基于环形模板的DNA编码分子库及其合成方法和应用技术

本发明专利技术涉及DNA编码分子库技术领域，具体提供一种基于环形模板的DNA编码分子库及其合成方法和应用。该合成方法包括：提供含有n1序列、n2r序列、n3r序列、n4r序列及R1结构单元的分支环形模板A链；含有n2序列和R2结构单元的B链；含有n3序列和R3结构单元的C链；含有n4序列和R4结构单元的D链；将分支环形模板A链与B链、C链、D链混合，合成环形DNA编码分子库。本发明专利技术首次实现带有分支的环形模板的设计与合成，且首次运用该模板来控制4个结构基团发生化学反应，实现一步或者分步4元结构单元DNA编码分子库的合成，使分子库具有丰富的多样性，为DNA编码分子库的药物筛选提供更便利的可行性。

【技术实现步骤摘要】
基于环形模板的DNA编码分子库及其合成方法和应用
本专利技术属于DNA编码分子库
，尤其涉及一种基于环形模板的DNA编码分子库及其合成方法和应用。
技术介绍
当代药物研发中，针对疾病的药物靶点，通过构建大型的候选药物分子库，进行高通量、大规模筛选已经成为新药物研发中不可或缺的手段。当今世界上主要的制药公司均拥有大型的分子库和大规模的筛选平台用于新药研发。然而，传统的分子库和筛选由于筛选平台成本高昂、技术门槛高、管理运行复杂等，已经严重制约高通量筛选的发展和应用。近年来，DNA编码分子库技术逐渐发展起来，成为药物研发中的新兴筛选方法。在DNA编码分子库中，每一个化合物与一个特异性的DNA链相连接，成为一个特异条形码，从而实现对化合物的特异性编码。DNA编码分子库能够在极小的体系中，实现千万乃至上千亿级的高通量筛选。筛选结果可以通过PCR扩增和DNA测序进行解码分析，以获得苗头化合物用于药物的进一步研发。近年来，DNA编码分子库在新药研发领域中已经得到越来越多的认可并被广泛应用，成为大多数药企在新药研发中的一项重要支撑技术。DNA编码分子库药物筛选技术与传统的高通量筛选相比，在分子库的合成速度、成本、筛选效率以及分子库通量方面展现了极大的优势。在DNA编码分子库药物技术的发展中，DNA编码分子库的合成技术与筛选技术是两个关键点，往往决定着药物筛选的成效。因此，发展新型的DNA编码分子库的合成技术具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于环形模板的DNA编码分子库及其合成方法，可以运用该方法合成更复杂，更多样化的分子库，以实现将一些重要的一步四元反应引入到多样化DNA编码分子库的合成之中。进一步地，本专利技术还提供该基于环形模板的DNA编码分子库在药物筛选领域中的应用。本专利技术是这样实现的：一种基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法，提供带分支的环形模板A链，所述环形模板A链含有n1序列、n2r序列、n3r序列、n4r序列及R1结构单元；B链，所述B链含有n2序列和R2结构单元；C链，所述C链含有n3序列和R3结构单元；D链，所述D链含有n4序列和R4结构单元；所述n2r序列、n3r序列、n4r序列分别与所述n2、n3、n4序列碱基互补配对；将所述环形模板A链与所述B链、C链、D链进行混合，使其反应合成环形DNA编码分子库。相应地，一种基于环形模板的DNA编码分子库，所述DNA编码分子库为环形DNA编码分子库，该环形DNA编码分子库可以转化为线性DNA编码分子库，所述DNA编码分子库采用如上所述的DNA编码分子库的合成方法制备得到。本专利技术的有益效果如下：相对于现有技术，本专利技术提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法，首次实现了带有分支的环形模板的设计与合成，并且首次运用该分支环形模板来控制4个结构基团同时或者分步发生化学反应，实现了一步或者分步4元结构单元DNA编码分子库的合成，极大的丰富了DNA编码分子库的多样性。此外，本合成方法工艺简单，且合成速度快，适合大规模合成。本专利技术提供的基于环形模板的DNA编码分子库，由带有分支的环形DNA制备得到，使得DNA编码分子库的多样性得到极大的扩展，有利于丰富药物研发的筛选分子库。附图说明为了更清楚地说明本专利技术施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的环形模板A链、B链、C链、D链的结构示意图；图2是提供的环形模板A链、B链、C链、D链耦合反应过程示意图；图3是提供的环形模板A链、B链、C链、D链反应生成的环状DNA分子编码库及切断后获得的线性DNA分子编码库示意图；图4是本专利技术提供的环形模板的合成过程示意图；图5是本专利技术实施例1提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法中，环形模板的合成过程示意图；图6是本专利技术实施例1提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法中，环形模板生成环形模板A链以及环形模板A链与B链、C链的耦合以及A﹑B﹑C链上的结构基团发生化学反应的过程示意图；图7是本专利技术实施例1提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法中，环形模板A链与B链、C链上的结构基团反应得到的产物与D链进行耦合，并且与D链结构基团进一步反应的过程示意图；图8是本专利技术实施例1提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法合成环状DNA编码分子库并进一步切断形成线性DNA编码分子库的过程示意图；图9是本专利技术实施例1提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法中P4脱除保护基团转变为P5的高效液相色谱纯化图；图10是本专利技术实施例1提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法过程中凝胶电泳追踪反应进程示意图；图11是本专利技术实施例1提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法获得的线性DNA编码分子库质谱图；图12是对本专利技术实施例2提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法获得的326400个化合物的DNA编码多肽分子库对链霉亲和素(streptavidin)蛋白的筛选过程示意图；图13是对本专利技术实施例2提供的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法获得的326400个化合物的DNA编码多肽分子库针对链霉亲和素(streptavidin)蛋白的筛选前后n4r区域的序列对比图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1、2、3，本专利技术提供一种基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法。该合成方法包括以下步骤：步骤S01.提供带有分支的环形模板A链，该环形模板A链含有n1序列、n2r序列、n3r序列、n4r序列及R1结构单元；并提供B链、C链、D链，其中所述B链含有n2序列和R2结构单元，所述C链含有n3序列和R3结构单元，所述D链含有n4序列和R4结构单元；其中，所述n2r序列、n3r序列、n4r序列分别与所述n2、n3、n4序列碱基互补配对，也即所述n2r序列、n3r序列、n4r序列分别为所述n2、n3、n4序列的互补序列(反义序列)；上述环形模板A链中的分支，是n2r序列、n3r序列、n4r序列中的任一种，如当所述分支为n3r序列，则n2r序列、n4r序列则在环状结构上，具体如图1所示。优选地，所述环形模板A链还具有可切断连接基团，该可切断连接基团便于对所述环形模板A链与B链、C链、D链耦合反应得到环形DNA编码分子库进行切断而获得线性DNA编码分子库，具体的切断方法为光照或者化学方法。将环形DNA编码分子库转变成线性DNA编码分子库后，降低对靶点蛋白质的空间位阻，从而更加有利于分子库对蛋白质靶点的筛选。优选地，上述R1结构单元具有若干活性官能团，这些活性官能团能够与所述R2结构单元、R3结构单元、R4结构单元上所含的官能团发生反应，从而使得B链、C链、D链上的结构单元转移到环形模板A链上。进一步优选地，所述活性官能团为氨基、羧基、炔基﹑叠氮基﹑巯基﹑醛基中的任一种，当然本专利技术也可以是其他能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法，其特征在于，提供带有分支的环形模板A链，所述环形模板A链含有n1序列、n2r序列、n3r序列、n4r序列及R1结构单元；B链，所述B链含有n2序列和R2结构单元；C链，所述C链含有n3序列和R3结构单元；D链，所述D链含有n4序列和R4结构单元；所述n2r序列、n3r序列、n4r序列分别与所述n2、n3、n4序列碱基互补配对；将所述环形模板A链与所述B链、C链、D链进行混合，使其反应合成环形DNA编码分子库。

【技术特征摘要】
1.一种基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法，其特征在于，提供带有分支的环形模板A链，所述环形模板A链含有n1序列、n2r序列、n3r序列、n4r序列及R1结构单元；B链，所述B链含有n2序列和R2结构单元；C链，所述C链含有n3序列和R3结构单元；D链，所述D链含有n4序列和R4结构单元；所述n2r序列、n3r序列、n4r序列分别与所述n2、n3、n4序列碱基互补配对；将所述环形模板A链与所述B链、C链、D链进行混合，使其反应合成环形DNA编码分子库。2.如权利要求1所述的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法，其特征在于，所述R1结构单元中含有若干活性官能团，所述活性官能团可分别与所述R2结构单元、R3结构单元、R4结构单元上所含的官能团发生反应。3.如权利要求1所述的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法，其特征在于，所述环形模板A链还含有可切断连接基团。4.如权利要求1所述的基于环形模板的DNA编码分子库的合成方法，其特征在于，还包括对所述环形DNA分子编码库进行切断处理，获得线...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海鹏，熊峰，李笑宇，
申请(专利权)人：深圳劲宇生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44