ES2364010B1 - MUTANTS OF MU POLYMERASE DNA - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Mutantes de la ADN polimerasa MU.#Se describen mutantes de la ADN polimerasa mu (Pol{mu}) que presentan una mayor actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal que la enzima silvestre (wt) y mejoran su potencialidad como herramienta molecular. Dichos mutantes pueden ser utilizados, entre otras aplicaciones, en técnicas de marcaje de polinucleótidos o de reunión de extremos protuberantes y romos.Mutants of the DNA polymerase MU. # Mutant DNA polymerase mutants (Pol {mu}) are described that have a higher terminal deoxynucleotidyl transferase activity than the wild enzyme (wt) and improve their potential as a molecular tool. Said mutants can be used, among other applications, in polynucleotide labeling techniques or protruding and blunt end gathering techniques.
Description
Mutantes de la ADN polimerasa mu. Mutants of DNA polymerase mu.
Campo de la invención Field of the Invention
La presente invención se refiere a la identificación de mutantes de la ADN polimerasa mu humana (Polμ)ya los usos de los mismos. Estos mutantes presentan características mejoradas respecto a la versión silvestre de dicha polimerasa que mejoran su potencialidad como herramienta molecular. The present invention relates to the identification of mutants of the human mu DNA polymerase (Polμ) and the uses thereof. These mutants have improved characteristics with respect to the wild version of said polymerase that improve its potential as a molecular tool.
Antecedentes de la invención Background of the invention
La estabilidad de la información genética no sólo depende de la fiabilidad de los sistemas de replicación sino también de la existencia de múltiples sistemas de reparación, que corrigen la mayoría de los tipos de daños que se producen en el ADN. Además de estos sistemas de reparación, es evidente la existencia de reacciones enzimáticas alternativas que de algún modo contrarrestan los efectos de los primeros, generando variabilidad en el ADN. Una de las enzimas implicadas en este tipo de procesos es la desoxinucleotidil-transferasa terminal (TdT) involucrada en los procesos de generación de diversidad y que selectivamente actúa sobre aquellos genes codificantes de receptores de antígenos (Komori et al. (1993). Science, 261, 1171-1175). The stability of genetic information depends not only on the reliability of replication systems but also on the existence of multiple repair systems, which correct most types of damage that occur in DNA. In addition to these repair systems, the existence of alternative enzymatic reactions that somehow counteract the effects of the former is evident, generating variability in the DNA. One of the enzymes involved in this type of process is the terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) involved in the processes of generating diversity and selectively acting on those genes encoding antigen receptors (Komori et al. (1993). Science, 261, 1171-1175).
La TdT es una enzima de 58 kDa que normalmente sólo se encuentra presente en linfocitos B y T inmaduros. Esta enzima cataliza la adición de desoxinucleótidos en el extremo 3’OH terminal de las cadenas de oligonucleótidos sin necesidad de una hebra de ADN molde (actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal), generando así diversidad en los receptores de antígenos de las referidas células de defensa del sistema inmune. Esta actividad de TdT ha permitido que esta polimerasa haya sido ampliamente utilizada como herramienta molecular, especialmente, en técnicas de mareaje de ADN. TdT is a 58 kDa enzyme that is normally only present in immature B and T lymphocytes. This enzyme catalyzes the addition of deoxynucleotides at the 3'OH terminal end of the oligonucleotide chains without the need for a strand of template DNA (terminal deoxynucleotidyl transferase activity), thereby generating diversity in the antigen receptors of the aforementioned defense cells of the immune system. This activity of TdT has allowed this polymerase to have been widely used as a molecular tool, especially in DNA mapping techniques.
Una de estas técnicas de mareaje es el ensayo TUNEL que se basa en el principio de que la TdT incorpora desoxiuridina marcada (e.g. dUTP-biotina) en los extremos 3’OH de roturas de cadenas dobles y simples del ADN. La incorporación de dUTP marcada actúa como una señal que puede ser detectada fácilmente, por ejemplo, a través de técnicas de fluorescencia. Cuantas más roturas tenga el ADN mayor será la señal resultante. Esta técnica permite, entre otras aplicaciones, identificar muestras que están sufriendo procesos apoptóticos o medir la calidad de una muestra biológica. One of these marking techniques is the TUNEL assay that is based on the principle that TdT incorporates labeled deoxyuridine (e.g. dUTP-biotin) at the 3’OH ends of single and double stranded DNA breaks. The incorporation of labeled dUTP acts as a signal that can be easily detected, for example, by fluorescence techniques. The more breaks the DNA has, the greater the resulting signal will be. This technique allows, among other applications, to identify samples that are undergoing apoptotic processes or measure the quality of a biological sample.
Desde el descubrimiento de la TdT, han sido pocas las enzimas con actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal encontradas en la naturaleza y, actualmente, ésta es la única que se comercializa a gran escala (e.g. Roche Applied Science, Promega, Invitrogen). Since the discovery of TdT, there have been few enzymes with terminal deoxynucleotidyl transferase activity found in nature and, currently, this is the only one that is marketed on a large scale (e.g. Roche Applied Science, Promega, Invitrogen).
En el año 2000, una nueva polimerasa con actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal y perteneciente a la familia X de las ADN polimerasas, la polimerasa mu (Polμ), fue identificada y secuenciada por primera vez (Domínguez et al, (2000) Embo J, 19, 1731-1742). Sin embargo, aunque se puede decir que existe una amplia similitud estructural entre Polμ y TdT, la actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal de esta nueva enzima es comparativamente muy inferior a la de la TdT. Este hecho ha imposibilitado su incorporación al mercado como una alternativa viable a la TdT, siendo todavía necesario el descubrimiento o desarrollo de nuevas enzimas que presenten esta actividad mejorada o incrementada. Hasta la fecha, únicamente el mutante simple de Polμ humana, R387K, presenta una actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal superior a la polimerasa silvestre y similar a la de la TdT (María José Martín et al. Gordon Research Conference on Mutagenesis 07/20/2008 -07/25/2008 at Magdalen College in Oxford.“Rate limited terminal transferase activity of human Pol μ: contribution to imprecise end-joining of non-complementary ends”). In 2000, a new polymerase with terminal deoxynucleotidyl transferase activity and belonging to the X family of DNA polymerases, polymerase mu (Polμ), was identified and sequenced for the first time (Domínguez et al, (2000) Embo J, 19, 1731-1742). However, although it can be said that there is a wide structural similarity between Polμ and TdT, the terminal deoxynucleotidyl transferase activity of this new enzyme is comparatively much lower than that of TdT. This fact has made it impossible to enter the market as a viable alternative to TdT, with the discovery or development of new enzymes that have this activity improved or increased. To date, only the single human Polμ mutant, R387K, has a terminal deoxynucleotidyl transferase activity superior to wild polymerase and similar to that of TdT (María José Martín et al. Gordon Research Conference on Mutagenesis 07/20/2008 -07/25/2008 at Magdalen College in Oxford. “Rate limited terminal transferase activity of human Pol μ: contribution to imprecise end-joining of non-complementary ends”).
Breve descripción de la invención Brief Description of the Invention
Los autores de la presente invención han desarrollado mutantes de Polμ que presentan una mayor actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal que la enzima silvestre o wildtype (Polμ wt: UniProtKB/Swiss-Prot Q9NP87: SEQ ID NO: 17) e incluso que la propia TdT. Concretamente, la invención proporciona varios mutantes de Polμ con una elevada actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal, superior a la de la Polμ wt, que pueden ser empleados, entre otras, en técnicas de mareaje de polinucleótidos o de reunión de extremos protuberantes y romos (End joining). The authors of the present invention have developed Polμ mutants that exhibit a higher terminal deoxynucleotidyl transferase activity than the wild or wild enzyme (Polμ wt: UniProtKB / Swiss-Prot Q9NP87: SEQ ID NO: 17) and even than TdT itself. Specifically, the invention provides several Polμ mutants with a high terminal deoxynucleotidyl transferase activity, superior to that of Polμ wt, which can be used, among others, in polynucleotide or blunt end assembly techniques (End joining).
Así, en un primer aspecto de la presente invención, se proporcionan mutantes de Polμ (en adelante, mutantes de la invención) que tienen al menos alrededor de un 10% más de actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal que la Polμ wt, preferentemente la Polμ humana. Preferentemente, dicha actividad es al menos alrededor de un 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300%, 400%, 500% superior a la de la Polμ wt. Del mismo modo, los mutantes de la invención también tienen una actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal igual o superior a la del mutante R387K (en adelante, también referido como mutante R), preferentemente dicha actividad es al menos alrededor de un 10% superior y, más preferentemente, al menos alrededor de un 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300% superior. Estos mutantes en combinación o individualmente son susceptibles de ser empleados como herramientas moleculares, preferentemente, en cualquiera de las técnicas en que se utiliza la TdT, bien como sustitutivos de ésta o en combinación con la misma. Thus, in a first aspect of the present invention, Polμ mutants (hereinafter, mutants of the invention) are provided which have at least about 10% more terminal deoxynucleotidyl transferase activity than Polμ wt, preferably human Polμ . Preferably, said activity is at least about 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300%, 400%, 500% higher than that of the Polμ wt. Similarly, the mutants of the invention also have a terminal deoxynucleotidyl transferase activity equal to or greater than that of the R387K mutant (hereinafter, also referred to as an R mutant), preferably said activity is at least about 10% higher and, more preferably, at least about 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300% higher. These mutants in combination or individually are capable of being used as molecular tools, preferably, in any of the techniques in which TdT is used, either as substitutes for it or in combination with it.
En un segundo aspecto de la invención se proporciona una secuencia polinucleotídica (en adelante, secuencia polinucleotídica o polinucleótido de la invención) que codifica-cualquiera de los mutantes de la invención. Del mismo modo, también forman de parte de la invención cualquier: i) vector que comprenda al polinucleótido de la invención o ii) célula huésped que comprenda la secuencia polinucleotídica de la invención o un vector de acuerdo con la invención. In a second aspect of the invention there is provided a polynucleotide sequence (hereinafter, polynucleotide sequence or polynucleotide of the invention) that encodes any of the mutants of the invention. Likewise, any part of the invention also comprises: i) vector comprising the polynucleotide of the invention or ii) host cell comprising the polynucleotide sequence of the invention or a vector according to the invention.
En un tercer aspecto, la invención se refiere a un método para la producción de los mutantes de la invención que preferentemente comprende: i) el cultivo de una célula huésped de acuerdo con la invención y ii) el aislamiento del mutante producido. In a third aspect, the invention relates to a method for the production of the mutants of the invention which preferably comprises: i) the cultivation of a host cell according to the invention and ii) the isolation of the mutant produced.
Un cuarto aspecto de la invención se refiere al empleo de los mutantes de la invención como herramienta molecular, preferentemente, en todas aquellas técnicas donde participa la TdT, bien como sustitutivos de ésta o en combinación con la misma. Más concretamente, los mutantes de la invención en combinación o individualmente son susceptibles de ser empleados en ensayos de: i) mareaje de extremos de polinucleótidos de cadena simple (heteropolímeros u homopolímeros) y cadena doble (extremos protuberantes o romos), ii) reunión de extremos protuberantes y romos, iii) polimerización dependiente o independiente de molde, iv) rellenado de gaps o huecos (gap-filling), v) detección de roturas de ADN (mismatch detection; e.g. TUNEL), vi) mutagénesis o generación de variabilidad, etc. A fourth aspect of the invention refers to the use of the mutants of the invention as a molecular tool, preferably, in all those techniques where TdT participates, either as substitutes for it or in combination with it. More specifically, the mutants of the invention in combination or individually are capable of being used in tests of: i) single-stranded (single-stranded or homopolymer) and double-stranded polynucleotide endpoints (ii) protruding or blunt ends, ii) gathering of protuberant and blunt ends, iii) mold-dependent or independent polymerization, iv) filling of gaps or gaps (gap-fi lling), v) detection of DNA breaks (mismatch detection; eg TUNEL), vi) mutagenesis or generation of variability, etc.
Un quinto aspecto de la invención proporciona kits que comprenden cualquiera de los mutantes de la invención, preferentemente, para llevar a cabo cualquiera de los ensayos referidos en el párrafo anterior. Adicionalmente, además de los componentes necesarios para poner en marcha el correspondiente ensayo (e.g. tampones, cebadores, dNTPs, ddNTPs, marcadores, etc.), los kits pueden comprender TdT o mutantes de la misma. El empleo de dichos kits para las aplicaciones previamente mencionadas, por ejemplo, en ensayos de: i) mareaje de extremos de polinucleótidos de cadena simple (heteropolímeros u homopolímeros) y cadena doble (extremos protuberantes o romos), ii) reunión de extremos protuberantes y romos, iii) polimerización dependiente o independiente de molde, iv) rellenado de gaps o huecos (gap-filling), v) detección de roturas de ADN (mismatch detection; e.g. TUNEL), vi) mutagénesis o generación de variabilidad, etc., constituye un aspecto adicional de esta invención. A fifth aspect of the invention provides kits comprising any of the mutants of the invention, preferably, for carrying out any of the tests referred to in the preceding paragraph. Additionally, in addition to the components necessary to launch the corresponding assay (e.g. buffers, primers, dNTPs, ddNTPs, markers, etc.), the kits may comprise TdT or mutants thereof. The use of such kits for the aforementioned applications, for example, in tests of: i) single-stranded (single-stranded or homopolymer) and double-stranded polynucleotide ends (protruding or blunt ends), ii) protruding ends and blunt, iii) mold-dependent or independent polymerization, iv) filling of gaps or gaps (gap-fi lling), v) DNA breakage detection (mismatch detection; eg TUNEL), vi) mutagenesis or generation of variability, etc., It constitutes an additional aspect of this invention.
Definiciones De fi nitions
El término “actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal” o “actividad transferasa terminal” se define como la capacidad de llevar a cabo reacciones de polimerización independiente de molde, añadiendo nucleótidos a un extremo 3’OH sin ser éstos seleccionados por ningún criterio de complementariedad de bases. Esta actividad puede ser medida mediante diferentes ensayos sobre diferentes tipos de sustratos, preferentemente, sobre ADN de cadena simple homopoliméricas (ver Ejemplos 1 y 3). A lo largo de la descripción, cuando se indica que esta actividad se encuentra incrementada o mejorada implica que ésta es al menos un 10% más elevada que la de la Polμ wt, preferentemente que la de la Polμ humana. Preferentemente, dicha actividad es al menos alrededor de un 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300%, 400%, 500% superior a la de Polμ wt, preferentemente que la de la Polμ humana. The term "terminal deoxynucleotidyl transferase activity" or "terminal transferase activity" is defined as the ability to carry out mold independent polymerization reactions, adding nucleotides to a 3'OH end without being selected by any criteria of base complementarity . This activity can be measured by different tests on different types of substrates, preferably on homopolymeric single stranded DNA (see Examples 1 and 3). Throughout the description, when it is indicated that this activity is increased or improved, it implies that it is at least 10% higher than that of the Polμ wt, preferably that of the human Polμ. Preferably, said activity is at least about 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300%, 400%, 500% higher than that of Polμ wt, preferably that of human Polμ.
El término “identidad” o “tanto por ciento (%) de identidad” hace referencia a dos o más secuencias o subsecuencias que tienen en común un porcentaje específico de aminoácidos o nucleótidos, cuando éstas son comparadas y alineadas para encontrar la máxima correspondencia entre ambas. Este parámetro puede ser medido mediante técnicas de comparación de secuencia sobradamente conocidas en el estado de la técnica, preferentemente mediante los algoritmos BLAST o FASTA, empleando los parámetros cargados por defecto. The term "identity" or "percentage percent (%) of identity" refers to two or more sequences or sub-sequences that have in common a specific percentage of amino acids or nucleotides, when they are compared and aligned to find maximum correspondence between the two. . This parameter can be measured by sequence comparison techniques well known in the state of the art, preferably by BLAST or FASTA algorithms, using the parameters loaded by default.
El término “vector” hace referencia a un polinucleótido lineal o circular (e.g. plásmidos, cromosoma bacteriano) que comprende una secuencia polinucleotídica, donde preferentemente dicho vector está adaptado para la amplificación, replicación y/o expresión de dicho polinucleótido. Además, estos vectores pueden contener regiones que permitan controlar o potencien la amplificación, expresión y/o replicación del polinucleótido, así como otras que faciliten o promuevan la excreción o captura de los polipéptidos resultantes de la expresión del polinucleótido. The term "vector" refers to a linear or circular polynucleotide (e.g. plasmids, bacterial chromosome) comprising a polynucleotide sequence, wherein said vector is preferably adapted for ampli fi cation, replication and / or expression of said polynucleotide. In addition, these vectors may contain regions that allow to control or enhance the amplification, expression and / or replication of the polynucleotide, as well as others that facilitate or promote the excretion or capture of the polypeptides resulting from the expression of the polynucleotide.
El término “célula huésped” hace referencia a una célula o grupo de células (eucariota o procariota) que contiene un vector o polinucleótido según la presente invención. The term "host cell" refers to a cell or group of cells (eukaryotic or prokaryotic) that contains a vector or polynucleotide according to the present invention.
El término “polinucleótidos” hace referencia tanto a polímeros de ADN como de ARN de cadena doble o simple. Ambos polímeros cuando están en forma de cadena doble pueden tener extremos romos o protuberantes. The term "polynucleotides" refers to both double and single stranded DNA and RNA polymers. Both polymers when in double chain form can have blunt or protruding ends.
El término “nucleótidos” hace referencia a ribonucleótidos, desoxirribonucleótidos (dNTPs) o didesoxinucleótidos (ddNTPs) que, preferentemente, se encuentran marcados o modificados para permitir su identificación y/o seguimiento. Preferentemente, el mareaje de los nucleótidos es realizado con fluoróforos (e.g. Cy3, Cy5, fluoresceína) o biotina. A lo largo de la descripción cuando los nucleótidos están marcados con fluoróforos, éstos son referidos como nucleótidos fluorescentes. The term "nucleotides" refers to ribonucleotides, deoxyribonucleotides (dNTPs) or dideoxynucleotides (ddNTPs) that, preferably, are labeled or modified to allow their identification and / or follow-up. Preferably, nucleotide mapping is performed with fl uorophores (e.g. Cy3, Cy5, fl uorescein) or biotin. Throughout the description when nucleotides are labeled with fluorophores, they are referred to as fluorescent nucleotides.
El término “análogos de nucleótido” hace referencia a compuestos o moléculas que, para una aplicación concreta, se comportan de una manera similar o análoga a un nucleótido y que no tienen una estructura particular o específica, aunque preferentemente su estructura permite la detección de su incorporación a polinucleótidos y/o la parada de la reacción de polimerización. Ejemplos de estos compuestos pueden ser encontrados en otras solicitudes como WO95/07920, WO2005/051530, WO2008/016909. The term "nucleotide analogs" refers to compounds or molecules that, for a specific application, behave in a similar or analogous way to a nucleotide and that do not have a particular or specific structure, although preferably their structure allows the detection of their incorporation into polynucleotides and / or stopping the polymerization reaction. Examples of these compounds can be found in other applications such as WO95 / 07920, WO2005 / 051530, WO2008 / 016909.
El término “ortólogo” hace referencia a proteínas o genes que codifican para dichas proteínas, con actividad transferasa terminal, que comparten al menos alrededor de un 40% de identidad con la Polμ wt, preferentemente con la Polμ humana, y en realizaciones sucesivamente más preferidas al menos alrededor de un 50%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%. The term "ortholog" refers to proteins or genes that code for said proteins, with terminal transferase activity, which share at least about 40% identity with Polμ wt, preferably with human Polμ, and in successively more preferred embodiments. at least about 50%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%.
El término “mutación” preferentemente hace referencia a sustituciones, inserciones o deleciones que se producen a nivel de polipéptidos o polinucleótidos que expresan dichos polipéptidos. Estas mutaciones cuando se producen a nivel de un único aminoácido o triplete que lo codifica son denominadas como puntuales. Dentro las mutaciones puntuales se puede diferenciar entre las conservativas y las no conservativas, entendiéndose a las primeras como aquéllas que se producen cuando un aminoácido es sustituido por otro de similares características, según la Tabla 1. The term "mutation" preferably refers to substitutions, insertions or deletions that occur at the level of polypeptides or polynucleotides that express said polypeptides. These mutations when they occur at the level of a single amino acid or triplet that encodes it are referred to as point. Within the point mutations can be differentiated between conservative and non-conservative, the former being understood as those that occur when an amino acid is replaced by another of similar characteristics, according to Table 1.
TABLA 1 TABLE 1
La expresión “alrededor de”, tal y como se usa a lo largo de la descripción, hace referencia a la variación de entre el ± 5% que puede presentar un valor dado (e.g., identidad o actividad), preferentemente entre el ± 3% y más preferentemente ±1%. The term "around", as used throughout the description, refers to the variation between ± 5% that a given value (eg, identity or activity) may present, preferably between ± 3% and more preferably ± 1%.
El término “sustancialmente”, tal y como se usa a lo largo de la descripción, hace referencia a la variación de entre el ± 10% que puede presentar un valor dado (e.g. actividad), preferentemente entre el ± 5% y más preferentemente ± 1%. The term "substantially", as used throughout the description, refers to the variation between ± 10% that a given value (eg activity) may present, preferably between ± 5% and more preferably ± one%.
Los términos “fragmentos” o “subsecuencias” hacen referencia porciones de polipéptidos o polinucleótidos que codifican para dichos polipéptidos, que mantienen la actividad transferasa terminal incrementada o sustancialmente incrementada. The terms "fragments" or "subsequences" refer to portions of polypeptides or polynucleotides that code for said polypeptides, which maintain the increased or substantially increased terminal transferase activity.
Breve descripción de las figuras Brief description of the fi gures
La figura 1 muestra la actividad transferasa terminal de cada uno de los mutantes [μ-R387K-F389G, μQ275M, μR387K-Q275M, μR387K-Chloop1, μ-N457D, μ-S458N y μ-N457D-S458N (Ejemplo 1)], en comparación con la de la Polμ wt y la de la TdT comercial. Figure 1 shows the terminal transferase activity of each of the mutants [μ-R387K-F389G, μQ275M, μR387K-Q275M, μR387K-Chloop1, μ-N457D, μ-S458N and μ-N457D-S458N (Example 1)], in comparison with that of the Polμ wt and that of the commercial TdT.
La figura 2 muestra la actividad transferasa terminal de los mutantes dobles (μ-R387K/Q275M y μ-R387K/ Chloop1) a dosis decrecientes de polimerasa (400 nM, 200 nM y 100 nM). Figure 2 shows the terminal transferase activity of the double mutants (μ-R387K / Q275M and μ-R387K / Chloop1) at decreasing doses of polymerase (400 nM, 200 nM and 100 nM).
La figura 3 muestra la actividad transferasa terminal de los mutantes dobles (μ-R387K/Q275M y μ-R3 87K/ Chloop1) y de los mutantes simples (μ-R387K, μ-Chloop1 y μ-Q275M y en comparación con la de la Polμ wt, con cada uno de los 4 dNTPs por separado. Figure 3 shows the terminal transferase activity of the double mutants (μ-R387K / Q275M and μ-R3 87K / Chloop1) and of the simple mutants (μ-R387K, μ-Chloop1 and μ-Q275M and compared to that of the Polμ wt, with each of the 4 dNTPs separately.
La figura 4 muestra la actividad transferasa terminal de los mutantes dobles (μ-R387K/F389G, μ-R387K/Q275M y μ-R387K/Chloop1) y de los mutantes simples (μ-R387K y μ-Q275M), en comparación con la de la Polμ wt, con cada uno los 4 dNTPS en presencia de Co2+ como metal activador. Figure 4 shows the terminal transferase activity of the double mutants (μ-R387K / F389G, μ-R387K / Q275M and μ-R387K / Chloop1) and of the simple mutants (μ-R387K and μ-Q275M), compared to of the Polμ wt, with each 4 dNTPS in the presence of Co2 + as activating metal.
La figura 5 muestra los resultados del ensayo realizado para comparar si los mutantes dobles (M3=μ-R387K/ Q275M; M7=μ-R387K/Chloop1) y simples (R= μ-R387K; Ch=μ-Chloop1; M2= μ-Q275M) tienen afectada su capacidad de polimerización dependiente de molde respecto a la de Polμ wt. Figure 5 shows the results of the test performed to compare whether the double mutants (M3 = μ-R387K / Q275M; M7 = μ-R387K / Chloop1) and simple (R = μ-R387K; Ch = μ-Chloop1; M2 = μ -Q275M) have affected their ability of polymerization dependent on mold with respect to that of Polμ wt.
La figura 6 muestra la dependencia de molde de los mutantes dobles (M3 y M7) y de los mutantes simples (R, Ch y M2) en el contexto de un gap de ADN de 1 nucleótido con fosfato. Figure 6 shows the mold dependence of double mutants (M3 and M7) and simple mutants (R, Ch and M2) in the context of a 1 nucleotide DNA gap with phosphate.
La figura 7 muestra los resultados del ensayo de mareaje con derivados fluorescentes del DNA o de ddNTPs, con los mutantes indicados de Polμ (M1-M7), junto con Polμ wt y TdT sobre polinucleótidos de cadena sencilla. Figure 7 shows the results of the dye fluorescent DNA or ddNTPs labeling assay, with the indicated mutants of Polμ (M1-M7), together with Polμ wt and TdT on single chain polynucleotides.
La figura 8 muestra los resultados del ensayo de mareaje con derivados fluorescentes del DNA o de ddNTPs, con los mutantes indicados de Polμ (R, Ch, M2, M3 y M7), sobre polinucleótidos de cadena sencilla. Figure 8 shows the results of the dye fluorescent DNA or ddNTPs mapping test, with the indicated mutants of Polμ (R, Ch, M2, M3 and M7), on single chain polynucleotides.
La figura 9 muestra los resultados del ensayo de mareaje con derivados fluorescentes del DNA o de ddNTPs, con los mutantes indicados de Polμ (R, Ch, M2, M3 y M7), sobre polinucleótidos de cadena sencilla. Figure 9 shows the results of the screening test with fluorescent derivatives of DNA or ddNTPs, with the indicated mutants of Polμ (R, Ch, M2, M3 and M7), on single chain polynucleotides.
La figura 10 muestra los resultados del ensayo de mareaje con derivados fluorescentes del DNA o de ddNTPs, con los mutantes indicados de Polμ (R, Ch, M2, M3 y M7), sobre polinucleótidos de cadena sencilla. Figure 10 shows the results of the screening test with fluorescent derivatives of DNA or ddNTPs, with the indicated mutants of Polμ (R, Ch, M2, M3 and M7), on single chain polynucleotides.
La figura 11 muestra cómo la reacción de mareaje con M3 y M7 es altamente eficaz con los 4 ddNTPs fluorescentes, tanto en presencia de Mn2+ como de Co2+ . Figure 11 shows how the tidal reaction with M3 and M7 is highly effective with the 4 fluorescent ddNTPs, both in the presence of Mn2 + and Co2 +.
La figura 12 muestra el alineamiento de las secuencias polipeptídicas de Polμ wt de Mus musculus, Rattus norvegicus y Bos taurus con el mutante M3. En la parte superior, la flecha indica el aminoácido 275 de Polμ wt humana. En la parte inferior, la flecha indica el aminoácido 387 de Polμ wt humana. Figure 12 shows the alignment of the Polμ wt polypeptide sequences of Mus musculus, Rattus norvegicus and Bos taurus with the M3 mutant. At the top, the arrow indicates amino acid 275 of human Polμ wt. At the bottom, the arrow indicates amino acid 387 of human Polμ wt.
La figura 13 muestra el alineamiento de las secuencias polipeptídicas de Polμ wt humana y la TdT de origen humano, murino y bovino. Las flechas muestran la posición de los aminoácidos 275, 387, 457 y 458 en la Polμ wt humana. Figure 13 shows the alignment of the polypeptide sequences of human Polμ wt and TdT of human, murine and bovine origin. The arrows show the position of amino acids 275, 387, 457 and 458 in the human Polμ wt.
La figura 14 muestra la estructura tridimensional de la Polμ wt humana. A) la flecha indica la posición del aminoácido R387, B) la flecha indica la posición del aminoácido Q275, C) la flecha indica la posición del aminoácido N457 y D) la flecha indica la posición del aminoácido S458. Figure 14 shows the three-dimensional structure of human Polμ wt. A) the arrow indicates the position of amino acid R387, B) the arrow indicates the position of amino acid Q275, C) the arrow indicates the position of amino acid N457 and D) the arrow indicates the position of amino acid S458.
Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention
La enzima TdT, también conocida como deoxinucleotidil-transferasa terminal o transferasa terminal, es una ADN polimerasa especializada que se expresa fundamentalmente en linfocitos B y T inmaduros, además de en determinados tipos de tumores. Hasta el descubrimiento de la Polμ en el año 2000 por el laboratorio del Dr. Luis Blanco (Domínguez et al, (2000)), la TdT era la única polimerasa conocida con capacidad de adicionar o unir nucleótidos a un extremo 3 ’OH de polinucleótidos sin requerir una cadena molde. Sin embargo, tal y como se ha mencionado anteriormente, la baja actividad deoxinucleotidil transferasa terminal de Polμ wt en comparación con la TdT ha imposibilitado que, hasta la fecha, esta enzima haya podido convertirse en una alternativa viable a la TdT. The TdT enzyme, also known as terminal deoxynucleotidyl transferase or terminal transferase, is a specialized DNA polymerase that is primarily expressed in immature B and T lymphocytes, in addition to certain types of tumors. Until the discovery of Polμ in 2000 by the laboratory of Dr. Luis Blanco (Dominguez et al, (2000)), TdT was the only known polymerase with the ability to add or bind nucleotides to a 3 'OH end of polynucleotides without requiring a mold chain. However, as mentioned above, the low terminal deoxynucleotidyl transferase activity of Polμ wt compared to TdT has made it impossible for this enzyme to date to become a viable alternative to TdT.
En la presente invención se presentan una serie de mutantes de Polμ wt que aumentan la actividad deoxinucleotidil transferasa terminal de la Polμ silvestre e incluso de la TdT. Preferentemente, dichos mutantes proceden o se derivan de la Polμ wt humana, aunque también pueden ser obtenidos a partir de la Polμ de otros vertebrados (polimerasas ortólogas de Polμ), preferentemente mamíferos, tales como Mus musculus, Rattus norvegicus, Bos taurus, entre otros. In the present invention, a series of Polμ wt mutants are presented that increase the terminal deoxynucleotidyl transferase activity of wild Polμ and even TdT. Preferably, said mutants are derived from or derived from human Polμ wt, although they can also be obtained from the Polμ of other vertebrates (orthologous Polμ polymerases), preferably mammals, such as Mus musculus, Rattus norvegicus, Bos taurus, among others .
La obtención de mutantes, a partir de polimerasas ortólogas a la Polμ wt humana (o del gen que las codifica) y la enseñaza de la presente invención, puede ser llevada a cabo de manera simple por un experto en la materia, tal y como se explica en el Ejemplo 12. Del mismo modo, nuevos mutantes con la actividad transferasa terminal incrementada, tal como sucede con los mutantes de la presente invención, pueden ser también obtenidos fácilmente, tal y como se muestra en el Ejemplo 13. Obtaining mutants, from polymerases orthologous to human Polμ wt (or the gene that encodes them) and the teaching of the present invention, can be carried out simply by a person skilled in the art, as explained in Example 12. Similarly, new mutants with increased terminal transferase activity, as with the mutants of the present invention, can also be readily obtained, as shown in Example 13.
Mutantes de Polμ y polinucleótidos de la invención Polμ mutants and polynucleotides of the invention
TdT y Polμ wt son dos enzimas que pertenecen a la familia X de ADN polimerasa que se caracterizan por ser de pequeño tamaño (entre 39 y 66 KDa), siendo ambas en general bastante imprecisas durante la síntesis de ADN. Son enzimas distributivas con poca capacidad para sintetizar más que unas pocas bases antes de disociarse del ADN. Además de pertenecer a la misma familia y tener actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal, estas polimerasas presentan un dominio BRCT (Dominio C-terminal de BRCA1), implicado en la interacción proteína-proteína, que no se encuentra presente en otros miembros de la familia X como la polimerasa beta (Polβ). Cuando este dominio es eliminado junto con el resto del extremo amino (NH2-BRCT-) e incluso con parte del dominio 8 KDa (NH2-BRCT-KDa-) la actividad TdT de estas enzimas no se ve afectada (ver tabla 2). TdT and Polμ wt are two enzymes that belong to the X family of DNA polymerase that are characterized by being small (between 39 and 66 KDa), both being generally quite inaccurate during DNA synthesis. They are distributive enzymes with little capacity to synthesize more than a few bases before dissociating from DNA. In addition to belonging to the same family and having terminal deoxynucleotidyl transferase activity, these polymerases have a BRCT domain (C-terminal domain of BRCA1), involved in the protein-protein interaction, which is not present in other members of family X like polymerase beta (Polβ). When this domain is eliminated together with the rest of the amino terminus (NH2-BRCT-) and even with part of the 8 KDa domain (NH2-BRCT-KDa-) the TdT activity of these enzymes is not affected (see table 2).
El dominio de 8 KDa es también característico de las enzimas de esta familia, encontrándose presente tanto en Polμ wt como en TdT. Este dominio confiere a estas polimerasas la capacidad de anclaje a los gaps que se producen en el ADN, permitiéndoles realizar de manera efectiva su actividad biológica. Incluso, la distribución de aminoácidos entre los diferentes dominios de estas dos enzimas es bastante similar, tal y como se puede ver en la Tabla 2. The 8 KDa domain is also characteristic of the enzymes of this family, being present in both Polμ wt and TdT. This domain gives these polymerases the ability to anchor the gaps that occur in the DNA, allowing them to effectively perform their biological activity. Even, the distribution of amino acids between the different domains of these two enzymes is quite similar, as can be seen in Table 2.
A pesar de las claras similitudes estructurales existentes entre ambas proteínas, el grado de identidad que comparten se encuentra en torno al 40% y, por tanto, presentan un gran número de aminoácidos diferentes o no conservados (aproximadamente 300). Mediante alineamiento y comparación de secuencias entre TdT y Polμ wt, los autores de la presente invención identificaron y seleccionaron un grupo de aminoácidos conservados en Polμ wt y TdT, pero diferentes entre ambas enzimas. Dichos aminoácidos se revertieron en Polμ wt hacia el aminoácido de TdT para así obtener una serie de mutantes simples y dobles con una potencial mejor actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal. Además de estos mutantes puntuales, se generó otro mutante que comprendía una mutación puntual y la sustitución del subdominio loop-1 por el mismo subdominio de TdT (ver Tabla 2). El ensayo de estos mutantes ha ofrecido resultados sorprendentes en cuanto a su actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal, de tal modo que la presente invención aporta una serie de mutantes de Polμ que presentan una mayor actividad transferasa terminal que Polμ wt e incluso que la propia TdT. Despite the clear structural similarities between the two proteins, the degree of identity they share is around 40% and, therefore, they have a large number of different or non-conserved amino acids (approximately 300). By aligning and comparing sequences between TdT and Polμ wt, the authors of the present invention identified and selected a group of amino acids conserved in Polμ wt and TdT, but different between both enzymes. These amino acids were reversed in Polμ wt towards the amino acid of TdT in order to obtain a series of single and double mutants with a potential better terminal deoxynucleotidyl transferase activity. In addition to these point mutants, another mutant was generated that included a point mutation and the substitution of the loop-1 subdomain with the same TdT subdomain (see Table 2). The assay of these mutants has offered surprising results in terms of their terminal deoxynucleotidyl transferase activity, such that the present invention provides a series of Polμ mutants that exhibit a greater terminal transferase activity than Polμ wt and even that TdT itself.
Así en un primer aspecto de la presente invención, los mutantes de la invención tienen al menos alrededor de un 10% más de actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal que la Polμ wt, preferentemente que la Polμ wt humana. Preferentemente, dicha actividad es al menos alrededor de un 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300%, 400%, 500% superior a la de la Polμ wt. Del mismo modo, los mutantes de la invención también tienen una actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal igual o superior a la del mutante R, preferentemente dicha actividad es al menos alrededor de un 10% superior y, más preferentemente, al menos alrededor de un 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300% superior. Estos mutantes, en combinación o individualmente, son susceptibles de ser empleados como herramientas moleculares, preferentemente, en cualquiera de las técnicas en las que se utiliza TdT, como sustitutivos de ésta o en combinación con la misma. En una realización preferida de este aspecto de la invención los mutantes comprenden al menos dos mutaciones. Thus, in a first aspect of the present invention, the mutants of the invention have at least about 10% more terminal deoxynucleotidyl transferase activity than Polμ wt, preferably human Polμ wt. Preferably, said activity is at least about 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300%, 400%, 500% higher than that of the Polμ wt. Similarly, the mutants of the invention also have a terminal deoxynucleotidyl transferase activity equal to or greater than that of the R mutant, preferably said activity is at least about 10% higher and, more preferably, at least about 25% , 50%, 75%, 100%, 200%, 300% higher. These mutants, in combination or individually, are likely to be used as molecular tools, preferably, in any of the techniques in which TdT is used, as substitutes for it or in combination with it. In a preferred embodiment of this aspect of the invention the mutants comprise at least two mutations.
En una realización preferida, los mutantes de Polμ comprenden una secuencia polipeptídica con al menos un 60% de identidad con la secuencia SEQ ID NO: 17 (Polμ wt: UniProtKB/Swiss-Prot Q9NP87), o con cualquiera de sus subsecuencias SEQ ID NO:1 y SEQ ID NO:2, o con fragmentos de las mismas, donde dichos mutantes comprenden al menos dos mutaciones y mantienen una actividad transferasa terminal incrementada. Preferentemente, dichas mutaciones son (i) una primera mutación puntual en la posición 387 y (ii) una segunda mutación que consiste en: In a preferred embodiment, the Polμ mutants comprise a polypeptide sequence with at least 60% identity with the sequence SEQ ID NO: 17 (Polμ wt: UniProtKB / Swiss-Prot Q9NP87), or with any of its SEQ ID NO sub-sequences : 1 and SEQ ID NO: 2, or with fragments thereof, wherein said mutants comprise at least two mutations and maintain an increased terminal transferase activity. Preferably, said mutations are (i) a first point mutation at position 387 and (ii) a second mutation consisting of:
a) una mutación puntual en un aminoácido conservado de Polμ, donde preferentemente dicha mutación puntual consiste en una reversión hacia el aminoácido homólogo presente en TdT, o a) a point mutation in a conserved amino acid of Polμ, where preferably said point mutation consists of a reversal towards the homologous amino acid present in TdT, or
b) una mutación en el subdominio loop-1. b) a mutation in the subdomain loop-1.
En realizaciones más preferidas el grado de identidad de los mutantes de Polμ con la secuencia Q9NP87, cualquiera de sus subsecuencias SEQ ID NO:1 y SEQ ID NO:2, o fragmentos de las mismas es alrededor de al menos un 65,% 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%. In more preferred embodiments the degree of identity of the Polμ mutants with the sequence Q9NP87, any of its sub-sequences SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, or fragments thereof is about at least 65, 70% , 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%.
También, preferentemente, la primera mutación puntual (i) de los mutantes de Polμ consiste en la sustitución del aminoácido que se encuentra en la posición 387 por cualquiera de los aminoácidos seleccionados del grupo que comprende: Glutamina, Asparragina, Cisteína, Treonina, Serina, Metionina, Lisina, Arginina, Histidina o análogos de los mismos, aunque todavía más preferentemente dicha mutación puntual consiste en la sustitución o reversión R387K (mutación no conservativa). Also, preferably, the first point mutation (i) of the Polμ mutants consists in replacing the amino acid found in position 387 with any of the amino acids selected from the group comprising: Glutamine, Asparagine, Cysteine, Threonine, Serine, Methionine, Lysine, Arginine, Histidine or the like thereof, although even more preferably said point mutation consists of R387K substitution or reversal (non-conservative mutation).
Preferentemente, la segunda mutación (ii) correspondiente a la mutación puntual (a) se localiza en la posición 275. Preferentemente, esta mutación consiste en la sustitución del aminoácido que se encuentra en dicha posición (275) por cualquiera de los aminoácidos seleccionados del grupo que comprende: Glutamina, Asparragina, Cisteína, Treonina, Serina, Metionina o análogos de los mismos, aunque todavía más preferentemente dicha mutación puntual consiste en la sustitución Q275M (mutación conservativa). Preferably, the second mutation (ii) corresponding to the point mutation (a) is located at position 275. Preferably, this mutation consists in replacing the amino acid found in said position (275) with any of the amino acids selected from the group comprising: Glutamine, Asparagine, Cysteine, Threonine, Serine, Methionine or the like thereof, although even more preferably said point mutation consists of the Q275M substitution (conservative mutation).
En otra realización también preferida, la segunda mutación (ii) consiste en (b) una mutación en el subdominio loop-1, tal como la sustitución o modificación del subdominio loop-1 o fragmentos del mismo por: i) una secuencia con al menos alrededor de un 10% de identidad con la SEQ ID NO: 3 (loop-1 de Polμ), preferentemente, con al menos alrededor de un 15%, 20%, 25%, 30%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o ii) por una secuencia con al menos alrededor de un 10% de identidad con la SEQ ID NO: 4 (loop-1 de TdT), preferentemente, con al menos alrededor de un 15%, 20%, 25%, 30%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%. En una realización particular, dicha secuencia es la SEQ ID NO:4, la cual comparte alrededor de un 20% de identidad con la SEQ ID NO:3. In another also preferred embodiment, the second mutation (ii) consists of (b) a mutation in the loop-1 subdomain, such as the replacement or modification of the loop-1 subdomain or fragments thereof by: i) a sequence with at least about 10% identity with SEQ ID NO: 3 (loop-1 of Polμ), preferably, with at least about 15%, 20%, 25%, 30%, 50%, 60%, 70% , 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, or ii) by a sequence with at least about 10% identity with SEQ ID NO: 4 (loop -1 of TdT), preferably, with at least about 15%, 20%, 25%, 30%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%. In a particular embodiment, said sequence is SEQ ID NO: 4, which shares about 20% identity with SEQ ID NO: 3.
Más específicamente, los mutantes de la invención tienen las secuencias SEQ ID NO:5, que comprende las mutaciones puntuales R387K y Q275M (en adelante, mutante M3), o SEQ ID NO:6, que comprende la mutación puntual R387K y la inserción del loop-1 de TdT en el lugar del loop-1 de Polμ (en adelante, mutante M7). Del mismo modo, la invención también comprende fragmentos o subsecuencias de las secuencias SEQ ID NO:5 o SEQ ID NO:6 que comprendan las referidas mutaciones y, preferentemente, mantengan sustancialmente su actividad deoxinucleotidiltransferasa terminal incrementada. Preferentemente dichos fragmentos tienen las secuencias SEQ ID NO:7, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:9, o SEQ ID NO:10. More specifically, the mutants of the invention have the sequences SEQ ID NO: 5, which comprises the point mutations R387K and Q275M (hereinafter, mutant M3), or SEQ ID NO: 6, which comprises the point mutation R387K and the insertion of the TdT loop-1 in place of Polμ loop-1 (hereinafter, M7 mutant). In the same way, the invention also comprises fragments or sub-sequences of the sequences SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 6 comprising said mutations and, preferably, substantially maintaining their increased terminal deoxynucleotidyltransferase activity. Preferably said fragments have the sequences SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, or SEQ ID NO: 10.
De acuerdo con la invención, ésta también proporciona un mutante que comprende una secuencia polipeptídica con al menos un 60% de identidad con la secuencia Q9NP87 (Polμ wt humana: SEQ ID NO: 17) y al menos una mutación puntual en la posición 275, donde dicho mutante presenta una actividad deoxinucleotidil-transferasa terminal mejorada In accordance with the invention, it also provides a mutant comprising a polypeptide sequence with at least 60% identity with the sequence Q9NP87 (Polμ wt human: SEQ ID NO: 17) and at least one point mutation at position 275, wherein said mutant exhibits enhanced terminal deoxynucleotidyl transferase activity
o incrementada. Esta actividad es al menos alrededor de un 10%, 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300% superior a la de la Polμ wt. Preferentemente, dicha mutación en la posición 275 consiste en la sustitución del aminoácido que se encuentra en dicha posición por Glutamina, Asparragina, Cisteína, Treonina, Serina, Glicina, Alanina, Valina, Leucina, Isoleucina, Metionina, Prolina, Fenilalanina y Triptófano, aunque todavía más preferentemente dicha mutación puntual consiste en la sustitución Q275M. Más específicamente, este mutante tiene la secuencia SEQ ID NO:11 (en adelante, mutante M2) o fragmentos de la misma que comprendan la mutación en la posición 275 y, preferentemente, mantengan sustancialmente su actividad transferasa terminal incrementada. Ejemplos de estos fragmentos o subsecuencias son las secuencias SEQ ID NO:12 y la SEQ ID NO: 13. or increased. This activity is at least about 10%, 25%, 50%, 75%, 100%, 200%, 300% higher than that of the Polμ wt. Preferably, said mutation at position 275 consists in the substitution of the amino acid found in said position by Glutamine, Asparagine, Cysteine, Threonine, Serine, Glycine, Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine, Methionine, Proline, Phenylalanine and Tryptophan, although even more preferably said point mutation consists in the Q275M substitution. More specifically, this mutant has the sequence SEQ ID NO: 11 (hereinafter, mutant M2) or fragments thereof that comprise the mutation at position 275 and, preferably, substantially maintain its increased terminal transferase activity. Examples of these fragments or subsequences are the sequences SEQ ID NO: 12 and SEQ ID NO: 13.
Un segundo aspecto de la invención proporciona una secuencia polinucleotídica que codifica cualquiera de los mutantes de la invención. Del mismo modo, también forman parte de la invención: (i) un vector, que comprende cualquiera de las secuencias polinucleotídicas de acuerdo con la invención, y (ii) una célula huésped que comprende cualquiera de las secuencias polinucleótidicas o vectores de la invención. A second aspect of the invention provides a polynucleotide sequence encoding any of the mutants of the invention. Likewise, they also form part of the invention: (i) a vector, comprising any of the polynucleotide sequences according to the invention, and (ii) a host cell comprising any of the polynucleotide sequences or vectors of the invention.
Más concretamente, la secuencia polinucleotídica de la invención comprende cualquiera de las secuencias SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:15, o SEQ ID NO:16, las cuales codifican respectivamente para los mutantes M3, M7 y M2. También forman parte de la invención las subsecuencias o fragmentos de la secuencia polinucleotídica de la invención que codifique para cualquiera de las subsecuencias o fragmentos de los mutantes de la invención. Todas estas secuencias y subsecuencias pueden ser modificadas mediante mutaciones silenciosas (e.g. mutaciones puntuales, deleciones, inserciones o sustituciones) que no tengan efecto sobre la actividad del mutante en cuestión o no modifiquen su actividad sustancialmente o que, simplemente, debido a la degeneración del código genético, no modifiquen su secuencia y consecuentemente tampoco su actividad. De este modo, también forman parte de la presente invención cualquier secuencia con al menos alrededor de un 40% de identidad con cualquiera de las SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO:15 y SEQ ID NO.16 que, preferentemente, no modifique su actividad o no la modifiquen sustancialmente. Preferentemente, dicha identidad es de al menos alrededor de un 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99%. More specifically, the polynucleotide sequence of the invention comprises any of the sequences SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, or SEQ ID NO: 16, which encode respectively for mutants M3, M7 and M2. Also part of the invention are the sub-sequences or fragments of the polynucleotide sequence of the invention that code for any of the sub-sequences or fragments of the mutants of the invention. All these sequences and sub-sequences can be modified by silent mutations (eg point mutations, deletions, insertions or substitutions) that have no effect on the activity of the mutant in question or do not modify its activity substantially or that, simply, due to the degeneracy of the code genetic, do not modify its sequence and consequently its activity. Thus, any sequence with at least about 40% identity with any of SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15 and SEQ ID NO.16, which, preferably, does not modify, is also part of the present invention. their activity or not substantially modify it. Preferably, said identity is at least about 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99%.
Métodos de producción de los mutantes de Polμ Production methods of Polμ mutants
Con el objeto de producir los mutantes de la invención, las secuencias polinucleotídicas de la invención son preferentemente incorporadas en un vector que comprende una secuencia promotora o reguladora operativamente relacionada con la secuencia que codifica para el mutante de la invención. De este modo, un tercer aspecto de la invención también se refiere a un método para la producción de los mutantes de la invención que comprende: i) el cultivo de una célula huésped que comprende cualquiera de los polinucleótidos o vectores de la invención y ii) el aislamiento del mutante producido. Preferentemente, el cultivo de la célula es realizado bajo condiciones que promuevan el crecimiento de la célula huésped y/o la expresión del polinucleótido de la invención. Prácticamente cualquier célula huésped que permita la expresión del polinucleótido de la invención puede ser utilizada (e.g., bacterias, levaduras, etc.). Del mismo modo, la invención también comprende la expresión o producción de los mutantes de la invención mediante síntesis química u otros sistemas de expresión in vitro libres de células (“Cell-Free Expression Systems”) sobradamente conocidos en el estado de la técnica. In order to produce the mutants of the invention, the polynucleotide sequences of the invention are preferably incorporated into a vector comprising a promoter or regulatory sequence operatively related to the sequence encoding the mutant of the invention. Thus, a third aspect of the invention also refers to a method for the production of the mutants of the invention comprising: i) the cultivation of a host cell comprising any of the polynucleotides or vectors of the invention and ii) Isolation of the mutant produced. Preferably, the cell culture is performed under conditions that promote the growth of the host cell and / or the expression of the polynucleotide of the invention. Virtually any host cell that allows the expression of the polynucleotide of the invention can be used (e.g., bacteria, yeasts, etc.). Similarly, the invention also comprises the expression or production of the mutants of the invention by chemical synthesis or other cell-free expression systems ("Cell-Free Expression Systems") well known in the state of the art.
Usos de los mutantes Polμ Uses of Polμ mutants
Un cuarto aspecto de la invención se refiere al empleo de los mutantes de la invención como herramienta molecular, preferentemente, en todas aquellas técnicas donde se emplea la TdT. Los mutantes pueden ser empleados en este tipo de técnicas, como sustitutivos de la TdT o en combinación con la misma. Más concretamente, los mutantes de la invención en combinación o individualmente son susceptibles de ser empleados preferentemente en: i) ensayos de mareaje de extremos de polinucleótidos de cadena simple (heteropolímeros u homopolímeros) y cadena doble (extremos protuberantes o romos), ii) reunión de extremos protuberantes y romos, iii) polimerización dependiente o independiente de molde, iv) rellenado de gaps (gap-filling), v) detección de roturas de ADN (mismatch detection; e.g. TUNEL), vi) mutagénesis, etc. A fourth aspect of the invention refers to the use of the mutants of the invention as a molecular tool, preferably, in all those techniques where TdT is used. Mutants can be used in these types of techniques, as substitutes for TdT or in combination with it. More specifically, the mutants of the invention, in combination or individually, are likely to be used preferably in: i) single-stranded polynucleotide (heteropolymer or homopolymer) and double-stranded (double-ended (bulging or blunt), ii) assembly tests of protuberant and blunt ends, iii) mold-dependent or independent polymerization, iv) filling of gaps (gap-fi lling), v) DNA break detection (mismatch detection; eg TUNEL), vi) mutagenesis, etc.
De este modo, este aspecto proporciona un método para la elongación de un polinucleótido diana que comprende: i) poner en contacto a un polinucleótido diana con el mutante de la invención y nucleótidos o análogos de nucleótidos (mezcla de reacción) y ii) someter la mezcla de reacción a condiciones que favorezcan la inserción de al menos un nucleótido o análogos de nucleótidos en el extremo 3’OH del polinucleótido diana. En una realización preferida el número de nucleótidos o análogos de nucleótidos insertado es de al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 nucleótidos y en realizaciones sucesivamente más preferidas entre1y20,3y20,5y20,1y10,3y10,5y10. Thus, this aspect provides a method for elongation of a target polynucleotide comprising: i) contacting a target polynucleotide with the mutant of the invention and nucleotides or nucleotide analogs (reaction mixture) and ii) subjecting the reaction mixture at conditions that favor the insertion of at least one nucleotide or nucleotide analogs at the 3'OH end of the target polynucleotide. In a preferred embodiment the number of nucleotides or nucleotide analogs inserted is at least 1, 2, 3, 4 or 5 nucleotides and in successively more preferred embodiments between 1 and 20.3 and 20.5 and 20.1 and 10.3 and 10.5 and 10.
La invención también proporciona métodos para el mareaje de polinucleótidos que comprende i) poner en contacto a un polinucleótido diana con el mutante de la invención y nucleótidos o análogos de nucleótidos marcados (mezcla de reacción), ii) someter la mezcla de reacción a condiciones que favorezcan la inserción de al menos un nucleótido o análogo del mismo en el extremo 3’OH del polinucleótido diana, y iii) detectar la presencia o no de inserción. En una realización preferida el número de nucleótidos o análogos de nucleótidos marcados insertado es de al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 nucleótidos y en realizaciones sucesivamente más preferidas entre1y20,3y20, 5y20,1y10,3y10,5y10. The invention also provides methods for polynucleotide mapping comprising i) contacting a target polynucleotide with the mutant of the invention and labeled nucleotides or nucleotide analogues (reaction mixture), ii) subjecting the reaction mixture to conditions that favor the insertion of at least one nucleotide or analog thereof at the 3'OH end of the target polynucleotide, and iii) detect the presence or not of insertion. In a preferred embodiment the number of nucleotides or labeled nucleotide analogs inserted is at least 1, 2, 3, 4 or 5 nucleotides and in successively more preferred embodiments between 1 and 20, 3, 20, 5, 20, 1, 10, 10, 10, and 10.
Los mutantes de la invención también son susceptibles de ser empleados en métodos o técnicas de gap filing que comprenden: i) poner en contacto a un polinucleótido diana, que comprende al menos un gap o hueco de al menos un nucleótido, con el mutante de la invención y nucleótidos o análogos de nucleótidos (mezcla de reacción), y ii) someter la mezcla de reacción a condiciones que favorezcan la inserción de al menos un nucleótido o análogo de nucleótido en el extremo 3’OH del gap. Adicionalmente, este método comprende iii) detectar si se ha producido o no el rellenado del gap y/o iv) la adición de enzimas (e.g. nucleasas, ligasas), que liguen a los nucleótidos o análogos de nucleótidos introducidos en el polinucleótido diana, o hidrolicen al polinucleótido diana. En una realización más preferida el tamaño del gap es de al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 nucleótidos y, más preferentemente, entre1y10 nucleótidos. Estas reacciones pueden favorecerse además mediante la presencia de un grupo fosfato en las regiones 5’P del polinucleótido diana. The mutants of the invention are also capable of being employed in gap fi ling methods or techniques comprising: i) contacting a target polynucleotide, comprising at least one gap or gap of at least one nucleotide, with the mutant of the invention and nucleotides or nucleotide analogs (reaction mixture), and ii) subjecting the reaction mixture to conditions that favor the insertion of at least one nucleotide or nucleotide analog at the 3'OH end of the gap. Additionally, this method comprises iii) detecting whether or not the gap has been filled in and / or iv) the addition of enzymes (eg nucleases, ligases), which bind to nucleotides or nucleotide analogs introduced into the target polynucleotide, or Hydrolyze the target polynucleotide. In a more preferred embodiment the gap size is at least 1, 2, 3, 4 or 5 nucleotides and, more preferably, between 1 and 10 nucleotides. These reactions can be further enhanced by the presence of a phosphate group in the 5'P regions of the target polynucleotide.
Debido a que los mutantes de la invención tienen la capacidad de incorporar nucleótidos independientemente de molde son excelentes candidatos para ser empleados en técnicas de reunión de extremos, tanto si estos son protuberantes como si son romos. Así, la invención también proporciona un método para la reunión de extremos de polinucleótidos de doble cadena que comprende: i) poner en contacto a un polinucleótido diana de doble cadena con el mutante de la invención y al menos dos nucleótidos o análogos de nucleótidos complementarios (mezcla de reacción), y ii) poner la mezcla de reacción bajo condiciones que favorezcan la introducción de un número suficiente de nucleótidos o análogos de nucleótido en cada uno de los extremos del polinucleótido diana para que se produzca la reunión. Adicionalmente, este método comprende iii) la adición de enzimas (e.g. ligasas) que liguen los extremos una vez están reunidos. En una realización preferida el número de nucleótidos o análogos de nucleótidos insertado es de al menos 1, 2, 3, 4 ó 5 nucleótidos y en realizaciones sucesivamente más preferidas entre 1 y 20, 3 y 20, 5 y 20, 1 y 10, 3 y10, 5y 10. Because the mutants of the invention have the ability to incorporate nucleotides independently of template, they are excellent candidates for use in end-gathering techniques, whether they are bulging or blunt. Thus, the invention also provides a method for gathering double-stranded polynucleotide ends comprising: i) contacting a double-stranded target polynucleotide with the mutant of the invention and at least two complementary nucleotides or nucleotide analogs ( reaction mixture), and ii) placing the reaction mixture under conditions that favor the introduction of a sufficient number of nucleotides or nucleotide analogs at each end of the target polynucleotide for the meeting to occur. Additionally, this method comprises iii) the addition of enzymes (e.g. ligases) that bind the ends once they are combined. In a preferred embodiment the number of nucleotides or nucleotide analogs inserted is at least 1, 2, 3, 4 or 5 nucleotides and in successively more preferred embodiments between 1 and 20, 3 and 20, 5 and 20, 1 and 10, 3 and 10, 5 and 10.
Otra de las importantes aplicaciones de la actividad TdT es su uso en los ensayos TUNEL (TdT-mediated dUTPbiotin nick end labeling) que permiten la detección de muestras biológicas que están sufriendo apoptosis (Gavrieli, Another of the important applications of the TdT activity is its use in the TUNEL trials (TdT-mediated dUTPbiotin nick end labeling) that allow the detection of biological samples that are undergoing apoptosis (Gavrieli,
Y. et al. (1992) Identification of programmed cell death in situ via specific labeling of nuclear DNA fragmentation. J. Cell. Biol. 119, 493.501). Cuando las señales de apoptosis se disparan en la célula se produce un proceso de rotura Y. et al. (1992) Identi fi cation of programmed cell death in situ via speci fi c labeling of nuclear DNA fragmentation. J. Cell. Biol. 119, 493,501). When the apoptosis signals are triggered in the cell a breakage process occurs
o fragmentación del ADN. Una polimerasa con actividad deoxinucleotidil transferasa terminal tiene la capacidad de introducir nucleótidos o análogos de nucleótidos en dichas roturas haciendo así visible el proceso apoptótico. Así, la presente invención proporciona un método para la detección de muestras apoptóticas, preferentemente en sus estadios tempranos. Dicho método comprende i) poner en contacto una muestra, que contiene material genético de células potencialmente apoptóticas, con el mutante de la invención y al menos un nucleótido o análogo de nucleótido (mezcla de reacción), ii) someter la mezcla de reacción a condiciones que favorezcan la inserción de nucleótidos o análogos de los mismos, y iii) detectar la presencia o no de inserción, preferentemente mediante fluorescencia, donde la detección de inserción es indicativa de la presencia de material genético fragmentado y, consecuentemente, del comienzo del proceso apoptótico en la muestra. Este mismo método puede emplearse también en técnicas destinadas a comprobar la viabilidad de una muestra biológica, como es el caso de los análisis de esperma en técnicas de reproducción asistida, donde en los espermatozoides con ADN normal sólo se detecta fluorescencia de fondo, mientras que los espermatozoides con ADN fragmentado (múltiples 3’OH terminales) se tiñen con una fluorescencia intensa. La fluorescencia puede detectarse, preferentemente, tanto por citometría de flujo como a través de microscopía fluorescente. or DNA fragmentation. A polymerase with terminal deoxynucleotidyl transferase activity has the ability to introduce nucleotides or nucleotide analogs into such breaks thus making the apoptotic process visible. Thus, the present invention provides a method for the detection of apoptotic samples, preferably in their early stages. Said method comprises i) contacting a sample, containing genetic material of potentially apoptotic cells, with the mutant of the invention and at least one nucleotide or nucleotide analogue (reaction mixture), ii) subjecting the reaction mixture to conditions that favor the insertion of nucleotides or analogs thereof, and iii) detect the presence or not of insertion, preferably by fluorescence, where the detection of insertion is indicative of the presence of fragmented genetic material and, consequently, of the beginning of the apoptotic process In the sample. This same method can also be used in techniques aimed at checking the viability of a biological sample, such as sperm analysis in assisted reproduction techniques, where in the sperm with normal DNA only background fluorescence is detected, while the Spermatozoa with fragmented DNA (multiple 3'OH terminals) are stained with intense fluorescence. The fluorescence can be detected, preferably, both by flow cytometry and through fluorescent microscopy.
En cualquiera de los métodos mencionados en los que es necesario detectar la presencia o ausencia de inserción de nucleótidos o análogos de los mismos, esta detección se puede hacer por múltiples metodologías sobradamente conocidas en el estado de la técnica, como puede ser la fluorescencia. Preferentemente, las muestras a marcar o detectar son comparadas con muestras control, de tal forma que la muestra problema es considerada positiva cuando presenta al menos alrededor de un 5% más de inserción que la muestra control y en realizaciones sucesivamente más preferidas al menos alrededor de un 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%. In any of the mentioned methods in which it is necessary to detect the presence or absence of insertion of nucleotides or analogs thereof, this detection can be done by multiple methodologies well known in the state of the art, such as fluorescence. Preferably, the samples to be labeled or detected are compared with control samples, so that the test sample is considered positive when it has at least about 5% more insertion than the control sample and in successively more preferred embodiments at least about 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, en cualquiera de los métodos descritos los mutantes de la invención pueden encontrarse en combinación con TdT o mutantes de la misma, como una forma de mejorar la eficiencia de las técnicas. Incluso varios mutantes de la invención pueden ser combinados con TdT con la misma finalidad. Otra forma de aumentar la eficiencia de los métodos mencionados comprende la adición de iones, preferentemente Mn2+ oCo2+,a las mezclas de reacción, ya que éstos son capaces de aumentar la eficiencia catalítica de los mutantes de la invención. As mentioned above, in any of the methods described the mutants of the invention can be found in combination with TdT or mutants thereof, as a way to improve the efficiency of the techniques. Even several mutants of the invention can be combined with TdT with the same purpose. Another way of increasing the efficiency of the mentioned methods comprises the addition of ions, preferably Mn2 + oCo2 +, to the reaction mixtures, since these are capable of increasing the catalytic efficiency of the mutants of the invention.
Kits Kits
Un quinto aspecto de la invención se relaciona con kits que incorporan cualquiera de los mutantes de la invención, preferentemente, para llevar a cabo cualquiera de los métodos mencionados anteriormente. Adicionalmente, además de los componentes necesarios para poner en marcha el correspondiente ensayo (e.g. tampones, cebadores, dNTPs, ddNTPs, hNTPs, análogos de nucleótidos, iones, etc.), los kits pueden también comprender la TdT o mutantes de la misma como una forma de mejorar así la eficiencia de dichos ensayos. A fifth aspect of the invention relates to kits that incorporate any of the mutants of the invention, preferably, to carry out any of the methods mentioned above. Additionally, in addition to the components necessary to launch the corresponding assay (eg buffers, primers, dNTPs, ddNTPs, hNTPs, nucleotide analogs, ions, etc.), the kits may also comprise TdT or mutants thereof as a way to improve the efficiency of these tests.
El empleo de dichos kits para las aplicaciones previamente mencionadas, por ejemplo, en ensayos de: i) mareaje de extremos de polinucleótidos de cadena simple (heteropolímeros u homopolímeros) y cadena doble (extremos protuberantes o romos), ii) reunión de extremos protuberantes y romos, iii) polimerización dependiente o independiente de molde, iv) rellenado de gaps o huecos (gap-filling), v) detección de roturas de ADN (mismatch detection; e.g. TUNEL), vi) mutagénesis o generación de variabilidad, etc., constituye un aspecto adicional de esta invención. The use of such kits for the aforementioned applications, for example, in tests of: i) single-stranded (single-stranded or homopolymer) and double-stranded polynucleotide ends (protruding or blunt ends), ii) protruding ends and blunt, iii) mold-dependent or independent polymerization, iv) filling of gaps or gaps (gap-fi lling), v) DNA breakage detection (mismatch detection; eg TUNEL), vi) mutagenesis or generation of variability, etc., It constitutes an additional aspect of this invention.
Ejemplo 1 Example 1
Reacción de transferasa terminal Terminal Transferase Reaction
Este ensayo muestra la actividad transferasa terminal de cada uno de los mutantes, en comparación con la Polμ humana wt [SEQ ID NO: 17] y la TdT comercial de Promega (Fig. 1). Se analiza la extensión máxima con cada uno de los 4 dNTPS por separado, sobre un extremo 3’OH de ADN homopolimérico de cadena sencilla (PoliT). En un primer momento, se seleccionaron aquéllos mutantes que produjeron una estimulación llamativa de la actividad transferasa terminal respecto a Polμ wt, para la realización de ensayos de mareaje del extremo 3’OH del ADN. This assay shows the terminal transferase activity of each of the mutants, compared to the human Polμ wt [SEQ ID NO: 17] and the commercial TdT of Promega (Fig. 1). The maximum extent is analyzed with each of the 4 dNTPS separately, on a 3'OH end of single chain homopolymeric DNA (PoliT). Initially, those mutants that produced a striking stimulation of terminal transferase activity with respect to Polμ wt were selected for the conduct of DNA 3'OH end-labeling assays.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonueleótido fluorescente utilizado para evaluar la actividad transferasa terminal fue PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), que fue comprado a Sigma. Los dNTPs (dATP, dCTP, dGTP y dTTP) fueron comprados a GE Healthcare. Las reacciones de polimerización se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM ditiotreitol (DTT), 4% glicerol, 0.1 mg/ml seroalbúmina bovina (BSA), 20 nM del oligonueleótido fluorescente indicado en cada caso, 100 μM del dNTP indicado en cada caso, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso, a excepción de la TdT comercial de Promega (1 unidad). Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA (ácido etilendiaminotetraacético)). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea 8 M y posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonueleotide used to evaluate terminal transferase activity was PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), which was purchased from Sigma. The dNTPs (dATP, dCTP, dGTP and dTTP) were purchased from GE Healthcare. The polymerization reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 1 mM MnCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM dithiothreitol (DTT), 4% glycerol, 0.1 mg / ml bovine serum albumin ( BSA), 20 nM of the fluorescent oligonucleotide indicated in each case, 100 μM of the dNTP indicated in each case, and 600 nM of the protein indicated in each case, except for the commercial TdT of Promega (1 unit). After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid)). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide gels and 8 M urea and subsequent fluorescent signal reading using a Typhoon 9410 (GE Healthcare) device.
Resultados (ver Figura 1) Results (see Figure 1)
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- El mutante combinado R387K-F389G (M1) tiene muy reducida la actividad transferasa terminal intrínseca de Polμ wt. The combined mutant R387K-F389G (M1) has greatly reduced the intrinsic terminal transferase activity of Polμ wt.
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- La mutación Q275M (M2) por sí sola parece estimular ligeramente la transferasa terminal respecto a Polμ wt. The Q275M (M2) mutation alone seems to slightly stimulate the terminal transferase with respect to Polμ wt.
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- Los cambios R387K-Q275M (M3) y R387K-Chloop1 (M7) son los verdaderamente espectaculares, ya que consumen todo el sustrato de partida (lo cual es muy aplicable a mareaje del extremo 3’OH ya que puede suponer una eficiencia de mareaje cercana al 100%) y elongan hasta grandes tamaños (lo cual puede tener aplicación en reacciones de “tailing”). The changes R387K-Q275M (M3) and R387K-Chloop1 (M7) are the truly spectacular ones, since they consume all the starting substrate (which is very applicable to 3'OH end marking since it can be a near tidal efficiency 100%) and extend to large sizes (which can be applied in “tailing” reactions).
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- Los cambios N457D (M4), S458N (M5) y su combinación también logra estimular la actividad transferasa terminal. The changes N457D (M4), S458N (M5) and their combination also stimulate terminal transferase activity.
Las mutaciones puntuales Q275M, N457D, S458N y R387K se corresponden a reversiones (sustituciones) hacia el aminoácido que se encuentra conservado en TdT tal como se puede apreciar en la Figura 13. Las tres primeras mutaciones son mutaciones conservativas, puesto que el aminoácido al que se revierte pertenece al mismo grupo (ver Tabla 1), y en cambio la mutación R387K es no conservativa. The point mutations Q275M, N457D, S458N and R387K correspond to reversals (substitutions) towards the amino acid that is conserved in TdT as can be seen in Figure 13. The first three mutations are conservative mutations, since the amino acid to which reversed belongs to the same group (see Table 1), and instead the R387K mutation is non-conservative.
Ejemplo 2 Example 2
Prueba comparativa de transferasa terminal entre los dos mutantes dobles de la serie: μ-R387K/Q275M y μ-R387K/ Chloop1 Comparative terminal transferase test between the two double mutants in the series: μ-R387K / Q275M and μ-R387K / Chloop1
Se llevó a cabo una reacción similar a la del Ejemplo 1, pero a dosis decrecientes de polimerasa (400 nM, 200 nM y 100 nM). A 400 nM de proteína se mantuvo la extensión de cerca del 100% del sustrato original de partida. A dosis inferiores de proteína, si bien la actividad transferasa terminal siguió estando fuertemente estimulada, la extensión del sustrato original de partida no fue tan eficaz (Figura 2). A reaction similar to that of Example 1 was carried out, but at decreasing doses of polymerase (400 nM, 200 nM and 100 nM). At 400 nM protein, the extension of about 100% of the original starting substrate was maintained. At lower doses of protein, although terminal transferase activity remained strongly stimulated, the extent of the original starting substrate was not as effective (Figure 2).
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonucleótido fluorescente utilizado para evaluar la actividad transferasa terminal fue PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), que fue comprado a Sigma. Los dNTPs fueron comprados a GE Healthcare. Las reacciones de polimerización se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol, 0,1 mg/ml BSA, 20 nM del oligonucleótido fluorescente indicado en cada caso, 100 μM del dNTP indicado en cada caso, y la dosis de proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea8Myposterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonucleotide used to evaluate terminal transferase activity was PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), which was purchased from Sigma. The dNTPs were purchased from GE Healthcare. The polymerization reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 1 mM MnCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol, 0.1 mg / ml BSA, 20 nM of the fluorescent oligonucleotide indicated in each case, 100 μM of the dNTP indicated in each case, and the protein dose indicated in each case. After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide and urea8M gels and subsequent fluorescent signal reading using Typhoon 9410 (GE Healthcare) equipment.
Ejemplo 3 Example 3
Ensayo de actividad transferasa terminal de los mutantes dobles (μ-R387K/0275M y μ-R387K/Chloop1) en comparación con los mutantes simples de cada uno de ellos Terminal transferase activity assay of double mutants (μ-R387K / 0275M and μ-R387K / Chloop1) compared to the simple mutants of each of them
Se analiza la extensión máxima con cada uno de los 4 dNTPS por separado sobre un extremo 3’OH de ADN homopolimérico de cadena sencilla (Poli T). Se determina si las mutaciones sencillas son suficientes por sí solas para estimular la actividad transferasa terminal en la medida en que se ha comprobado, o bien es necesaria la combinación de varias mutaciones para lograr la potente actividad alcanzada en los ensayos anteriores. The maximum extent is analyzed with each of the 4 dNTPS separately on a 3'OH end of single-stranded homopolymeric DNA (Poly T). It is determined whether single mutations are sufficient by themselves to stimulate terminal transferase activity to the extent that it has been proven, or the combination of several mutations is necessary to achieve the potent activity achieved in the previous tests.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonueleótido fluorescente utilizado para evaluar la actividad transferasa terminal fue PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), que fue comprado a Sigma. Los dNTPs fueron comprados a GE Healthcare. Las reacciones de polimerización se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol, 0,1 mg/ml BSA, 20 nM del oligonueleótido fluorescente indicado en cada caso, 100 μM del dNTP indicado en cada caso, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso, a excepción de la TdT comercial de Promega (1 unidad). Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea8My posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonueleotide used to evaluate terminal transferase activity was PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), which was purchased from Sigma. The dNTPs were purchased from GE Healthcare. The polymerization reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 1 mM MnCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol, 0.1 mg / ml BSA, 20 nM of the fluorescent oligonueleotide indicated in each case, 100 μM of the dNTP indicated in each case, and 600 nM of the protein indicated in each case, except for the commercial TdT of Promega (1 unit). After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide and urea8M gels and subsequent fluorescent signal reading using Typhoon 9410 (GE Healthcare) equipment.
Resultados (ver Figura 3) Results (see Figure 3)
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- El mutante simple R387K (R) logra un aumento eficaz de la actividad transferasa terminal intrínseca de Polμ wt, especialmente con dT y dC. Sin embargo dista mucho de llegar a los niveles alcanzados por cualquiera de los mutantes combinados (M3 y M7). The simple mutant R387K (R) achieves an effective increase in the intrinsic terminal transferase activity of Polμ wt, especially with dT and dC. However, it is far from reaching the levels reached by any of the combined mutants (M3 and M7).
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- El mutante simple μ-Chloop1 (Ch) logra un cambio en el patrón de inserción de dNTPs respecto a Polμ wt, pero no supone un estímulo especialmente llamativo de su actividad transferasa terminal. The simple mutant μ-Chloop1 (Ch) achieves a change in the pattern of insertion of dNTPs with respect to Polμ wt, but does not imply a particularly striking stimulus of its terminal transferase activity.
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- El mutante Q275M (M2) logra un cierto estímulo de la actividad transferasa terminal en comparación con Polμ wt. The mutant Q275M (M2) achieves a certain stimulus of terminal transferase activity compared to Polμ wt.
La combinación de las dos mutaciones que componen cada mutante seleccionado (μ-R387K/Q275M y μ-R387K/ Chloop1) da lugar a niveles espectaculares de actividad transferasa terminal. Cada una de las mutaciones simples por separado supone una cierta mejora respecto a Polμ wt en este sentido. The combination of the two mutations that make up each selected mutant (μ-R387K / Q275M and μ-R387K / Chloop1) results in spectacular levels of terminal transferase activity. Each of the simple mutations separately implies a certain improvement over Polμ wt in this regard.
Ejemplo 4 Example 4
Ensayo de actividad transferasa terminal de los mutantes dobles (μ-R387K/Q275M y μ-R387K/Chloop1) en comparación con los mutantes simples de cada uno de ellos y en presencia de Co2+ como metal activador Test of terminal transferase activity of double mutants (μ-R387K / Q275M and μ-R387K / Chloop1) compared to the simple mutants of each of them and in the presence of Co2 + as activating metal
En este caso, aunque el patrón de inserción de dNTPs es algo diferente respecto al de Mn2+, y en general está menos avanzado, resulta evidente que los mutantes dobles (μ-R387K/Q275M y μ-R387K/Chloop1) destacan claramente respecto a los mutantes simples en cuanto a actividad transferasa terminal. In this case, although the insertion pattern of dNTPs is somewhat different from that of Mn2 +, and in general it is less advanced, it is clear that the double mutants (μ-R387K / Q275M and μ-R387K / Chloop1) stand out clearly with respect to the simple mutants in terms of terminal transferase activity.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonucleótido fluorescente utilizado para evaluar la actividad transferasa terminal fue PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), que fue comprado a Sigma. Los dNTPs fueron comprados a GE Healthcare. Las reacciones de polimerización se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 100 mM de tampón cacodilato (pH 6,8), 1 mM CoCl2, 0.1 mM DTT, 20 nM del oligonucleótido fluorescente indicado en cada caso, 100 μM del dNTP indicado en cada caso, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso, a excepción de la TdT comercial de Promega (1 unidad). Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea 8 M y posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonucleotide used to evaluate terminal transferase activity was PoliT-Cy5 (PoliT15-CY5), which was purchased from Sigma. The dNTPs were purchased from GE Healthcare. The polymerization reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 100 mM of cacodylate buffer (pH 6.8), 1 mM CoCl2, 0.1 mM DTT, 20 nM of the fluorescent oligonucleotide indicated in each case, 100 μM of the dNTP indicated in each case, and 600 nM of the protein indicated in each case, with the exception of the commercial TdT of Promega (1 unit). After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide gels and 8 M urea and subsequent fluorescent signal reading using a Typhoon 9410 (GE Healthcare) device.
Resultados (ver Figura 4) Results (see Figure 4)
La combinación de las dos mutaciones que componen cada mutante seleccionado (μ-R387K/Q275M y μ-R387K/ Chloop1) logra niveles espectaculares de actividad transferasa terminal. Cada una de las mutaciones simples por separado supone una cierta mejora respecto a Polμ wt en este sentido. The combination of the two mutations that make up each selected mutant (μ-R387K / Q275M and μ-R387K / Chloop1) achieves spectacular levels of terminal transferase activity. Each of the simple mutations separately implies a certain improvement over Polμ wt in this regard.
Ejemplo 5 Example 5
Ensayo de dependencia de molde Mold Dependency Test
Con este ensayo se comprueba si los mutantes dobles han visto afectada su capacidad de polimerización dependiente de molde respecto a Polμ wt. Resulta conveniente que esta actividad se mantenga dentro de unos determinados niveles, ya que esto permitiría su aplicación en reacciones de mareaje con sustratos de ADN de cadena doble o con molde. With this test it is checked if the double mutants have been affected by their ability to mold dependent polymerization with respect to Polμ wt. It is convenient that this activity be maintained within certain levels, since this would allow its application in dizzying reactions with double-stranded DNA templates or with template.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonucleótido fluorescente SP1C-FLO (GATCACAGTGAGTAC-FLO) fue hibridado con el oligonucleótido T13(G) (AGAAGTGTATCTGGTACTCACTGTGATC) para generar el sustrato de ADN indicado en la parte superior de la Figura 5. Ambos oligonucleótidos fueron comprados a Sigma. Los dNTPs fueron comprados a GE Healthcare. Las reacciones de polimerización se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 2,5 mM MgCl2,50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol, 0,1 mg/ml BSA, 10 nM del híbrido fluorescente de ADN, la dosis de dNTP/dNTPs indicada en cada caso, y 100 nM de la proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea 8 M y posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonucleotide SP1C-FLO (GATCACAGTGAGTAC-FLO) was hybridized with oligonucleotide T13 (G) (AGAAGTGTATCTGGTACTCACTGTGATC) to generate the DNA substrate indicated in the upper part of Figure 5. Both oligonucleotides were purchased from Sigma. The dNTPs were purchased from GE Healthcare. The polymerization reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 2.5 mM MgCl2.50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol, 0.1 mg / ml BSA, 10 nM of the fluorescent DNA hybrid, the dose of dNTP / dNTPs indicated in each case, and 100 nM of the protein indicated in each case. After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide gels and 8 M urea and subsequent fluorescent signal reading using a Typhoon 9410 (GE Healthcare) device.
Resultados Results
Tal y como se aprecia en la parte izquierda de la Figura 5 se suministran los 4 dNTPs, para tratar de comprobar la extensión máxima que puede llevar a cabo la proteína sobre el sustrato de ADN indicado en la parte superior. Únicamente la mutación simple Chloop1 parece producir una pequeña disminución en la elongación, sin que desaparezca la capacidad de polimerización. El mutante M7, que contiene la mutación Chloop1 también se ve afectado en el mismo grado. Los mutantes M2 y M3 incluso parecen mejorar la propia capacidad de elongación de Polμ wt, lo cual resulta muy positivo. As can be seen in the left part of Figure 5, the 4 dNTPs are supplied, in order to try to verify the maximum extent that the protein can carry out on the DNA substrate indicated in the upper part. Only the simple Chloop1 mutation seems to produce a small decrease in elongation, without the polymerization capacity disappearing. The M7 mutant, which contains the Chloop1 mutation is also affected to the same degree. The M2 and M3 mutants even seem to improve the elongation capacity of Polμ wt itself, which is very positive.
En la parte derecha de la Figura 5 se lleva a cabo una reacción similar, pero suministrando sólo el nucleótido complementario a la primera posición en el molde. El paso a +1 se realiza de modo muy eficiente con todos los casos. A similar reaction is carried out on the right side of Figure 5, but supplying only the complementary nucleotide to the first position in the mold. The step to +1 is done very efficiently with all cases.
Ejemplo 6 Example 6
Ensayo de dependencia de molde Mold Dependency Test
En este ensayo se comprobó la dependencia de molde con los mutantes de dobles (M3 y M7) (ver Figura 6) y los mutantes simples en el contexto de un gap de ADN de 1 nucleótido con fosfato. In this assay, mold dependence was verified with double mutants (M3 and M7) (see Figure 6) and simple mutants in the context of a 1 nucleotide DNA gap with phosphate.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonueleótido fluorescente SP1C-FLO (GATCACAGTGAGTAC-FLO) fue hibridado con el oligonueleótido T13(G) (AGAAGTGTATCTGGTACTCACTGTGATC) y Dgl-P (AGATACACTTCT-P) para generar el sustrato de ADN indicado en la parte superior de la Figura 6. Los oligonucleótidos fueron comprados a Sigma. El dNTP fue comprado a GE Healthcare. Las reacciones de polimerización se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 2,5 mM MgCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol, 0,1 mg/ml BSA, 10 nM del híbrido fluorescente de ADN, la dosis de dNTP/dNTPs indicada en cada caso, y 100 nM de la proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea8My posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonucleotide SP1C-FLO (GATCACAGTGAGTAC-FLO) was hybridized with oligonueleotide T13 (G) (AGAAGTGTATCTGGTACTCACTGTGATC) and Dgl-P (AGATACACTTCT-P) to generate the DNA substrate indicated in Figure 6. They were bought from Sigma. The dNTP was purchased from GE Healthcare. The polymerization reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 2.5 mM MgCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol, 0.1 mg / ml BSA, 10 nM of the fluorescent DNA hybrid, the dose of dNTP / dNTPs indicated in each case, and 100 nM of the protein indicated in each case. After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide and urea8M gels and subsequent fluorescent signal reading using Typhoon 9410 (GE Healthcare) equipment.
Resultados Results
Tal y como se puede apreciar en la Figura 6, en este tipo de contexto de ADN todos los mutantes muestran una eficiencia de inserción similar. As can be seen in Figure 6, in this type of DNA context all mutants show a similar insertion efficiency.
Ejemplo 7 Example 7
Prueba de marcaje de extremo 3’OH 3’OH End Marking Test
Se probó la serie completa de mutantes de Polμ, junto con Polμ wt y TdT en una reacción de mareaje en el extremo 3’OH de un oligonucleótido de cadena sencilla. Se utilizó como sustrato un oligonucleótido de cadena sencilla marcado con Cy5 en su extremo 5’ para su seguimiento. Se suministró ddATP marcado con fluoresceína (FLO) susceptible de ser incorporado por la polimerasa en el extremo 3OH’ del ADN. El canal ADN permite realizar el seguimiento del ADN original, y comprobar la proporción de oligo que ha sido marcada (posición +1) frente al resto no marcado (posición 0). El canal del ddNTP permite comprobar la entrada en la posición +1 del ddNTP marcado con FLO. The complete series of Polμ mutants was tested, together with Polμ wt and TdT in a 3'OH end reaction reaction of a single chain oligonucleotide. A single chain oligonucleotide labeled with Cy5 at its 5 ′ end was used as a substrate for monitoring. Fluorescein-labeled ddATP (FLO) capable of being incorporated by polymerase at the 3OH ′ end of the DNA was supplied. The DNA channel allows you to track the original DNA, and check the proportion of oligo that has been marked (position +1) against the unmarked remainder (position 0). The ddNTP channel allows you to check the entry at position +1 of the ddNTP marked with FLO.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonucleótido fluorescente utilizado fue: SP1C-Cy5 (GATCACAGTGAGTAC-Cy5), que fue comprado a Sigma. El ddATP-Cy5 fue comprado a Perkin-Elmer. Las reacciones se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol y 0,1 mg/ml BSA (excepto el canal de TdT, que llevaba 100 mM de tampón cacodilato, 1 mM CoCl2 y 0,1 mM DTT), 10 nM del oligo fluorescente de ADN, 1 μM ddATP-FLO, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea8My posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonucleotide used was: SP1C-Cy5 (GATCACAGTGAGTAC-Cy5), which was purchased from Sigma. The ddATP-Cy5 was purchased from Perkin-Elmer. The reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 1 mM MnCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol and 0.1 mg / ml BSA (except the channel of TdT, which carried 100 mM of cacodylate buffer, 1 mM CoCl2 and 0.1 mM DTT), 10 nM of the fluorescent oligo of DNA, 1 μM ddATP-FLO, and 600 nM of the indicated protein in each case. After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide and urea8M gels and subsequent fluorescent signal reading using Typhoon 9410 (GE Healthcare) equipment.
Resultados Results
Tal y como puede apreciarse en la Figura 7, Polμ wt es capaz de marcar en torno al 50% del oligo suministrado. Los mutantes M4, M5 y M6 (μ-N457D-S458N) presentan un comportamiento similar. El mutante MI ve muy reducida su capacidad de mareaje respecto a Polμ wt. El mutante M2 supone una mejora respecto a Polμ wt aunque no llega a marcar el 100% del sustrato de partida. Los M3 y M7 son capaces de marcar el 100% del sustrato original de partida, superando incluso los niveles logrados con la TdT comercial de Promega. As can be seen in Figure 7, Polμ wt is capable of marking around 50% of the oligo supplied. The mutants M4, M5 and M6 (μ-N457D-S458N) have a similar behavior. The MI mutant sees its ability to mareaje to Polμ wt. The M2 mutant represents an improvement over Polμ wt although it does not reach 100% of the starting substrate. The M3 and M7 are capable of marking 100% of the original starting substrate, even exceeding the levels achieved with the commercial TdT of Promega.
Ejemplo 8 Example 8
Prueba de mareaje de extremo 3’OH 3’OH end tide test
Ensayo similar al realizado en el Ejemplo 7, en el que se compara la eficacia de los mutantes M3 y M7 en reacciones de mareaje, respecto a las mutaciones simples que componen cada uno de los mutantes. Test similar to that performed in Example 7, in which the effectiveness of the M3 and M7 mutants in tidal reactions is compared with respect to the simple mutations that make up each of the mutants.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonueleótido fluorescente utilizado fue: SP1C-Cy5 (GATCACAGTGAGTAC-Cy5), que fue comprado a Sigma. El ddATP-Cy5 fue comprado a Perkin-Elmer. Las reacciones se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol y 0,1 mg/ml BSA (excepto el canal de TdT, que llevaba 100 mM de tampón cacodilato, 1 mM CoCl2 y 0,1 mM DTT), 10 nM del oligo fluorescente de ADN, 1 μM ddATP-FLO, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 minutos a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea8My posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonueleotide used was: SP1C-Cy5 (GATCACAGTGAGTAC-Cy5), which was purchased from Sigma. The ddATP-Cy5 was purchased from Perkin-Elmer. The reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 1 mM MnCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol and 0.1 mg / ml BSA (except the channel of TdT, which carried 100 mM of cacodylate buffer, 1 mM CoCl2 and 0.1 mM DTT), 10 nM of the fluorescent oligo of DNA, 1 μM ddATP-FLO, and 600 nM of the indicated protein in each case. After a 30 minute incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide and urea8M gels and subsequent fluorescent signal reading using Typhoon 9410 (GE Healthcare) equipment.
Resultados (ver Figura 8) Results (see Figure 8)
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- Las mutaciones simples R387K (R) y Ch-loop-1 (Ch) no logran ninguna mejora respecto a Polμ wt en ese tipo de reacciones. The simple mutations R387K (R) and Ch-loop-1 (Ch) do not achieve any improvement over Polμ wt in such reactions.
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- El mutante M2, como ya se vio en la figura 7, sí supone una mejora puesto que es capaz de acabar con casi todo el sustrato de partida, aunque no con el 100%. The mutant M2, as already seen in Figure 7, does mean an improvement since it is capable of ending almost the entire starting substrate, although not 100%.
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- M3 y M7 no logran el mareaje del 100% del sustrato de partida. M3 and M7 do not achieve 100% marking of the starting substrate.
Ejemplo 9 Example 9
Prueba de marcaje de extremo 3’OH 3’OH End Marking Test
Ensayo similar al realizado en el ejemplo 8, en el que se compara la eficacia de los mutantes M3 y M7 en reacciones de mareaje, respecto a las mutaciones simples que componen cada uno de los mutantes. En este caso se utiliza un sustrato de ADN de cadena sencilla diferente (PoliT) para descartar que el resultado sea dependiente de secuencia. Test similar to that performed in Example 8, in which the effectiveness of the M3 and M7 mutants in tidal reactions is compared, with respect to the simple mutations that make up each of the mutants. In this case, a different single stranded DNA (PoliT) substrate is used to rule out that the result is sequence dependent.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonucleótido fluorescente utilizado fue: PoliT-Cy5 (PoliT 15-Cy5), que fue comprado a Sigma. El ddATP-Cy5 fue comprado a Perkin-Elmer. Las reacciones se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol y 0,1 mg/ml BSA (excepto el canal de TdT, que llevaba 100 mM de tampón cacodilato, 1 mM CoCl2 y 0,1 mM DTT), 10 nM del oligo fluorescente de ADN, 1 μM ddATP-FLO, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea8Myposterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonucleotide used was: PoliT-Cy5 (PoliT 15-Cy5), which was purchased from Sigma. The ddATP-Cy5 was purchased from Perkin-Elmer. The reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 1 mM MnCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol and 0.1 mg / ml BSA (except the channel of TdT, which carried 100 mM of cacodylate buffer, 1 mM CoCl2 and 0.1 mM DTT), 10 nM of the fluorescent oligo of DNA, 1 μM ddATP-FLO, and 600 nM of the indicated protein in each case. After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide and urea8M gels and subsequent fluorescent signal reading using Typhoon 9410 (GE Healthcare) equipment.
Resultados (ver Figura 9) Results (see Figure 9)
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- El mutante simple Ch no logra ninguna mejora respecto a Polμ wt en ese tipo de reacciones. The simple mutant Ch does not achieve any improvement over Polμ wt in such reactions.
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- El mutante R en este caso particular mejora levemente respecto a Polμ wt, lo cual puede deberse a un efecto de secuencia. The mutant R in this particular case improves slightly with respect to Polμ wt, which may be due to a sequence effect.
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- El mutante M2, como ya se vio en la figura 8, sí supone una mejora, pero no logra el mareaje del 100% del sustrato de partida, como sí ocurre en los casos de M3 y M7. The mutant M2, as already seen in Figure 8, does mean an improvement, but does not achieve 100% marking of the starting substrate, as it does in the cases of M3 and M7.
Ejemplo 10 Example 10
Prueba de mareaje de extremo 3’OH 3’OH end tide test
En este ensayo, similar al mostrado en el Ejemplo 9, se compara la eficacia de los mutantes M3 y M7 en reacciones de mareaje, respecto a las mutaciones simples que componen cada uno de los mutantes. En este caso se utiliza un sustrato de ADN de cadena sencilla diferente (PoliA) para contrastar con los anteriores. In this test, similar to that shown in Example 9, the efficacy of the M3 and M7 mutants in mareaje reactions is compared with respect to the simple mutations that make up each of the mutants. In this case, a different single-stranded DNA (PolyA) substrate is used to contrast with the previous ones.
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonueleótido fluorescente utilizado fue: PoliA-Cy5 (PoliA15-Cy5), que fue comprado a Sigma. El ddATP-Cy5 fue comprado a Perkin-Elmer. Las reacciones se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2, 50 mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol y 0,1 mg/ml BSA (excepto el canal de TdT, que llevaba 100 mM de tampón cacodilato, 1 mM CoCl2 y 0,1 mM DTT), 10 nM del oligo fluorescente de ADN, 1 μM ddATP-FLO, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea8Myposterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonueleotide used was: PoliA-Cy5 (PoliA15-Cy5), which was purchased from Sigma. The ddATP-Cy5 was purchased from Perkin-Elmer. The reactions were carried out in a volume of 10 μl, in the presence of 1 mM MnCl 2, 50 mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol and 0.1 mg / ml BSA (except the channel of TdT, which carried 100 mM of cacodylate buffer, 1 mM CoCl2 and 0.1 mM DTT), 10 nM of the fluorescent oligo of DNA, 1 μM ddATP-FLO, and 600 nM of the indicated protein in each case. After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide and urea8M gels and subsequent fluorescent signal reading using Typhoon 9410 (GE Healthcare) equipment.
Resultados (ver Figura 10) Results (see Figure 10)
- --
- Los mutantes simplesRyChno logran ninguna mejora respecto a Polμ wt en ese tipo de reacciones. Parece confirmarse que el efecto de mejora con R que se veía en la figura anterior era dependiente de secuencia. SimpleRyChno mutants achieve no improvement over Polμ wt in such reactions. It seems to be confirmed that the effect of improvement with R seen in the previous figure was sequence dependent.
- --
- El mutante M2, como ya se vio en ejemplos anteriores, sí supone una mejora, pero no logra el mareaje del 100% del sustrato de partida, como sí ocurre en los casos de M3 y M7. The mutant M2, as already seen in previous examples, does mean an improvement, but does not achieve 100% marking of the starting substrate, as it does in the cases of M3 and M7.
Ejemplo 11 Example 11
Prueba de mareaje de extremo 3’ con los 4 ddNTPs fluorescentes 3 ’End Marking Test with the 4 fluorescent ddNTPs
Este ensayo muestra que la reacción de mareaje con M3 y M7 es altamente eficaz con los 4 ddNTPs fluorescentes, tanto en presencia de Mn2+ como de Co2+ (Fig. 11). This test shows that the tidal reaction with M3 and M7 is highly effective with the 4 fluorescent ddNTPs, both in the presence of Mn2 + and Co2 + (Fig. 11).
Materiales y métodos Materials and methods
El oligonueleótido fluorescente utilizado fue: SP1C-Cy5 (GATCACAGTGAGTAC-Cy5), que fue comprado a Sigma. Los dideoxinucleótidos fluorescentes (ddATP-FLO, ddUTP-FLO, ddCTP-FLO, ddGTP-FLO) fueron comprados a Perkin-Elmer. Las reacciones se llevaron a cabo en un volumen de 10 μl, en presencia de 1 mM MnCl2,50mM TrisHCl (pH 7,5), 1 mM DTT, 4% glicerol y 0,1 mg/ml BSA (en el caso de reacciones con 1 mM Mn2+) y 100 mM de tampón cacodilato, 1 mM CoCl2 y 0,1 mM DTT (en el caso de reacciones con 1 mM Co2+), 10 nM del oligo fluorescente de ADN, 1 μM ddATP-FLO, y 600 nM de la proteína indicada en cada caso. Tras una incubación de 30 min a 37ºC, las reacciones se pararon añadiendo 5,6 μl de tampón de carga (95% formamida, 10 mM EDTA). Estas muestras se analizaron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 20% y urea 8 M y posterior lectura de señal fluorescente utilizando un equipo Typhoon 9410 (GE Healthcare). The fluorescent oligonueleotide used was: SP1C-Cy5 (GATCACAGTGAGTAC-Cy5), which was purchased from Sigma. Fluorescent dideoxynucleotides (ddATP-FLO, ddUTP-FLO, ddCTP-FLO, ddGTP-FLO) were purchased from Perkin-Elmer. The reactions were carried out in a volume of 10 µl, in the presence of 1 mM MnCl2.50mM TrisHCl (pH 7.5), 1 mM DTT, 4% glycerol and 0.1 mg / ml BSA (in the case of reactions with 1 mM Mn2 +) and 100 mM of cacodylate buffer, 1 mM CoCl2 and 0.1 mM DTT (in the case of reactions with 1 mM Co2 +), 10 nM of the fluorescent oligo of DNA, 1 μM ddATP-FLO, and 600 nM of the protein indicated in each case. After a 30 min incubation at 37 ° C, the reactions were stopped by adding 5.6 µl of loading buffer (95% formamide, 10 mM EDTA). These samples were analyzed by electrophoresis in 20% polyacrylamide gels and 8 M urea and subsequent fluorescent signal reading using a Typhoon 9410 (GE Healthcare) device.
Ejemplo 12 Example 12
Obtención de nuevos mutantes homólogos Obtaining new homologous mutants
Tal y como se muestra en la Figura 12, el alineamiento por FASTA, empleando los parámetros establecidos por defecto, de las secuencias correspondientes a las Polμ wt de diferentes mamíferos, más concretamente, Mus musculus, Rattus norvegicu y Bos taurus con el mutante M3, proporciona aquellos aminoácidos homólogos al 275 y 387 de M3 (o Polμ wt humana). As shown in Figure 12, the alignment by FASTA, using the parameters established by default, of the sequences corresponding to the Polμ wt of different mammals, more specifically, Mus musculus, Rattus norvegicu and Bos taurus with the M3 mutant, provides those amino acids homologous to 275 and 387 of M3 (or human Polμ wt).
La mutación de los aminoácidos homólogos de la Polμ wt de Mus musculus, Rattus norvegicu y Bos taurus correspondientes a las posiciones 275 y 387 de M3, daría lugar a la obtención de nuevos mutantes, que potencialmente tendrían la actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal mejorada debido al elevado grado de identidad existente entre las diferentes polimerasas (Tabla 3). Tal y como se puede comprobar a partir de la Figura 12, los aminoácidos homólogos no necesariamente se encuentran en la misma posición en relación con su secuencia. Mutation of the homologous amino acids of the Polμ wt of Mus musculus, Rattus norvegicu and Bos taurus corresponding to positions 275 and 387 of M3, would result in the obtaining of new mutants, which would potentially have the enhanced deoxynucleotidyl transferase activity due to high degree of identity existing between the different polymerases (Table 3). As can be seen from Figure 12, homologous amino acids are not necessarily in the same position in relation to their sequence.
TABLA 3 TABLE 3
Ejemplo 13 Example 13
Obtención de nuevos mutantes con actividad transferasa terminal incrementada Obtaining new mutants with increased terminal transferase activity
Los datos estructurales de Polμ wt utilizados convenientemente pueden ser empleados para la obtención de nuevos mutantes con actividad transferasa terminal incrementada, mediante la identificación y mutación de aminoácidos que se encuentren en el sitio catalítico de la enzima o cercanos a éste, preferentemente en superficie, esto es, en interacción directa con el ADN. Así por ejemplo, el análisis tridimensional de la estructura de la polimerasa puede dar lugar a la identificación de residuos que permitan la creación de un puente salino, la introducción de un grupo hidrofóbico o la creación de cualquier otro tipo de interacción que posibilite una mejor interacción con el ADN con el objetivo de obtener mutantes con actividad transferasa terminal incrementada. The structural data of Polμ wt used conveniently can be used to obtain new mutants with increased terminal transferase activity, by identifying and mutating amino acids that are at or near the catalytic site of the enzyme, preferably on the surface, this It is, in direct interaction with DNA. Thus, for example, three-dimensional analysis of the polymerase structure can lead to the identification of residues that allow the creation of a salt bridge, the introduction of a hydrophobic group or the creation of any other type of interaction that allows a better interaction. with the DNA in order to obtain mutants with increased terminal transferase activity.
Para la identificación de los aminoácidos candidatos son sobradamente conocidas determinadas técnicas de laboratorio, como por ejemplo la cristalografía por rayos X y la resonancia magnética nuclear (RMN), que permiten conocer la estructura tridimensional de las proteínas. Además de este tipo de técnicas, existen multitud de programas informáticos que posibilitan, a partir de la estructura primaria de la enzima, predecir cual es su configuración espacial Certain laboratory techniques, such as X-ray crystallography and nuclear magnetic resonance imaging (NMR), which allow us to know the three-dimensional structure of proteins, are well known for the identification of candidate amino acids. In addition to these types of techniques, there are many computer programs that make it possible, from the primary structure of the enzyme, to predict its spatial configuration.
(e.g. Swiss PDB Viewer). De este modo, resulta sencillo mediante la inspección visual de las estructuras determinar qué aminoácidos pueden ser candidatos para su mutación. (e.g. Swiss PDB Viewer). Thus, it is easy by visual inspection of the structures to determine which amino acids may be candidates for mutation.
El empleo de este tipo de técnicas en combinación con la comparación de las estructuras primarias de enzimas homologas y/o con actividades similares permite incluso afinar aún más en la selección de aquellos mutantes que potencialmente van a tener una actividad incrementada. The use of these types of techniques in combination with the comparison of the primary structures of homologous enzymes and / or similar activities allows even more refinement in the selection of those mutants that are potentially going to have an increased activity.
A modo de ejemplo, la recopilación de todas las secuencias conocidas de Polμ y TdT de diferentes especies, su alineamiento y comparación de la estructura primaria permite la identificación de aquellos aminoácidos que se encuentran conservados en ambas familias de polimerasas y que sean diferentes entre sí. Cuando se realiza este proceso, algunos de los aminoácidos candidatos de Polμ que podrían seleccionarse son los Q275, R387, N457 y S458, los cuales tras un análisis visual de la estructura tridimensional de la enzima se comprueba que se encuentran en superficie y cercanos al centro catalítico (Figura 14). La mutación de estos aminoácidos hacia el aminoácido homólogo de TdT (Q275M, R387K, N457D y S458N) y, opcionalmente, la combinación de estas mutaciones da lugar a la obtención de mutantes de Polμ con una actividad transferasa terminal incrementada, tal y como se puede comprobar a lo largo de la descripción. As an example, the compilation of all known Polμ and TdT sequences of different species, their alignment and comparison of the primary structure allows the identification of those amino acids that are conserved in both families of polymerases and that are different from each other. When this process is carried out, some of the candidate amino acids of Polμ that could be selected are the Q275, R387, N457 and S458, which after a visual analysis of the three-dimensional structure of the enzyme is found to be on the surface and close to the center catalytic (Figure 14). The mutation of these amino acids to the homologous amino acid of TdT (Q275M, R387K, N457D and S458N) and, optionally, the combination of these mutations results in obtaining mutants of Polμ with an increased terminal transferase activity, as can be Check throughout the description.
Claims (23)
- 1. one.
- ADN polimerasa mu (Polμ) mutada que presenta una actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal al menos alrededor de un 10% superior a la actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal de la ADN polimerasa mu mutada R387K. Mutated DNA polymerase mu (Polμ) having a terminal deoxynucleotidyl transferase activity at least about 10% higher than the terminal deoxynucleotidyl transferase activity of mutated R387K mutated DNA polymerase.
- 3. 3.
- ADN polimerasa mu mutada según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, que comprende una secuencia con al menos un 60% de identidad con la SEQ ID NO: 17, o con cualquiera de sus subsecuencias SEQ ID NO:1 y SEQ ID NO:2, o con un fragmento de cualquiera de dichas secuencias que mantiene la actividad transferasa terminal incrementada o sustancialmente incrementada. Mutated DNA polymerase according to any one of claims 1 or 2, comprising a sequence with at least 60% identity with SEQ ID NO: 17, or with any of its sub-sequences SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 , or with a fragment of any of said sequences that keeps the terminal transferase activity increased or substantially increased.
- 4. Four.
- ADN polimerasa mu mutada según la reivindicación 3, que comprende al menos dos mutaciones que consisten en (i) una primera mutación puntual en la posición 387 y (ii) una segunda mutación que consiste en: Mutated DNA polymerase according to claim 3, comprising at least two mutations consisting of (i) a first point mutation at position 387 and (ii) a second mutation consisting of:
- (a) (to)
- una mutación puntual en un aminoácido conservado de Polμ wt y distinto al aminoácido homólogo presente en la enzima TdT, o a point mutation in a conserved amino acid of Polμ wt and other than the homologous amino acid present in the TdT enzyme, or
- (b) (b)
- una mutación en el subdominio loop-1 de Polμ. a mutation in the loop-1 subdomain of Polμ.
- 5. 5.
- ADN polimerasa mu mutada según la reivindicación 4, donde la primera mutación puntual (i) en la posición 387 consiste en la sustitución del aminoácido que se encuentra dicha posición por cualquiera de los aminoácidos seleccionados del siguiente grupo: Glutamina, Asparragina, Cisteína, Treonina, Serina, Metionina, Lisina, Arginina, Histidina o análogos de los mismos. Mutated DNA polymerase according to claim 4, wherein the first point mutation (i) at position 387 consists of the substitution of the amino acid found in that position by any of the amino acids selected from the following group: Glutamine, Asparagine, Cysteine, Threonine, Serine, Methionine, Lysine, Arginine, Histidine or the like thereof.
- 6. 6.
- ADN polimerasa mu mutada según la reivindicación 5, donde la segunda mutación puntual (a) es una mutación puntual en el aminoácido que se encuentra en la la posición 275 y consiste en la sustitución del aminoácido que se encuentra en dicha posición por cualquiera de los aminoácidos seleccionados del siguiente grupo: Glutamina, Asparragina, Cisteína, Treonina, Serina, Metionina o análogos de los mismos. Mutated DNA polymerase according to claim 5, wherein the second point mutation (a) is a point mutation in the amino acid that is in position 275 and consists of the substitution of the amino acid that is in that position with any of the amino acids selected from the following group: Glutamine, Asparagine, Cysteine, Threonine, Serine, Methionine or the like thereof.
- 7. 7.
- ADN polimerasa mu mutada según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la segunda mutación (b) consiste en la deleción y sustitución del loop-1 de Polμ o de un fragmento del mismo por: Mutated DNA polymerase according to any of the preceding claims, wherein the second mutation (b) consists of the deletion and replacement of the Pol-1 loop or a fragment thereof with:
- 8. 8.
- ADN polimerasa mutada según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuya secuencia es seleccionada el grupo formado por SEQ ID NO:5, SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:7, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:9, SEQ ID NO: 10, fragmentos o subsecuencias de las mismas que mantengan sustancialmente su actividad transferasa terminal. Mutated DNA polymerase according to any of the preceding claims, whose sequence is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, fragments or sub-sequences thereof that substantially maintain their terminal transferase activity.
- 9. 9.
- Polinucleótido que codifica una ADN polimerasa mu mutada, o un fragmento o subsecuencia de la misma, de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones1a8. Polynucleotide encoding a mutated DNA polymerase, or a fragment or sub-sequence thereof, according to any of claims 1-8.
- 10. 10.
- Polinucleótido según la reivindicación 9, donde su secuencia es seleccionada del grupo que comprende las secuencias SEQ ID NO: 14 y SEQ ID NO: 15. Polynucleotide according to claim 9, wherein its sequence is selected from the group comprising the sequences SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 15.
- 12. 12.
- Célula huésped que comprende un polinucleótido según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, o un vector según la reivindicación 11. Host cell comprising a polynucleotide according to any one of claims 9 or 10, or a vector according to claim 11.
- 13. 13.
- Método para la producción de una ADN polimerasa mu mutada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende: i) el cultivo de una célula huésped según la reivindicación 12 bajo condiciones que promuevan la expresión del polinucleótido según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, y ii) el aislamiento del mutante producido. Method for the production of a mutated mu DNA polymerase according to any one of claims 1 to 8, comprising: i) culturing a host cell according to claim 12 under conditions that promote expression of the polynucleotide according to any of claims 9 or 10 , and ii) isolation of the mutant produced.
- 14. 14.
- Método para la elongación de un polinucleótido diana que comprende: i) poner en contacto al polinucleótido diana con la ADN polimerasa mu mutada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 y nucleótidos o análogos de nucleótidos (mezcla de reacción), y ii) someter la mezcla de reacción a condiciones que favorezcan la inserción de al menos un nucleótido o un análogo del mismo en el extremo 3’OH del polinucleótido diana. Method for elongation of a target polynucleotide comprising: i) contacting the target polynucleotide with the mutated DNA polymerase according to any one of claims 1 to 8 and nucleotides or nucleotide analogs (reaction mixture), and ii) subjecting the reaction mixture at conditions that favor the insertion of at least one nucleotide or an analog thereof at the 3'OH end of the target polynucleotide.
- 15. fifteen.
- Método para el rellenado de huecos que comprende: i) poner en contacto a un polinucleótido diana, que comprende al menos un gap o hueco de al menos un nucleótido, con la ADN polimerasa mu mutada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 y nucleótidos o análogos de nucleótidos (mezcla de reacción), y ii) someter la mezcla de reacción a condiciones que favorezcan la inserción de al menos un nucleótido o análogo de nucleótido en el extremo 3’OH de gap. Method for filling voids comprising: i) contacting a target polynucleotide, comprising at least one gap or gap of at least one nucleotide, with the mutated DNA polymerase according to any one of claims 1 to 8 and nucleotides or nucleotide analogues (reaction mixture), and ii) subjecting the reaction mixture to conditions that favor the insertion of at least one nucleotide or nucleotide analogue at the 3'OH end of the gap.
- <400> <400>
- 12 12
- <400> <400>
- 13 13
- Categoría Category
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected
- Y Y
- ANDRADE, P. et al., “Limited terminal transferase in human DNA polymerase mu defines the required balance between accuracy and efficiency in NHEJ.”, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, Sep 2009, Vol.106, No. 38, páginas 16203-16208, ISSN: 0027-8424. Epub: , Resultados; Discusión. 1-16 ANDRADE, P. et al., "Limited terminal transferase in human DNA polymerase mu define the required balance between accuracy and efficiency in NHEJ.", PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, Sep 2009, Vol. 106 , No. 38, pages 16203-16208, ISSN: 0027-8424. Epub:, Results; Discussion. 1-16
- Y Y
- JUÁREZ, R, et al., ‘A specific loop in human DNA polymerase mu allows switching between creative and DNA-instructed synthesis.’, NUCLEIC ACIDS RESEARCH, 2006, Vol. 34, No. 16, páginas 4572-4582, ISSN: 0305-1048, Materiales y Métodos; Resultados. 1-16 JUÁREZ, R, et al., 'A specific loop in human DNA polymerase mu allows switching between creative and DNA-instructed synthesis.', NUCLEIC ACIDS RESEARCH, 2006, Vol. 34, No. 16, pages 4572-4582, ISSN: 0305-1048, Materials and Methods; Results 1-16
- A TO
- ROMAIN, F. et al., “Conferring a template-dependent polymerase activity to terminal deoxynucleotidyltransferase by mutations in the Loop1 region.”, NUCLEIC ACIDS RESEARCH, Aug 2009, Vol. 37, No.14, páginas 4642-4656, ISSN: 0305-1048, Epub: , Resultados; Discusión. 1-16 ROMAIN, F. et al., “Conferring a template-dependent polymerase activity to terminal deoxynucleotidyltransferase by mutations in the Loop1 region.”, NUCLEIC ACIDS RESEARCH, Aug 2009, Vol. 37, No.14, pages 4642-4656, ISSN: 0305-1048, Epub:, Results; Discussion. 1-16
- A TO
- MOON, A.F. et al., ‘Structural insight into the substrate specificity of DNA Polymerase mu.’, NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY, 2007, Vol. 14, No. 1, páginas 45-53, ISSN: 1545-9985, todo el documento. 1-16 MOON, A.F. et al., ‘Structural insight into the substrate specificity of DNA Polymerase mu.’, NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY, 2007, Vol. 14, No. 1, pages 45-53, ISSN: 1545-9985, the entire document. 1-16
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
- Fecha de realización del informe 20.07.2011 Date of realization of the report 20.07.2011
- Examinador J. Vizán Arroyo Página 1/5 Examiner J. Vizán Arroyo Page 1/5
- Categoría Category
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas Documents cited Claims Affected
- A TO
- DOMÍNGUEZ, O. et al., “DNA polymerase mu (Pol mu), homologous to TdT, could act as a DNA mutator in eukaryotic cells.”, THE EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY ORGANIZATION JOURNAL, 2000, Vol. 19, No. 7, páginas 1731-1742, ISSN: 0261-4189, todo el documento. 1-16 DOMÍNGUEZ, O. et al., "DNA polymerase mu (Pol mu), homologous to TdT, could act as a DNA mutator in eukaryotic cells.", THE EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY ORGANIZATION JOURNAL, 2000, Vol. 19, No. 7, pages 1731-1742, ISSN: 0261-4189, the entire document. 1-16
- A TO
- MOON, A.F. et al., ‘The X family portrait: structural insights into biological functions of X family polymerases.’, DNA REPAIR, 2007, Vol. 6, No. 12, páginas 1709-1725, ISSN: 1568-7864, todo el documento. 1-16 MOON, A.F. et al., ‘The X family portrait: structural insights into biological functions of X family polymerases.’, DNA REPAIR, 2007, Vol. 6, No. 12, pages 1709-1725, ISSN: 1568-7864, the entire document. 1-16
- A TO
- WO 01/64909 A1 (CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONESCIENTÍFICAS) , todo el documento. 1-16 WO 01/64909 A1 (SUPERIOR SCIENTIFIC RESEARCH COUNCIL), the entire document. 1-16
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
- Fecha de realización del informe 20.07.2011 Date of realization of the report 20.07.2011
- Examinador J. Vizán Arroyo Página 2/5 Examiner J. Vizán Arroyo Page 2/5
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-16 SI NO Claims Claims 1-16 IF NOT
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-16 SI NO Claims Claims 1-16 IF NOT
- Documento Document
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
- D01 D01
- Andrade, P. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U S A., (2009 Sep), 106(38): 16203-8. Andrade, P. et al., Proc. Natl Acad. Sci. U S A., (2009 Sep), 106 (38): 16203-8.
- D02 D02
- Juárez, R. et al., Nucleic Acids Res., (2006), 34(16): 4572-82. 2006 Juárez, R. et al., Nucleic Acids Res., (2006), 34 (16): 4572-82. 2006
- D03 D03
- Romain, F. et al., Nucleic Acids Res., (2009 Aug), 37(14): 4642-56. Romain, F. et al., Nucleic Acids Res., (2009 Aug), 37 (14): 4642-56.
- D04 D04
- Moon, A.F. et al., Nat. Struct. Mol. Biol., (2007), 14(1): 45-53. 2007 Moon, A.F. et al., Nat. Struct. Mol. Biol., (2007), 14 (1): 45-53. 2007
- D05 D05
- Domínguez, O. et al., EMBO J., (2000), 19(7):1731-42. 2000 Dominguez, O. et al., EMBO J., (2000), 19 (7): 1731-42. 2000
- D06 D06
- Moon, A.F. et al., DNA Repair, (2007), 6(12): 1709-25. 2007 Moon, A.F. et al., DNA Repair, (2007), 6 (12): 1709-25. 2007
- D07 D07
- WO 01/64909 A1 WO 01/64909 A1
En D1 se describe la actividad actividad desoxinucleotidil-transferasa terminal de diferentes mutantes puntuales de la DNA polimerasa mu (Polµ).
In D1 the activity deoxynucleotidyl transferase activity of different point mutants of the DNA polymerase mu (Polµ) is described.
- 1.1.1.1.
- La presente invención satisface el criterio establecido en el Art. 4.1. de la Ley de Patentes porque el objeto de la invención, definido en las reivindicaciones 1-16, es nuevo de acuerdo con el Art. 6.1. de la Ley de Patentes. The present invention satisfies the criteria established in Art. 4.1. of the Patent Law because the object of the invention, defined in claims 1-16, is new in accordance with Art. 6.1. of the Patent Law.
- 2.2.
- ACTIVIDAD INVENTIVA (Art. 4.1. y Art. 8.1. de la Ley de Patentes). INVENTIVE ACTIVITY (Art. 4.1. And Art. 8.1. Of the Patent Law).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200901943A ES2364010B1 (en) | 2009-10-02 | 2009-10-02 | MUTANTS OF MU POLYMERASE DNA |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ES200901943A ES2364010B1 (en) | 2009-10-02 | 2009-10-02 | MUTANTS OF MU POLYMERASE DNA |
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Family Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FA2A | Application withdrawn |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2364010 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120620 |
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| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20121121 |