聚合酶在混合溶液中的终浓度为0.5-5u/μl；优选地，为2u/μl；5)所述dntps包括datp、dttp、dctp、dgtp，其浓度分别为1.5-4mm/μl；优选地，分别为2.5mm/μl；6)所述缓冲液为磷酸钠缓冲液、tae缓冲液、tbe缓冲液中的一种或几种；优选地，为磷酸钠缓冲液；7)所述滚环扩增的温度为20-35℃；优选地，为30℃；8)所述滚环扩增的时间为0.5-8h；优选地，为4h；9)在滚环扩增完成后，还包括对dna聚合酶进行高温变性的步骤；优选地，在68℃，15min进行高温变性处理；进一步优选地，还包括离心去除聚合酶的步骤，所述离心条件为14000rpm/min，2min。9.如权利要求7所述的合成方法，其特征在于，所述环状dna模板的合成步骤包括：(1)将碱基数为50-210个碱基的单链dna进行模板组装；所述单链dna包括(i)连续的t碱基组成的环部、(ii)由(i)的两端的部分序列互补配对形成的茎部，(iii)间隔序列；其中所述(i)和(ii)组成茎环结构；所述t碱基的个数为x，x≥10；(iii)游离的碱基的个数y为3-80nt；(2)在dna连接酶的作用下，连接成环，得到所述环状dna模板。10.如权利要求9所述的合成方法，其特征在于，包括以下至少任一项：1)步骤(1)中，x为10-50；2)步骤(1)中，y为2-30；3)步骤(1)中，z为8-50nt；
4)步骤(1)中，模板组装是指，所述单链dna在缓冲液中进行高温处理后，缓慢降至室温，退火，使得单链dna之间互补的序列进行互补；优选地，所述高温处理为95℃变性5分钟；5)步骤(2)中，所述缓慢降至室温是指在2h内逐步冷却至室温；6)步骤(2)中，所述连接酶用于生成磷酸二酯键，选自t4 dna连接酶、e.coli dna连接酶、circligase
tm
ii单链dna连接酶中的一种或几种；优选地，为t4 dna连接酶；7)步骤(2)中，所述连接的温度为10-25℃；优选地为16℃；8)步骤(2)中，所述连接的时间为3-10h；优选地为5h；9)步骤(2)中，在采用连接酶连接后，所述方法还包括步骤(3)在高温下，对连接酶进行变性的步骤；优选地，在65℃，孵育10min进行变性处理。11.如权利要求9所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述单链dna为5’端经过修饰的单链dna，具体为磷酸化修饰、亲和素修饰、羧基修饰中的一种；进一步优选地，所述单链dna的序列如seq id no.1～3任一所示。12.如权利要求3～11任一项所述方法制备得到的纳米酶。13.如权利要求12所述的纳米酶，其特征在于，所述纳米酶具有过氧化物酶催化活性或类过氧化物酶催化活性；和/或，所述纳米酶为纳米球、纳米管或纳米棒中的一种或几种。14.如权利要求1～3任一项、12或13所述的纳米酶在作为过氧化物酶中的应用。
技术总结
本发明属于生物医药领域，公开了一种合成人工纳米酶的方法，该方法通过滚环扩增(RCA)构建具有周期性重复多聚腺嘌呤(polyA)茎环单元的单链DNA框架，以该DNA框架为模板，在其茎环单元上生长金纳米颗粒，通过调节框架的序列长度及polyA单元间隔序列的长度、以及金前驱体的浓度等，可以调控金纳米颗粒的数量及空间间隔，以此构建催化活性可编程的纳米酶。本发明方法合成的纳米酶具有可编程的过氧化物酶催化活性，具有广泛应用前景。具有广泛应用前景。具有广泛应用前景。
技术研发人员：王丽华 陈晓亮 李江 樊春海
受保护的技术使用者：上海前瞻创新研究院有限公司
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/7/8