一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，该体系包括DNAzyme(S1)、检测靶标(S2)、切割底物(S3)；所述DNAzyme(S1)包括环1和环2，所述环1为10

【技术实现步骤摘要】
一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系及其应用


[0001]本专利技术涉及临床检验领域，尤其是一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系及其应用。

技术介绍

[0002]脱氧核糖核酸酶(DNA酶)是通过体外筛选出具有切割DNA或RNA活性的寡核苷酸序列，1997年有人筛选出具备高度模块化、特异性和高效的8
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17和10
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23DNA酶。10
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23DNA酶切割示意图如图1所示，包括高度保守的15个脱氧核苷酸组成的催化结构域，其两侧有两个底物识别结构域，用于通过碱基互补配对识别RNA底物或DNA
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RNA复合底物，并提供结合能以维持底物在10
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23DNA酶活性位点内。二价金属阳离子作为辅助因子，底物在未配对的嘌呤(R)和配对的嘧啶(Y)之间裂解特定的磷酸二酯键，产生5
′
端和3
′
端切割产物。10
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23DNA酶是切割活性最高的DNA酶之一，已经作为检测信号放大体系用于多种疾病靶标检测，为临床检验诊断提供新型技术路线。
[0003]DNA粘性末端链置换反应存在设计困难、检测靶标通用性较差等问题；分裂DNA酶存在切割活性低、信号放大效果受损等问题，同时需结合杂交链式反应(HCR)、催化发夹放大(CHA)、逆转录重组酶聚合酶扩增(RT
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RPA)等前置扩增体系，设计复杂、通用性差。
[0004]因此，需要设计一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中的缺陷，提供一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系及其应用。
[0006]本专利技术通过下述方案实现：
[0007]一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，该体系包括自封锁的DNAzyme(S1)、检测靶标(S2)、切割底物(S3)；所述DNAzyme(S1)包括环1和环2，所述环1为10
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23DNA酶保守催化结构域，所述环2是与检测靶标(S2)完全互补配对的核酸序列；
[0008]所述DNAzyme(S1)开始时处于切割活性受抑制状态，体系中加入检测靶标(S2)，激活DNAzyme(S1)的切割活性，切割底物(S3)释放荧光通过检测荧光信号以实现检测和治疗目的。
[0009]所述DNAzyme(S1)折叠形成自封锁结构使其处于切割活性受抑制状态。
[0010]对检测靶标(S2)进行响应，引发包括但不限于荧光信号的改变。
[0011]所述DNAzyme(S1)的环1的右侧为结合域1，所述DNAzyme(S1)的环1的左侧为结合域2，所述结合域1和结合域2均由寡核苷酸构成。
[0012]所述结合域1和结合域2分别由x个寡核苷酸和y个寡核苷酸构成，x和y的范围为3
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8。
[0013]在DNAzyme(S1)的环2的右侧为结合域3，所述DNAzyme(S1)的环2的左侧为结合域4；
[0014]所述结合域3和结合域4与结合域1和结合域2互补配对以抑制DNAzyme(S1)的切割活性。
[0015]所述检测靶标(S2)加入体系时，DNAzyme(S1)的环2与检测靶标(S2)形成23bp的双链DNA，所述结合域1与结合域3的碱基互补配对被破坏。
[0016]所述检测靶标(S2)为DNA或RNA单链，所述检测靶标(S2)的长度为13
‑
60nt。
[0017]一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系的应用，该体系应用于检测和治疗多种疾病。
[0018]针对多种疾病的检测与治疗，可应用于包括但不限于病人和健康人的microRNA检测；针对病毒的检测，可以应用于检测包括但不限于病人唾液样本、血清样本、粪便样本。
[0019]本专利技术的有益效果为：
[0020]本申请一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系具有体系简单、通用性强、敏感性高、室温检测等优势，只需DNA酶一步放大即可实现microRNA fM级检测限(LOD)。
附图说明
[0021]图1为10
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23DNA酶切割示意图；
[0022]图2为本申请一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系的结构示意图；
[0023]图3为体系检测限和体系通用性验证结果图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术优选的实施例进一步说明：
[0025]如图2所示，一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，该体系包括自封锁的DNAzyme(S1)、检测靶标(S2)、切割底物(S3)；所述DNAzyme(S1)包括环1和环2，所述环1为10
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23DNA酶保守催化结构域，所述环2是与检测靶标(S2)完全互补配对的核酸序列；
[0026]所述DNAzyme(S1)开始时处于切割活性受抑制状态，体系中加入检测靶标(S2)，激活DNAzyme(S1)的切割活性，切割底物(S3)释放荧光通过检测荧光信号以实现检测和治疗目的。。
[0027]所述DNAzyme(S1)折叠形成自封锁结构使其处于切割活性受抑制状态。
[0028]对检测靶标(S2)进行响应，引发包括但不限于荧光信号的改变。
[0029]所述DNAzyme(S1)的环1的右侧为结合域1，所述DNAzyme(S1)的环1的左侧为结合域2，所述结合域1和结合域2均由寡核苷酸构成。
[0030]所述结合域1和结合域2分别由x个寡核苷酸和y个寡核苷酸构成，x和y的范围为3
‑
8。
[0031]在DNAzyme(S1)的环2的右侧为结合域3，所述DNAzyme(S1)的环2的左侧为结合域4；
[0032]所述结合域3和结合域4与结合域1和结合域2互补配对以抑制DNAzyme(S1)的切割活性。
[0033]所述检测靶标(S2)加入体系时，DNAzyme(S1)的环2与检测靶标(S2)形成23bp的双链DNA，由于所述双链DNA的刚性结构，所述结合域1与结合域3的碱基互补配对被破坏，从而激活DNA酶切割活性，切割底物(S3)释放荧光实现信号放大。
[0034]所述检测靶标(S2)为DNA或RNA单链，所述检测靶标(S2)的长度为113
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60nt。
[0035]一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，该体系应用于检测和治疗多种疾病。
[0036]针对多种疾病的检测与治疗，可应用于包括但不限于病人和健康人的microRNA检测；针对病毒的检测，可以应用于检测包括但不限于病人唾液样本、血清样本、粪便样本。
[0037]经过一系列优化实验，如图3(a)所示，在加入底物室温孵育1小时后，即可实现fM级miR155的检测。为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，其特征在于，该体系包括自封锁的DNAzyme(S1)、检测靶标(S2)、切割底物(S3)；所述DNAzyme(S1)包括环1和环2，所述环1为10
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23DNA酶保守催化结构域，所述环2是与检测靶标(S2)完全互补配对的核酸序列；所述DNAzyme(S1)开始时处于切割活性受抑制状态，体系中加入检测靶标(S2)，激活DNAzyme(S1)的切割活性，切割底物(S3)释放荧光通过检测荧光信号以实现检测和治疗目的。2.根据权利要求1所述的一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，其特征在于：所述DNAzyme(S1)折叠形成自封锁结构使其处于切割活性受抑制状态。3.根据权利要求1所述的一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，其特征在于：对检测靶标(S2)进行响应，引发包括但不限于荧光信号的改变。4.根据权利要求1所述的一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，其特征在于：所述DNAzyme(S1)的环1的右侧为结合域1，所述DNAzyme(S1)的环1的左侧为结合域2，所述结合域1和结合域2均由寡核苷酸构成。5.根据权利要求4所述的一种基于DNAzyme的多种疾病靶标检测和治疗体系，其特征在于：所述结合域1和结合域2分别由x个寡核苷酸和y个寡核苷酸构成，x和v的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏飞，史辰致，杨栋磊，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属仁济医院，
类型：发明
国别省市：