【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纳米孔测序的易位控制元件、报告子代码和用于易位控制的其他手段
[0001]本专利技术总体上涉及新的合成报告子构建体,更具体地涉及新的无核苷酸、基于亚磷酰胺的易位控制元件、报告子代码和在穿过纳米孔时产生独特信号的其他特征,及其制造和利用方法,特别是在基于纳米孔的聚合物测序方法中。
技术介绍
[0002]生物分子的测量是现代医学的基础,广泛用于医学研究,更具体地用于诊断和治疗,以及药物开发。核酸编码生命体活动和繁殖所必需的信息,本质上是生命的蓝图。确定此类蓝图在纯研究和应用科学中都有用。在医学中,测序可用于诊断和研发用于各种病症的治疗方法,包括癌症、心脏病、自身免疫性疾病、多发性硬化症和肥胖症。在工业中,测序可用于设计改进的酶促过程或合成生物。例如,在生物学中,该工具可用于研究生态系统的健康,因此具有广泛的用途。类似地,蛋白质和其他生物分子的测量提供了标志物和对疾病和病原传播的了解。
[0003]个体独特的DNA序列提供了有关他们对某些疾病的易感性的宝贵信息。它还为患者提供了筛查以早期发现和/或接受预防性治疗的机会。此外,根据患者的个人蓝图,临床医生将能够施用个性化疗法,以最大限度地提高药物疗效和/或最大限度地降低药物不良反应的风险。类似地,确定病原生物的蓝图可以为传染病提供新的治疗和更稳健的病原体监测。低成本的全基因组DNA测序将为现代医学奠定基础。为了实现该目标,测序技术必须在通量、准确性和读段长度方面不断进步。
[0004]在过去的十年中,大量的下一代DNA测序技术已经可商购,已大大降低了全基因 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有以下结构的化合物:其中R为OH或H;核碱基是腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶或核碱基类似物;报告子构建体是具有第一末端和第二末端的聚合物,并且包含从所述第一末端到所述第二末端串联的第一报告子代码、带有易位控制元件的对称化学分支和第二报告子代码;连接基A将α氨基磷酸酯的氧原子接合到所述报告子构建体的所述第一末端;连接基B将所述核碱基接合到所述报告子构建体的所述第二末端;并且其中所述易位控制元件是包含两个或更多个选自以下的重复单元的聚合物:1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑2‑
(4
‑
Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2s
‑
O
‑
mPEG6
‑
丙烷(化合物12c)、1,2
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑3‑
O
‑
mPEG2
‑
丙烷(化合物16)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(5
‑
苯并呋喃)
‑
丙烷(化合物20i)、1,2
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑3‑
(4
‑
甲基哌嗪
‑1‑
基)
‑
丙烷(化合物20j)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(N1
‑
(2
‑
Me
‑5‑
硝基吲哚)
‑
丙烷(化合物20g)、1,8
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
N,N
‑
二乙基哌嗪(化合物26h)、1,2
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑3‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3
‑
O
‑
Bz)
‑1‑
(1,2,3
‑
三唑))
‑
丙烷(化合物31d)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG2)
‑1‑
(Et
‑
OBz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35a)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35c)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG7)
‑1‑
(Et
‑
OBz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35d)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Me
‑
乙酸酯)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35e)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Bz))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37a)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Ac))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2S
‑
O
‑
(PEG4
‑
O
‑
Bz)
‑
丙烷(化合物38b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(Me
‑
O
‑
mPEG2)
‑
丙烷(化合物45b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG2
‑
O
‑
Me)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Bz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物47f)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3
‑
O
‑
Me)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Bz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物47g)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3
‑
O
‑
Me)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Bz))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物47i)或1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双
(1
‑
Me
‑4‑
(Me
‑
O
‑
PEG2
‑
O
‑
Bz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物52)。2.根据权利要求1所述的化合物,其中R为OH。3.根据权利要求1所述的化合物,其中R为H。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物,其中核碱基为腺嘌呤。5.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物,其中核碱基为胞嘧啶。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物,其中核碱基为鸟嘌呤。7.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物,其中核碱基为胸腺嘧啶。8.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物,其中核碱基为尿嘧啶。9.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物,其中核碱基为核碱基类似物。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的化合物,其中所述对称化学分支选自1,2,3
‑
O
‑
三
‑
(磷酸二酯)
‑
丙烷、1,3
‑
双
‑
(5
‑
O
‑
磷酸二酯
‑
戊基酰胺基)
‑2‑
O
‑
磷酸二酯
‑
丙烷和1,4,7
‑
O
‑
三
‑
(磷酸二酯)
‑
庚烷。11.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的化合物,其中所述对称化学分支是1,2,3
‑
O
‑
三
‑
(磷酸二酯)
‑
丙烷。12.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的化合物,其中所述易位控制元件是包含两个或更多个选自表1A的重复单元的聚合物。13.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的化合物,其中所述易位控制元件是包含两个或更多个选自以下的重复单元的聚合物:1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b)和1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑2‑
(4
‑
Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35b)。14.根据权利要求1
‑
11中任一项所述的化合物,其中所述易位控制元件是包含以下序列的聚合物:[(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b))]n1[(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑2‑
(4
‑
Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35b))]n2,其中n1为0至6且n2为6至10。15.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的化合物,其中所述第一报告子代码和所述第二报告子代码是相同的。16.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的化合物,其中所述第一报告子代码和所述第二报告子代码是包含两个或更多个选自以下的重复单元的聚合物:六乙二醇(D)、乙烷(L)、三乙二醇(X)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑2‑
(4
‑
Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(Me
‑
O
‑
mPEG2)
‑
丙烷(化合物45b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2S
‑
O
‑
(PEG4
‑
O
‑
Bz)
‑
丙烷(化合物38b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2s
‑
O
‑
mPEG6
‑
丙烷(化合物12c)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Bz))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37a)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Me
‑
乙酸酯)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35e)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG2)
‑1‑
(Et
‑
OBz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35a)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑2‑
(4
‑
Et
‑1‑
(Et
‑
O
‑
mPEG1)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物31a)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(1
‑
二甲氧基喹唑啉二酮)
‑
丙烷(化合物20c)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(N9
‑
(3,6
‑
二甲氧基咔唑)
‑
丙烷(化合物20e)、1,1'
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2,2'
‑
(磺酰基双(苄
‑4‑
基))
‑
二乙醇(化合物26d)、1,1'
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2,2'
‑
联吡啶
‑
4,4'
‑
基)
‑
二甲醇(化合物26a)、2,
3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(N1
‑
(4,6
‑
二甲氧基
‑3‑
Me
‑
吲哚)
‑
丙烷(化合物20b)、3
‑
(1,2
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
丙基)
‑
8,8
‑
二甲基六氢
‑
3H
‑
3a,6
‑
甲桥苯并[c]异噻唑2,2
‑
二氧化物(化合物20d)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(N1
‑
(6
‑
氮杂胸腺嘧啶))
‑
丙烷(化合物20f)、1,5
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
六氢呋喃并[2,6]呋喃(化合物23)、1,1'
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
八氢
‑
2,6
‑
二甲基
‑
3,8:4,7
‑
二甲桥
‑
2,6
‑
萘啶
‑
4,8
‑
二基)
‑
二甲醇(化合物26e)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(N1
‑
(2
‑
Me
‑5‑
硝基吲哚)
‑
丙烷(化合物20h)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(N1
‑
(2
‑
Me
‑5‑
硝基吲哚)
‑
丙烷(化合物20g)、2,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑1‑
(5
‑
苯并呋喃)
‑
丙烷(化合物20i)、1,2
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑3‑
O
‑
mPEG2
‑
丙烷(化合物5b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑2‑
(4
‑
Et
‑1‑
(Et
‑
O
‑
mPEG3)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物31b)和1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑3‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物5a)。17.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的化合物,其中所述第一报告子代码和所述第二报告子代码是包含两个或更多个选自六乙二醇、乙烷、三乙二醇和表1A中所列任何化合物的重复单元的聚合物。18.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的报告子代码,其中所述第一报告子代码和所述第二报告子代码是包含两个或更多个选自六乙二醇、乙烷、三乙二醇和1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b)的重复单元的聚合物。19.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的化合物,其中所述第一报告子代码和所述第二报告子代码是包含选自以下的序列的聚合物:(i)[(六乙二醇)2(乙烷)3(六乙二醇)(三乙二醇)],(ii)[(六乙二醇)2(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b))2(乙烷)(三乙二醇)3],(iii)[(六乙二醇)2(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b))3(乙烷)2(六乙二醇)(三乙二醇)]和(iv)[(三乙二醇)2(乙烷)(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b))6(乙烷)7]。20.根据权利要求1
‑
19中任一项所述的化合物,其中连接基A和连接基B是包含两个或更多个选自以下的重复单元的聚合物:精胺(Q)、六乙二醇(D)、2
‑
((4
‑
((3
‑
(苯甲酰氧基)
‑2‑
(((1
‑
(3
‑
(苯甲酰氧基)
‑2‑
((苯甲酰氧基)甲基)
‑2‑
((磷酸二酯
‑
氧基)甲基)丙基)
‑
1H
‑
1,2,3
‑
三唑
‑4‑
基)甲氧基)甲基)
‑2‑
((苯甲酰氧基)甲基)丙氧基)甲基)
‑
1H
‑
1,2,3
‑
三唑
‑1‑
基)甲基)
‑2‑
O
‑
磷酸二酯
‑
丙烷
‑
1,3
‑
二基二苯甲酸酯(化合物62)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(1
‑
Me
‑4‑
(Me
‑
O
‑
PEG2
‑
O
‑
Bz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物52)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35c)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG7)
‑1‑
(Et
‑
OBz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35d)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Bz))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37a)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Ac))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37b)、1,2
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑3‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3
‑
O
‑
Bz)
‑1‑
(1,2,3
‑
三唑))
‑
丙烷(化合物31d)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG2
‑
O
‑
Me)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Bz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物47f)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3
‑
O
‑
Me)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Bz))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物47i)、1,2
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑3‑
(4
‑
甲基哌嗪
‑1‑
基)
‑
丙烷(化合物20j)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2,2
‑
双(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3
‑
O
‑
Me)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Bz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物47g)和1,1'
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
N(对甲苯基)
‑
二乙醇胺(化合物26b)。21.根据权利要求1
‑
19中任一项所述的化合物,其中连接基A和连接基B是包含两个或
更多个选自精胺和表1A中所列任何化合物的重复单元的聚合物。22.根据权利要求1
‑
19中任一项所述的化合物,其中连接基A和连接基B包含含有两个精胺重复单元的聚合酶增强区。23.根据权利要求1
‑
22中任一项所述的化合物,其中连接基A和连接基B包含含有两个或更多个选自以下的重复单元的易位减速区:1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35c)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG7)
‑1‑
(Et
‑
OBz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35d)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Bz))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37a)和1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Ac))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37b)。24.根据权利要求1
‑
22中任一项所述的化合物,其中连接基A和连接基B包含含有选自以下的聚合物的易位减速区:(i)[((六乙二醇)(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35c))3(六乙二醇)2]、(ii)[((六乙二醇)(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35c))4(六乙二醇)2]、(iii)[((六乙二醇)(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑
2s
‑
O
‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG7)
‑1‑
(Et
‑
OBz)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物35d))4(六乙二醇)2]和(iv)[((六乙二醇)(1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯
‑2‑
(4
‑
(Me
‑
O
‑
PEG5)
‑1‑
(Et
‑
2,2,2
‑
三
‑
(Me
‑
O
‑
Ac))
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物37b))4(六乙二醇)2]。25.根据权利要求1
‑
24中任一项所述的化合物,其中连接基A通过包含三唑的键合接合至所述α氨基磷酸酯的所述氧原子。26.根据权利要求1
‑
24中任一项所述的化合物,其中连接基B通过包含三唑的键合接合至所述核碱基。27.一种报告子构建体,其包含具有第一末端和第二末端的聚合物,并且包含从所述第一末端到所述第二末端串联的第一报告子代码、带有易位控制元件的对称化学分支和第二报告子代码;并且其中所述易位控制元件是包含两个或更多个选自以下的重复单元的聚合物:1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑
2S
‑
O
‑
mPEG4
‑
丙烷(化合物12b)、1,3
‑
O
‑
双(磷酸二酯)
‑2‑
(4
‑
Me
‑
O
‑
PEG3)
‑1‑
(Et
‑
O
‑
Ac)
‑
1,2,3
‑
三唑)
‑
丙烷(化合物...
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