Макромолекула регулируемого размера

Изобретение относится к области комбинаторной химии и молекулярной биологии и может быть использовано для детектирования биологических молекул. Макромолекулу, включающую разветвленную область и линейную область, функционализированную группой для связывания с лигандом, специфичным к мишени, за концы разветвленной области связывают с подложкой. Полученный субстрат используют для получения молекулярного слоя регулярно расположенных макромолекул регулируемого размера, связанных с подложкой и имеющих линейную область, связанную с лигандом, специфичным к мишени. Данный слой используют как субстрат для специфичного связывания с мишенью. Когда этот субстрат в качестве лиганда содержит олигонуклеотиды, комплементарные мутантным последовательностям, его используют для определения мутации в гене. Применение изобретения обеспечивает снижение помех при иммобилизации лиганда, специфичного к мишени, и при определении указанной мишени. 6 н. и 35 з.п. ф-лы, 18 ил., 3 табл.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Субстрат для иммобилизации специфичного к мишени лиганда, содержащий молекулярный слой регулярно расположенных макромолекул регулируемого размера, представляющих собой полимер, включающий разветвленную область и линейную область, в котором множество концов разветвленной области связано с подложкой, и конец линейной области функционализирован группой, обеспечивающей возможность связывания со специфичным к мишени лигандом.

2. Субстрат по п.1, где с концом линейной области связана защитная группа.

3. Субстрат по п.2, где защитная группа является кислотолабильной или неустойчивой к действию оснований.

4. Субстрат для специфичного связывания с мишенью, содержащий молекулярный слой регулярно расположенных макромолекул регулируемого размера, представляющих собой полимер, включающий разветвленную область и линейную область, в котором множество концов разветвленной области связано с подложкой, и с концом линейной области связан специфичный к данной мишени лиганд.

5. Субстрат по п.4, где специфичный к мишени лиганд представляет собой химическое соединение, ДНК, РНК, ПНК (пептидонуклеиновую кислоту), аптамер, пептид, полипептид, углевод, антитело, антиген, биомиметики, нуклеотидный аналог или их комбинацию.

6. Субстрат по п.4, где расстояние между специфичным к мишени лигандами, связанными с линейной областью макромолекул, составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 100 нм.

7. Субстрат по п.1 или 4, где указанные макромолекулы расположены с регулярными интервалами.

8. Субстрат по п.7, где указанные макромолекулы расположены с регулярными интервалами от приблизительно 0,1 нм до приблизительно 100 нм между линейными функционализированными группами.

9. Субстрат по п.8, где указанные макромолекулы расположены с регулярными интервалами приблизительно в 10 нм.

10. Субстрат по п.1 или 4, где конец разветвленной области функционализирован группами -СО-, -NR-, -О- или -PR''₂, где R представляет собой алкил, R'' представляет собой Н, алкил или алкокси.

11. Субстрат по п.1 или 4, где полимер представляет дендрон.

12. Субстрат по п.1 или 4, где линейная область состоит из спейсерной области.

13. Субстрат по п.12, где спейсерная область соединена с разветвленной областью посредством первой функциональной группы.

14. Субстрат по п.13, где первой функциональной группой является -NH-, -О-, -РН₂-, -СОО-, -СО- или -S-.

15. Субстрат по п.12, где спейсерная область содержит линкерную область, ковалентно связанную с первой функциональной группой.

16. Субстрат по п.15, где линкерная область содержит замещенную или незамещенную алкильную, алкенильную, алкинильную, циклоалкильную, арильную, простую эфирную, полиэфирную, сложноэфирную или аминоалкильную группу.

17. Субстрат по п.12, где спейсерная область содержит вторую функциональную группу.

18. Субстрат по п.17, где второй функциональной группой является -NH₂, -ОН, -РН₃, -СООН, -СНО или -SH.

19. Субстрат по п.17, где вторая функциональная группа расположена на конце линейной области.

20. Субстрат по п.1 или 4, где подложка изготовлена из полупроводника, синтетического органического металла, синтетического полупроводника, металла, сплава, пластика, кремния, силиката, стекла или керамики.

21. Субстрат по п.20, где подложка представляет собой предметное стекло, частицу, шарик, микролунку или пористый материал.

22. Субстрат по п.21, где пористый материал представляет собой мембрану, желатин или гидрогель.

23. Субстрат по п.21, где шарик представляет собой шарик с контролируемым размером пор.

24. Способ изготовления молекулярного слоя регулярно расположенных макромолекул регулируемого размера, представляющих собой полимер, включающий разветвленную область и линейную область, в котором множество концов в разветвленной области связано с подложкой, и конец линейной области функционализирован группой, обеспечивающей возможность связывания со специфичным к мишени лигандом, включающий (1) функционализацию подложки таким образом, чтобы подложка могла взаимодействовать с концами разветвленной области макромолекул; (2) приведение макромолекул в контакт с подложкой таким образом, чтобы концы разветвленной области и подложка образовывали связь.

25. Способ изготовления молекулярного слоя регулярно расположенных макромолекул регулируемого размера, представляющих собой полимер, включающий разветвленную область и линейную область, в котором множество концов в разветвленной области связано с подложкой, и с концом линейной области связан специфичный к мишени лиганд, включающий стадии 1) изготовления субстрата по п.1; 2) возможно удаление защитной группы с конца линейной области макромолекул на подложке; 3) приведение специфичного к мишени лиганда или линкерной молекулы, связанной со специфичным к мишени лигандом, в контакт с концом линейной области макромолекул на подложке таким образом, чтобы эти лиганд или линкерная молекула и этот конец образовывали связь, где линкерная молекула представляет собой гомобифункциональный или гетеробифункциональный линкер.

26. Способ по п.25, где присутствие указанных макромолекул на подложке приводит к минимальным помехам при связывании указанного специфичного к мишени лиганда с линейными концами.

27. Способ по п.26, где присутствие указанных макромолекул на подложке приводит к минимальным помехам при определении мишени, специфичной к указанному специфичному лиганду.

28. Способ по п.25, где указанный специфичный к мишени лиганд расположен с регулярными интервалами.

29. Способ по п.25, где указанный субстрат содержит специфичные к мишени лиганды с низкой плотностью.

30. Способ по п.29, где низкая плотность указанных специфичных к мишени лигандов находится в интервале от приблизительно 0,01 зонд/нм² до приблизительно 0,5 зонд/нм².

31. Способ по п.25, где указанный специфичный к мишени лиганд представляет собой химическое соединение, ДНК, РНК, ПНК, аптамер, пептид, полипептид, фермент, углевод, полисахарид, антитело, антиген, биомиметики, нуклеотидный аналог или их комбинацию.

32. Способ по п.24 или 25, где подложка изготовлена из полупроводника, синтетического органического металла, синтетического полупроводника, металла, сплава, пластика, мембраны, кремния, силиката, стекла или керамики.

33. Способ по п.24 или 25, где указанная подложка представляет собой предметное стекло, шарик, микролунку или пористый материал.

34. Способ по п.33, где пористый материал представляет собой гидрогель, желатин или мембрану.

35. Способ по п.33, где шарик представляет собой шарик с контролируемым размером пор.

36. Диагностическая система для определения мутации в гене, включающая субстрат по п.4, где концы линейных областей прикреплены к специфичным к мишени олигонуклеотидам, комплементарным определяемым мутантным последовательностям.

37. Диагностическая система по п.36, где субстрат содержит олигонуклеотиды, специфичные к генам, связанным с раком.

38. Диагностическая система по п.37, где геном, связанным с раком, является р53.

39. Способ определения наличия мутации в гене, включающий (а) приведение субстрата по п.4, где конец линейной области прикреплен к специфичному к мишени олигонуклеотиду, комплементарному определяемой мутантной последовательности, в контакт с образцом, содержащим анализируемый ген, (б) детектирование гибридизации олигонуклеотида и мишени.

40. Способ по п.39, где ген представляет собой ген, связанный с раком.

41. Способ по п.40, где ген представляет собой р53.

Приоритет по пунктам:

24.10.2003 - пп.1-5, 11, 24-35;

18.09.2003 - пп.6-10, 12-23, 36-41.