用于表面结合寡核苷酸的化学裂解和脱保护的组合物和方法与流程

文档序号:20513881发布日期:2020-04-24 18:51阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种将多个固定的双链多核苷酸线性化的方法,其包括:

提供包含双链多核苷酸的固体载体,其中每个双链多核苷酸包含第一链和第二链,其中第一链和第二链各自在其5'端固定于固体载体,并且其中每个第一链包含能够通过过渡金属络合物进行化学裂解的第一裂解位点,其中过渡金属络合物是钯络合物或镍络合物;

使双链多核苷酸与过渡金属络合物的水溶液接触,从而在第一裂解位点裂解一个或多个第一链,并产生一个或多个裂解的第一核酸和裂解的固定的第一链;以及,

从固体载体上去除裂解的第一核酸。

2.权利要求1的方法,其中每个第一链从固定于固体载体的第一延长引物延长。

3.权利要求2的方法,其中第一延长引物包含第一裂解位点。

4.权利要求2或3的方法,其中第一延长引物包含p5序列或经修饰的p5序列。

5.权利要求1至4中任一项的方法,其中第一裂解位点包含能够通过过渡金属络合物进行化学裂解的经修饰的核苷或核苷酸部分。

6.权利要求5的方法,其中经修饰的核苷或核苷酸部分包含烯丙基。

7.权利要求5或6的方法,其中第一裂解位点包含经修饰的核苷或核苷酸部分,所述部分具有式(ii')的结构:

其中,碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶、或其衍生物。

8.权利要求5至7中任一项的方法,其中经修饰的核苷或核苷酸部分具有胸腺嘧啶碱基。

9.权利要求1至8中任一项的方法,其中过渡金属络合物是钯(0)络合物。

10.权利要求9的方法,其中钯(0)络合物为pd(thp)2、pd(thp)4、pd(thm)4或其组合。

11.权利要求9的方法,其中钯(0)络合物是原位产生的。

12.权利要求11的方法,其中钯(0)络合物是通过将一种或多种钯(ii)化合物与三(羟基丙基)膦(thp)混合而产生的,并且其中钯(ii)化合物选自na2pdcl4、(pdallylcl)2、[pdallyl(thp)]cl和[pdallyl(thp)2]cl。

13.权利要求11的方法,其中钯(0)络合物是通过将pd(pph3)4与三(羟基丙基)膦混合而产生的。

14.权利要求1至8中任一项的方法,其中过渡金属络合物是镍(0)络合物。

15.权利要求14的方法,其中镍(0)络合物是由镍(ii)化合物原位产生的。

16.权利要求1至15中任一项的方法,其中每个裂解的固定的第一链的3'端包含保护基。

17.权利要求16的方法,其中保护基是具有式(i)的结构的3'末端磷酸酯部分:

其中:

r1为-nh2、-oh、-nhc(o)ora或-och2osi(rb)3;

ra为c1-4烷基、叔丁基、烯丙基、苄基或9-芴基甲基;

每个rb独立地选自c1-4烷基和苯基;并且

r2为h、c1-4烷基、任选取代的四氢呋喃、或核苷酸。

18.权利要求1至17中任一项的方法,其中每个第二链从固定于固体载体的第二延长引物延长,并且每个第二链包含第二裂解位点。

19.权利要求18的方法,其中第二延长引物包含第二裂解位点。

20.权利要求18或19的方法,其中第二裂解位点不能通过钯络合物或镍络合物进行化学裂解。

21.权利要求18至20的方法,其中第二延长引物包含p7核苷酸序列、或经修饰的p7核苷酸序列、或p17核苷酸序列。

22.权利要求18至21中任一项的方法,其中第二裂解位点通过选自化学裂解、光裂解、酶促裂解及其组合中的方法而裂解。

23.权利要求22的方法,其中第二裂解位点通过化学裂解而裂解,并且其中第二裂解位点包括二醇接头或偶氮苯接头。

24.权利要求23的方法,其中二醇接头包含式(viii)的结构:

其中

r是2、3、4、5或6;并且

s是2、3、4、5或6。

25.权利要求24的方法,其中二醇接头可通过高碘酸盐裂解。

26.权利要求23的方法,其中偶氮苯接头包含式(x)的结构:

其中

r1为h、羟基或被保护的羟基;

r2为h、c1-6烷基或c1-6烷氧基;

每个r3和r4独立地为h、卤素、-c(o)or5或-c(o)nhr6

每个r5和r6独立地为h、c1-6烷基或c6-10芳基;

x为-c(o)-、-ch2-或-c(o)nh-;并且

每个m1、m2和m3独立地是1、2、3、4、5、或6。

27.权利要求26的方法,其中偶氮苯接头可以通过na2s2o4裂解。

28.权利要求22的方法,其中第二裂解位点通过酶促裂解而裂解。

29.权利要求1至28中任一项的方法,其中双链多核苷酸通过共价键合固定于固体载体。

30.一种将多个固定的双链多核苷酸线性化的方法,其包括:

提供包含双链多核苷酸的固体载体,其中每个双链多核苷酸包含第一链和第二链,其中第一链和第二链在其5'端固定于固体载体,并且其中每个第一链包含第一裂解位点,并且每个第二链包含含有偶氮苯接头的第二裂解位点;

在第一裂解位点裂解一个或多个第一链,并产生一个或多个裂解的第一核酸和裂解的固定的第一链;

从固体载体上去除裂解的第一核酸;

对固定的第二链进行测序;

再合成与第二链互补的衍生第一链;以及

在第二裂解位点裂解一个或多个第二链,并产生一个或多个裂解的第二核酸和裂解的固定的第二链。

31.权利要求30的方法,其中每个第一链从固定于固体载体的第一延长引物延长,并且其中第一延长引物包含第一裂解位点。

32.权利要求30或31的方法,其中第一裂解位点通过选自化学裂解、光裂解、酶促裂解及其组合中的方法而裂解。

33.权利要求30至32中任一项的方法,其中每个第二链从固定于固体载体的第二延长引物延长,并且其中第二延长引物包含第二裂解位点。

34.权利要求30至33中任一项的方法,其中偶氮苯接头包含式(x)的结构:

其中

r1为h、羟基或被保护的羟基;

r2为h、c1-6烷基或c1-6烷氧基;

每个r3和r4独立地为h、卤素、-c(o)or5或-c(o)nhr6

每个r5和r6独立地为h、c1-6烷基或c6-10芳基;

x为-c(o)-、-ch2-或-c(o)nh-;并且

每个m1、m2和m3独立地是1、2、3、4、5、或6。

35.权利要求30至34中任一项的方法,其中偶氮苯接头通过na2s2o4裂解。

36.权利要求30至35中任一项的方法,其中固定的第二链的测序包括连续掺入与固定的第二链互补的被标记的核苷酸并检测被标记的核苷酸。

37.权利要求30至36中任一项的方法,其中每个裂解的固定的第一链的3'端包含保护基。

38.权利要求37的方法,其中在再合成衍生第一链之前,将3'端裂解的固定的第一链的保护基脱保护。

39.权利要求30至38中任一项的方法,其进一步包括从固体载体上去除裂解的第二核酸,并对衍生第一链进行测序。

40.一种从寡核苷酸上去除3'端保护基的方法,其包括:

提供固体载体,其包含在其5'端固定在所述固体载体上的多个寡核苷酸,其中寡核苷酸各自包含具有式(i)的结构的3'端保护基;和

使寡核苷酸与脱保护试剂接触,从而裂解3'端保护基,以产生各自具有游离3'端羟基的寡核苷酸;

其中,

r1是-nh2、-oh、-nhc(o)ora或-och2osi(rb)3;

ra为c1-4烷基、叔丁基、烯丙基、苄基或9-芴基甲基;

每个rb独立地选自c1-4烷基和苯基;且

r2为h、c1-4烷基、任选取代的四氢呋喃、或核苷酸。

41.权利要求40的方法,其中r1为-och2osi(rb)3。

42.权利要求41的方法,其中每个rb为异丙基。

43.权利要求40至42中任一项的方法,其中r2是核苷酸。

44.权利要求40至43中任一项的方法,其中脱保护试剂包括氟离子或碱。

45.权利要求44的方法,其中脱保护试剂选自四正丁基氟化铵(tbaf)、hf、nh4f、csf、naoh和koh及其组合。

46.一种固体载体,其包括固定在其上的多个第一链多核苷酸,每个第一链多核苷酸包括能够通过过度金属络合物进行化学裂解的第一裂解位点;其中过度金属络合物是钯络合物或镍络合物;并且其中多个第一链多核苷酸在其5'端固定于固体载体。

47.权利要求46的固体载体,其中每个第一链多核苷酸包含固定于固体载体的第一延长引物。

48.权利要求47的固体载体,其中第一延长引物包含第一裂解位点。

49.权利要求47或48的固体载体,其中第一延长引物包含p5序列、或经修饰的p5序列。

50.权利要求46至49中任一项的固体载体,其中第一裂解位点包含能够通过钯络合物或镍络合物进行化学裂解的经修饰的核苷或核苷酸。

51.权利要求50的固体载体,其中经修饰的核苷或核苷酸包含烯丙基。

52.权利要求51的固体载体,其中第一裂解位点包含具有式(ii')的结构的经修饰的核苷或核苷酸:

其中,碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶、或其衍生物。

53.权利要求50至52中任一项的固体载体,其中经修饰的核苷或核苷酸具有胸腺嘧啶碱基。

54.权利要求50至53中任一项的固体载体,其中第一延长引物包含p15序列。

55.权利要求46至54中任一项的固体载体,其中钯络合物是钯(0)络合物。

56.权利要求55的固体载体,其中钯络合物是通过将一种或多种钯(ii)化合物与三(羟基丙基)膦(thp)混合而原位产生的,并且其中钯(ii)化合物选自na2pdcl4、(pdallylcl)2、[pdallyl(thp)]cl和[pdallyl(thp)2]cl。

57.权利要求55的固体载体,其中钯(0)络合物是通过将pd(pph3)4与三(羟基丙基)膦混合而产生的。

58.权利要求46至54中任一项的固体载体,其中过渡金属络合物是镍(0)络合物。

59.权利要求58的固体载体,其中镍(0)络合物是由镍(ii)化合物原位产生的。

60.权利要求46至59中任一项的固体载体,其中第一裂解位点在化学裂解后产生3'封端部分。

61.权利要求60的固体载体,其中,所述3'封端部分包括具有式(i)的结构的磷酸酯部分:

其中:

r1为-nh2、-oh、-nhc(o)ora或-och2osi(rb)3;

ra为c1-4烷基、叔丁基、烯丙基、苄基或9-芴基甲基;并且

每个rb独立地选自c1-4烷基和苯基;并且

r2为h、c1-4烷基、任选取代的四氢呋喃、或核苷酸。

62.权利要求61的固体载体,其中式(i)的结构也由式(v)表示:

碱基是任选被保护的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶、或其衍生物。

63.权利要求61或62的固体载体,其中r1为-och2osi(rb)3。

64.权利要求63的固体载体,其中rb为异丙基。

65.权利要求60至64中任一项的固体载体,其中3'封端部分可以在酶促反应或化学反应中被去除。

66.权利要求46至65中任一项的固体载体,其还包含固定在其上的多个第二链多核苷酸,每个第二链多核苷酸包含第二裂解位点,其中多个第二链多核苷酸在其5'端固定于固体载体。

67.权利要求66的固体载体,其中每个第二链多核苷酸包含固定于固体载体的第二延长引物。

68.权利要求67的固体载体,其中第二延长引物包含第二裂解位点。

69.权利要求66至68中任一项的固体载体,其中第二裂解位点不能通过钯络合物或镍络合物进行化学裂解。

70.权利要求66至69中任一项的固体载体,其中第二裂解位点通过选自化学裂解、光裂解、酶促裂解及其组合中的方法而裂解。

71.权利要求70的固体载体,其中第二裂解位点通过化学裂解而裂解,并且其中第二裂解位点包含二醇接头或偶氮苯接头。

72.权利要求71的固体载体,其中二醇接头包含式(viii)的结构:

其中

r是2、3、4、5或6;并且

s是2、3、4、5或6。

73.权利要求71的固体载体,其中偶氮苯接头包含式(x)的结构:

其中

r1为h、羟基或被保护的羟基;

r2为h、c1-6烷基或c1-6烷氧基;

每个r3和r4独立地为h、卤素、-c(o)or5或-c(o)nhr6

每个r5和r6独立地为h、c1-6烷基或c6-10芳基;

x为-c(o)-、-ch2-或-c(o)nh-;并且

每个m1、m2和m3独立地是1、2、3、4、5、或6。

74.权利要求67至70中任一项的固体载体,其中第二延长引物包含p7核苷酸序列、经修饰的p7核苷酸序列、或p17核苷酸序列。

75.权利要求66至74中任一项的固体载体,其中第一链和第二链多核苷酸通过与固体载体表面上的聚合物或水凝胶涂层共价键合而固定在固体载体上。

76.权利要求75的固体载体,其中聚合物或水凝胶涂层包含pazam。

77.权利要求46至76中任一项的固体载体,其中固体载体包括流动池。

78.一种经修饰的核苷或核苷酸,其包含式(ii)的结构:

其中r为h、oh或opg;

r1为h或pg;

r2为h、pg,或-or2为磷酸酯基;

pg是羟基保护基;

碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶、或其衍生物。

79.权利要求78的经修饰的核苷或核苷酸,其具有式(iia)的结构:

80.权利要求78或79的经修饰的核苷或核苷酸,其中碱基是胸腺嘧啶。

81.一种寡核苷酸,其包含权利要求79或80的经修饰的核苷或核苷酸。

82.权利要求81的寡核苷酸,其中寡核苷酸具有式(iii)的结构:

83.权利要求81或82的寡核苷酸,其中寡核苷酸的5'端、即星号位置结合于固体载体。

84.一种核苷或核苷酸,其包含式(i)的结构的3'封端部分:

其中

r1为-nh2、-oh、-nhc(o)ora或-och2osi(rb)3;

ra为c1-4烷基、叔丁基、烯丙基、苄基或9-芴基甲基;

每个rb独立地选自c1-4烷基和苯基;并且

r2为h、c1-4烷基、任选取代的四氢呋喃、或核苷酸。

85.权利要求84的核苷或核苷酸,其中式(i)的结构也可以由式(v)表示:

其中,碱基是任选被保护的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶、或其衍生物。

86.权利要求84或85的核苷或核苷酸,其中r1为-och2osi(rb)3。

87.权利要求86的核苷或核苷酸,其中rb为异丙基。

88.一种寡核苷酸,其包含权利要求84至87中任一项的核苷酸。

89.权利要求88的寡核苷酸,其具有式(vi)的结构:

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