[go: up one dir, main page]

RU2520094C1 - Combinatorial method for obtaining dna-aptamer thrombin inhibitors and aptamer oligonucleotides (versions) - Google Patents

Combinatorial method for obtaining dna-aptamer thrombin inhibitors and aptamer oligonucleotides (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2520094C1
RU2520094C1 RU2013112680/10A RU2013112680A RU2520094C1 RU 2520094 C1 RU2520094 C1 RU 2520094C1 RU 2013112680/10 A RU2013112680/10 A RU 2013112680/10A RU 2013112680 A RU2013112680 A RU 2013112680A RU 2520094 C1 RU2520094 C1 RU 2520094C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aptamer
quadruplex
thrombin
module
dna
Prior art date
Application number
RU2013112680/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Викторович Головин
Алексей Михайлович Копылов
Галина Валериевна Павлова
Алина Валерьевна Юминова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ИРВИН 2"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ИРВИН 2" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ИРВИН 2"
Priority to RU2013112680/10A priority Critical patent/RU2520094C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2520094C1 publication Critical patent/RU2520094C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnologies.
SUBSTANCE: method for modular design of DNA aptamers capable of specific and high-affinity binding of thrombin, which have stabilised basic substructure, provides for assembly of their structure by modelling using a combination of three structural modules containing a quadruplex nucleic acid module, a duplex nucleic acid module and a nucleic acid module that binds them and has a non-canonical structure by determining tertiary structure with a spectral circular dichroism method with confirmation of the fact of formation of more stable G-quadruplex that is different from quadruplex structure of initial structural quadruplex module.
EFFECT: application of a modular design method allows improving assembly efficiency of antithrombin DNA-aptamers having increased stability under physiological conditions.
4 cl, 7 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области биохимии и медицины, конкретно к способу получения новых аптамерных ингибиторов на основе комбинации структурных модулей известных аптамеров.The invention relates to the field of biochemistry and medicine, specifically to a method for producing new aptameric inhibitors based on a combination of structural modules of known aptamers.

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины, конкретно к способу стабилизации антитромбиновых ДНК-аптамеров и получению новых стабильных антитромбиновых ДНК-аптамеров, которые могут служить основой для разработки лекарственных антикоагулянтных и антитромботических препаратов.The invention relates to the field of biotechnology and medicine, specifically to a method for stabilizing antithrombin DNA aptamers and obtaining new stable antithrombin DNA aptamers, which can serve as the basis for the development of medicinal anticoagulant and antithrombotic drugs.

Тромбин это фермент класса гидролаз, важнейший компонент системы свертывания крови человека и животных. В крови присутствует в виде неактивного предшественника протромбина и активируется протромбиназой (активным тромбопластином). По химической природе тромбин - гликопротеид с молекулярной массой около 40000; содержит около 5% углеводов. Тромбин относится к классу сериновых протеиназ (трипсин и др.). Молекула тромбина состоит из двух полипептидных цепей, соединенных дисульфидной связью: А-цепи и Б-цепи, которая имеет активный центр фермента и углеводный компонент. Тромбин существует в нескольких активных формах, которые различаются строением Б-цепи. Основная функция тромбина - превращение фибриногена в фибрин. Тромбин гидролизует четыре аргинил-глициновые связи в молекуле фибриногена; при этом отщепляются четыре пептида и образуется фибрин-мономер, который далее агрегирует в сгусток фибрина, являющийся основой тромба. Реакциями ограниченного протеолиза с участием тромбина сопровождается также активация фактора XIII (фибрин-стабилизирующий фактор) и факторов V и VIII, принимающих участие в реакциях внутреннего механизма свертывания крови. При участии тромбина происходит агрегация тромбоцитов, а также сжатие (ретракция) кровяного сгустка. Показано, что относительный избыток тромбина в организме рефлекторно активирует т.н. противосвертывающую систему, при этом в кровоток поступают гепарин и активатор плазминогена, которые участвуют в поддержании жидкого состояния крови.Thrombin is an enzyme of the hydrolase class, an essential component of the coagulation system of human and animal blood. Prothrombin is present in the blood as an inactive precursor and is activated by prothrombinase (active thromboplastin). By its chemical nature, thrombin is a glycoprotein with a molecular weight of about 40,000; contains about 5% carbohydrates. Thrombin belongs to the class of serine proteinases (trypsin, etc.). The thrombin molecule consists of two polypeptide chains connected by a disulfide bond: A-chain and B-chain, which has an active center of the enzyme and a carbohydrate component. Thrombin exists in several active forms, which differ in the structure of the B-chain. The main function of thrombin is the conversion of fibrinogen to fibrin. Thrombin hydrolyzes four arginine-glycine bonds in the fibrinogen molecule; in this case, four peptides are cleaved off and a fibrin monomer is formed, which then aggregates into a fibrin clot, which is the basis of the thrombus. The limited proteolysis reactions involving thrombin also accompany the activation of factor XIII (fibrin-stabilizing factor) and factors V and VIII, which are involved in reactions of the internal mechanism of blood coagulation. With the participation of thrombin, platelet aggregation occurs, as well as compression (retraction) of a blood clot. It was shown that the relative excess of thrombin in the body reflexively activates the so-called. anticoagulant system, while heparin and plasminogen activator enter the bloodstream, which are involved in maintaining the liquid state of the blood.

Тромбин инактивируется диизопропилфторфосфатом, блокирующим гидроксильную группу серина, входящего в активный центр, и другими ингибиторами, характерными для группы сериновых протеиназ. В крови тромбин инактивируется антитромбинами плазмы: а2-макроглобулином, антитромбином III и (или) гепарином. Специфический неплазменный ингибитор тромбина - полипептид гирудин, содержащийся в слюнных железах медицинской пиявки.Thrombin is inactivated by diisopropyl fluorophosphate, which blocks the hydroxyl group of serine, which is part of the active center, and other inhibitors characteristic of the serine proteinase group. In blood, thrombin is inactivated by plasma antithrombin: a2-macroglobulin, antithrombin III and (or) heparin. A specific non-plasma thrombin inhibitor is the hirudin polypeptide found in the salivary glands of a medical leech.

В последние годы был разработан новый тип ингибиторов тромбина - ДНК-аптамеры.In recent years, a new type of thrombin inhibitor, DNA aptamers, has been developed.

Аптамерами называют небольшие молекулы нуклеиновых кислот, которые могут выполнять функции высокоспецифичных рецепторов любых мишеней - от целых клеток до низкомолекулярных органических соединений. Олигонуклеотидные аптамеры с требуемыми свойствами выделяют из библиотек случайных последовательностей методами селекции in vitro (SELEX), используя их способность специфически взаимодействовать с соответствующими иммобилизованными мишенями/лигандами.Aptamers are small nucleic acid molecules that can serve as highly specific receptors for any target, from whole cells to low molecular weight organic compounds. Oligonucleotide aptamers with the desired properties are isolated from random sequence libraries by in vitro selection methods (SELEX), using their ability to specifically interact with corresponding immobilized targets / ligands.

Так, одним из первых ДНК-аптамеров, ингибирующих тромбин, был найден Schultze Р. et al. "Three-dimensional solution structure of the thrombin-binding DNA aptamer d(GGTTGGTGTGGTTGG)", J. Mol. Biol. 1994 Feb 4; 235(5): 1532-47. ДНК-олигонуклеотид dGGTTGGTGTGGTTGG, тромбинсвязывающий аптамер, специфически связывается с тромбином и подавляет активность фермента в цепи реакций, приводящих к свертыванию крови. Пространственная структура этого тромбинсвязывающего аптамера может стать основой для разработки улучшенных ингибиторов тромбина с аналогичными структурными мотивами.So, one of the first DNA aptamers that inhibit thrombin was found by Schultze P. et al. "Three-dimensional solution structure of the thrombin-binding DNA aptamer d (GGTTGGTGTGGTTGG)", J. Mol. Biol. 1994 Feb 4; 235 (5): 1532-47. The DNA oligonucleotide dGGTTGGTGTGGTTGG, a thrombin-binding aptamer, specifically binds to thrombin and inhibits enzyme activity in the chain of reactions leading to blood coagulation. The spatial structure of this thrombin-binding aptamer may be the basis for the development of improved thrombin inhibitors with similar structural motifs.

В публикации Nagatoishi (Nagatoishi S. et al., "Circular dichroism spectra demonstrate formation of the thrombin-binding DNA aptamer G-quadruplex under stabilizing-cation-deficient conditions", Biochem Biophys Res Commun. 2007 Jan 19;352(3):812-7. Epub 2006 Nov 27) описан антитромбиновый аптамер, имеющий G-квадруплексную структуру.In Nagatoishi (Nagatoishi S. et al., "Circular dichroism spectra demonstrate formation of the thrombin-binding DNA aptamer G-quadruplex under stabilizing-cation-deficient conditions", Biochem Biophys Res Commun. 2007 Jan 19; 352 (3): 812-7. Epub 2006 Nov 27) describes an antithrombin aptamer having a G-quadruplex structure.

Gatto В. (Gatto В. et al., "Nucleic acid aptamers based on the G-quadruplex structure: therapeutic and diagnostic potential", Curr Med Chem. 2009;16(10): 1248-65) описывает G-квадруплексный антитромбиновый аптамер, а также проводит обзор современных знаний об аптамерах на основе G-квадруплексных структур, а также оценку их диагностического и лечебного потенциала (как биотехнологических препаратов) для обнаружения и лечения тяжелых патологий, в том числе сосудистых, раковых и вирусных заболеваний.Gatto B. (Gatto B. et al., "Nucleic acid aptamers based on the G-quadruplex structure: therapeutic and diagnostic potential", Curr Med Chem. 2009; 16 (10): 1248-65) describes a G-quadruplex antithrombin aptamer , and also reviews current knowledge about aptamers based on G-quadruplex structures, as well as evaluates their diagnostic and therapeutic potential (as biotechnological preparations) for the detection and treatment of severe pathologies, including vascular, cancer and viral diseases.

Кроме того, для тромбина получены аптамерные ДНК, биомедицинские свойства которых описаны, например, в ряде публикаций:In addition, aptamer DNA was obtained for thrombin, the biomedical properties of which are described, for example, in a number of publications:

- IE 920561 A1 (GILEAD SCIENCES) от 26.08.1992 года, в котором описан аптамерный олигонуклеотид, который специфически связывается с тромбином и имеет последовательность нуклеотидов GGXTGG, где X - это Т, A, U, dU или G, в частности содержит нуклеотидную последовательность GGTTGGTGTGGTTGG.- IE 920561 A1 (GILEAD SCIENCES) dated 08/26/1992, which describes an aptamer oligonucleotide that specifically binds to thrombin and has a GGXTGG nucleotide sequence, where X is T, A, U, dU or G, in particular contains a nucleotide sequence GGTTGGTGTGGTTGG.

- US 2005176940 A1 (UNISEARH LTD) от 11.09.2005 года, в котором описан аптамерный олигонуклеотид, который специфически связывается с тромбином и имеет последовательность нуклеотидов GGTMGGXGGTTGG, где М - это А или Т, а X представляет собой последовательность от 2 до 5 любых нуклеотидов или их модификаций.- US 2005176940 A1 (UNISEARH LTD) dated 09/11/2005, which describes an aptamer oligonucleotide that specifically binds to thrombin and has a GGTMGGXGGTTGG nucleotide sequence, where M is A or T, and X is a sequence from 2 to 5 of any nucleotides or their modifications.

- Griffin L.C. et al., "In vivo anticoagulant properties of a novel nucleotide-based thrombin inhibitor and demonstration of regional anticoagulation in extracorporeal circuits", Blood. 1993 Jun 15; 81(12):3271-6, описывает аптамерный олигонуклеотид, имеющий последовательность GGTTGGTGTGGTTGG.- Griffin L.C. et al., "In vivo anticoagulant properties of a novel nucleotide-based thrombin inhibitor and demonstration of regional anticoagulation in extracorporeal circuits", Blood. 1993 Jun 15; 81 (12): 3271-6, describes an aptamer oligonucleotide having the sequence GGTTGGTGTGGTTGG.

Однако общим недостатком, присущим ДНК-аптамерам, связываюпщмся с тромбином, является их низкая стабильность in vivo.However, a common drawback inherent in DNA aptamers that bind to thrombin is their low stability in vivo.

Аптамерная ДНК dGGTTGGTGTGGTTGG (15TGT), специфически связывающая тромбин, впервые была получена методом SELEX (Bock L.C., Griffin L.C., Latham J.A., Vermaas E.H., Toole J.J.Selection of single-stranded DNA molecules that bind and inhibit human thrombin. Nature. 1992 Feb 6; 355(6360):564-6). 15TGT - 15-звенный тромбин-связывающий ДНК-аптамер был способен ингибировать тромбин. В отличие от широко применяемых в настоящее время ингибиторов тромбина, таких как гепарин, 15TGT обладает низкой иммуногенностью и малым временем жизни в организме, он является перспективным объектом для получения лекарственных препаратов. 15TGT имеет внутримолекулярную т.н. G-квадруплексную структуру, образуемую двумя находящимися в стэкинге G-квартетами, соединенными одной TGT-петлей и двумя ТТ-петлями.Aptamer DNA dGGTTGGTGTGGTTGG (15TGT), specifically binding thrombin, was first obtained by SELEX (Bock LC, Griffin LC, Latham JA, Vermaas EH, Toole JJ Selection of single-stranded DNA molecules that bind and inhibit human thrombin. Nature. 1992 Feb 6 ; 355 (6360): 564-6). 15TGT, a 15-link thrombin-binding DNA aptamer, was able to inhibit thrombin. In contrast to the currently widely used thrombin inhibitors, such as heparin, 15TGT has low immunogenicity and short life time in the body, it is a promising object for the production of drugs. 15TGT has an intramolecular so-called G-quadruplex structure formed by two stacked G-quartets connected by one TGT loop and two TT loops.

Стэкинг-взаимодействия (по природе являются ван-дер-Ваальсовыми пи-электронными гидрофобными взаимодействиями) приводят к тому, что плоские ароматические системы гетероциклических оснований самоупорядочиваются в структуры типа стопки с межплоскостным расстоянием 3,4-3,8 ангстрема. При этом происходит полное или частичное перекрывание плоскостей оснований.Stacking interactions (van der Waals pi-electron hydrophobic interactions by nature) lead to the fact that flat aromatic systems of heterocyclic bases self-organize into stack-like structures with an interplanar distance of 3.4-3.8 angstroms. In this case, full or partial overlap of the base planes occurs.

G-квартеты, составляющие 15TGT, состоят из четырех гуанинов, объединенных нековалентно с помощью хугстиновских водородных связей. Объединение двух G-квартетов называется G-квадруплексом. G-квадруплексы могут образовываться из двух или четырех молекул ДНК, давая межмолекулярные комплексы. G-квадруплексы имеют характеристический спектр кругового дихроизма.The 15TGT G-quartets are composed of four guanines joined non-covalently via Hugsteen hydrogen bonds. The union of two G-quartets is called a G-quadruplex. G-quadruplexes can be formed from two or four DNA molecules, giving intermolecular complexes. G-quadruplexes have a characteristic spectrum of circular dichroism.

Антитромбиновый аптамер 15TGT является минимальным мономолекулярным квадруплексом. В растворе 15TGT теряет структуру квадруплекса уже при 25°С, что гораздо ниже физиологических температур.The 15TGT antithrombin aptamer is a minimal monomolecular quadruplex. In solution, 15TGT loses the structure of the quadruplex already at 25 ° C, which is much lower than physiological temperatures.

Из RU 2401306, 10.10.2010, известен аптамерный олигонуклеотид-прямой ингибитор тромбина, в частности оригинальный 31-звенный ДНК аптамер, получивший кодовое название RE31 и имеющий последовательность GTGACGTAGGTTGGTGTGGTTGGGGCGTCAC. Этот аптамер не уступает по своей способности ингибировать активность тромбина также 31-звенному аптамеру 31ТВА (TBA-thrombin binding aptamer) с последовательностью CACTGGTAGGTTGGTGTGGTTGGGGCCAGTG, одному из наиболее высокоэффективных из ранее описанных антитромбиновых аптамеров.From RU 2401306, 10/10/2010, an aptamer oligonucleotide direct thrombin inhibitor is known, in particular an original 31-link aptamer DNA, code-named RE31 and having the sequence GTGACGTAGGTTGGTGTGGTTGGGGCGTCAC. This aptamer is not inferior in its ability to inhibit the activity of thrombin to the 31-unit aptamer 31ТВА (TBA-thrombin binding aptamer) with the sequence CACTGGTAGGTTGGTGTGGTTGGGGCCAGTG, one of the most highly effective antithrombin aptamers described above.

Из RU 2429293, 20.09.2011, известны ДНК аптамеры, ингибирующие тромбин и способ стабилизации их структуры.From RU 2429293, 09/20/2011, DNA aptamers that inhibit thrombin and a method for stabilizing their structure are known.

Способ предусматривает формирование дополнительной системы стэкинг-взаимодействий с помощью гетероциклов или их аналогов посредством увеличения поверхности ароматической системы гетероциклов или их аналогов, вследствие применения методов определения третичной структуры или молекулярного моделирования с подтверждением факта образования контакта ароматической системы гетероциклических оснований или их аналогов с квартетом G -квадруплекса, который прилежит к латеральной петле. Представленный способ позволяет повысить эффективность сборки антитромбиновых ДНК-аптамеров и повысить стабильность их структуры при физиологических условиях.The method involves the formation of an additional system of stacking interactions using heterocycles or their analogues by increasing the surface of the aromatic system of heterocycles or their analogues, due to the application of methods for determining the tertiary structure or molecular modeling with confirmation of the formation of contact of the aromatic system of heterocyclic bases or their analogues with a quartet of G-quadruplex which is adjacent to the lateral loop. The presented method allows to increase the assembly efficiency of antithrombin DNA aptamers and to increase the stability of their structure under physiological conditions.

Данным известным способом получены аптамерные олигонуклеотиды DTI-G84, DTI-P91, DTI-A6, DTI-r91, DTI-Fx7.In this known manner, the aptamer oligonucleotides DTI-G84, DTI-P91, DTI-A6, DTI-r91, DTI-Fx7 were obtained.

В частности, аптамерный олигонуклеотид DTI-G84 представляет собой олигодезоксирибонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательностьIn particular, the aptamer oligonucleotide DTI-G84 is an oligodeoxyribonucleotide containing the nucleotide sequence

Nx-GGGTTGGGTGTGGGNTGGGNy,Nx-GGGTTGGGTGTGGGNTGGGNy,

где N - любой нуклеотид из ряда G, A, T, C, а x и y - любое количество нуклеотидов, которое не равно между собой и которое специфически и высокоаффинно связывается с тромбином.where N is any nucleotide from the series G, A, T, C, and x and y are any number of nucleotides that are not equal to each other and which specifically and highly affinity binds to thrombin.

Однако известно, что ДНК аптамеры против тромбина характеризуются очень коротким (не более нескольких минут) временем жизни в кровотоке [Griffin L.C., Tidmarsh G.F., Bock L.C., Toole J.J., Leung L.L.K. Blood 1993, v.12, р.3271-3276]. Это свойство может препятствовать созданию на их основе эффективных лекарственных препаратов. В связи с этим для удлинения времени жизни in vivo базовые олигонуклеотидные последовательности могут подвергаться химическим модификациям. Эти модификации, во-первых, защищают аптамеры от действия нуклеаз, а во-вторых, замедляют их выведение через почки. Известны модифицированные аптамеры с потенциальными антитромботическими свойствами, направленные против фактора Виллебранда [Gilbert J.C., De Feo-Fraulini T., Hutabarat R.M., Horvath C.J., Merlino P.C., Marsh H.N. et al. Circulation 2007, v. 116 pp.2678-2686] и фактора IX [Dyke C.K., Steinhubl S.R., Kleiman N.S., Cannon R.O., Aberle L.G., Lin M. et. al. Circulation 2006, v.114, pp.2490-2497].However, DNA aptamers against thrombin are known to have a very short (not more than a few minutes) lifetime in the bloodstream [Griffin L.C., Tidmarsh G.F., Bock L.C., Toole J.J., Leung L.L.K. Blood 1993, v. 12, p. 3271-3276]. This property can prevent the creation of effective drugs on their basis. In this regard, to extend the lifetime in vivo base oligonucleotide sequences can undergo chemical modifications. These modifications, firstly, protect aptamers from the action of nucleases, and secondly, slow down their excretion through the kidneys. Modified aptamers with potential antithrombotic properties are known against the von Willebrand factor [Gilbert J.C., De Feo-Fraulini T., Hutabarat R.M., Horvath C.J., Merlino P.C., Marsh H.N. et al. Circulation 2007, v. 116 pp. 2678-2686] and factor IX [Dyke C.K., Steinhubl S.R., Kleiman N.S., Cannon R.O., Aberle L.G., Lin M. et. al. Circulation 2006, v.114, pp.2490-2497].

Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является разработка комбинаторного способа конструирования антитромбиновых ДНК-аптамеров исходя из трех классов известных структурных модулей, обладающего улучшенной стабильностью его структуры.Thus, the technical task of the present invention is to develop a combinatorial method for constructing antithrombin DNA aptamers based on three classes of known structural modules with improved stability of its structure.

Поставленная техническая задача достигается заявленной группой изобретений, в которую входят способ получения ДНК-аптамера, обладающего антитромботической активностью, и аптамерные олигонуклеотиды Num1, Num6, Num7, полученные вышеуказанным способом и представляющие собой олигодезоксирибонуклеотиды, содержащие определенные нуклеотидные последовательности приведенной общей формулы (I), (II) и (III).The stated technical problem is achieved by the claimed group of inventions, which includes a method for producing a DNA aptamer having antithrombotic activity, and aptamer oligonucleotides Num1, Num6, Num7 obtained by the above method and representing oligodeoxyribonucleotides containing certain nucleotide sequences of the general formula (I), ( II) and (III).

Итак, поставленная техническая задача достигается способом получения ДНК-аптамера, обладающего антитромботической активностью и имеющего стабилизированную (стабильную) основную субструктуру, полученную путем сборки структуры его моделированием из комбинации трех структурных модулей (комбинаторный метод), содержащих квадруплексный модуль нуклеиновой кислоты, дуплексный модуль нуклеиновой кислоты (дуплекс) и соединяющий их модуль нуклеиновой кислоты, имеющий неканоническую структуру, путем определения третичной структуры его спектральным методом кругового дихроизма с подтверждением факта образования стабильного G-квадруплекса, отличного от квадруплексной структуры исходного квадруплексного модуля.So, the stated technical problem is achieved by the method of producing a DNA aptamer with antithrombotic activity and having a stable (stable) main substructure obtained by assembling the structure by modeling it from a combination of three structural modules (combinatorial method) containing a quadruplex nucleic acid module, a duplex nucleic acid module (duplex) and the nucleic acid module connecting them, having a noncanonical structure, by determining the tertiary structure of its spec eral by circular dichroism confirming the fact of the formation of a stable G-quadruplex different from the quadruplex source module quadruplex structure.

Другими изобретениями заявленной группы являются аптамерные олигонуклеотиды (варианты), полученные вышеописанным способом.Other inventions of the claimed group are aptamer oligonucleotides (variants) obtained by the above method.

Итак, другим изобретением заявленной группы является аптамерный олигонуклеотид Num1, обладающий антитромботической активностью, который содержит стабилизированную G-квадруплексную структуру и представляет собой олигодезоксирибонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность общей формулы:So, another invention of the claimed group is the aptamer oligonucleotide Num1 having antithrombotic activity, which contains a stabilized G-quadruplex structure and is an oligodeoxyribonucleotide containing the nucleotide sequence of the general formula:

NxCACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGNy (I),N x CACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGN y (I),

где N обозначает любой нуклеотид, выбранный из А, С, Т, G; нижние индексы х и у обозначают любое число нуклеотидов.where N denotes any nucleotide selected from A, C, T, G; the subscripts x and y denote any number of nucleotides.

Изобретением заявленной группы является также аптамерный олигонуклеотид Num6, обладающий антитромботической активностью, который содержит стабилизированную G-квадруплексную структуру и представляет собой олигодезоксирибонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность общей формулы:The invention of the claimed group is also an aptamer oligonucleotide Num6 having antithrombotic activity, which contains a stabilized G-quadruplex structure and is an oligodeoxyribonucleotide containing a nucleotide sequence of the general formula:

NxCGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGCGNy (II),N x CGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGCGN y (II),

где N - любой нуклеотид из ряда G, А, Т, С, а x и y - любое количество нуклеотидов, которое не равно между собой, и который специфически и высокоаффинно связывается с тромбином.where N is any nucleotide from the series G, A, T, C, and x and y are any number of nucleotides that are not equal to each other, and which specifically and highly affinity binds to thrombin.

Еще одним изобретением заявленной группы является аптамерный олигонуклеотид Num7, обладающий антитромботической активностью, который содержит стабилизированную G-квадруплексную структуру и представляет собой олигодезоксирибонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность общей формулы:Another invention of the claimed group is the aptamer oligonucleotide Num7 having antithrombotic activity, which contains a stabilized G-quadruplex structure and is an oligodeoxyribonucleotide containing the nucleotide sequence of the general formula:

NxGTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACNy (III),N x GTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACN y (III),

где N - любой нуклеотид из ряда G, А, Т, С, а x и y - любое количество нуклеотидов, и который специфически и высокоаффинно связывается с тромбином.where N is any nucleotide from the series G, A, T, C, and x and y are any number of nucleotides, and which specifically and highly affinity binds to thrombin.

Заявленное изобретение описывает разработку комбинаторного дизайна структур ДНК-аптамеров со следующей первичной структурой:The claimed invention describes the development of a combinatorial design of the structures of DNA aptamers with the following primary structure:

трехмодульный ДНК-аптамер (Num1) three-module DNA aptamer (Num1)

NxCACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGNy (I),N x CACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGN y (I),

трехмодульный ДНК-аптамер (Num6) three-module DNA aptamer (Num6)

NxCGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGCGNy (II),N x CGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGCGN y (II),

трехмодульный ДНК-аптамер (Num7) NxGTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACNy (III),three-module DNA aptamer (Num7) N x GTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACN y (III),

где N обозначает любой нуклеотид, выбранный из A, C, T, G; нижние индексы x, y обозначают число нуклеотидов.where N is any nucleotide selected from A, C, T, G; the subscripts x, y indicate the number of nucleotides.

1) Значение Х-ограничивается суммарным весом молекулы, при котором с большой вероятностью изменится характер ее фармакокинетики, т.е. общий вес до 20 кДа, соответственно, Xmax=15.1) The value of X is limited by the total weight of the molecule, at which the nature of its pharmacokinetics is likely to change, i.e. total weight up to 20 kDa, respectively, Xmax = 15.

2) Аптамер (Num1) - структурный модуль №1 аптамера 31TGT, структурный модуль2) Aptamer (Num1) - structural module No. 1 of aptamer 31TGT, structural module

№2 аптамера 31TGT и структурный модуль №3 аптамера RE31;No. 2 of aptamer 31TGT and structural module No. 3 of aptamer RE31;

- аптамер (Num6) - структурный модуль №1 аптамера 31TGT, структурный модуль №2 аптамера Nu172 и структурный модуль №3 аптамера 31TGT;- aptamer (Num6) - structural module No. 1 of the aptamer 31TGT, structural module No. 2 of the aptamer Nu172 and structural module No. 3 of the aptamer 31TGT;

- аптамер (Num7) - структурный модуль №1 аптамера 31TGT, структурный модуль №2 аптамера RE31 и структурный модуль №3 аптамера RE31.- aptamer (Num7) - structural module No. 1 of aptamer 31TGT, structural module No. 2 of aptamer RE31 and structural module No. 3 of aptamer RE31.

При осуществлении заявленного способа в качестве структурных модулей используют известные квадруплексы и дуплексы, например, такие как дуплексы и квадруплексы аптамеров RE31, 31TGT и Nu172, описанные и известные из таких источников, как RU 2401306, 10.10.2006 [31-звенный ДНК-аптамер с кодовым названием RE31]; 31-звенный аптамер 31TGT (RU 2429293, 20.09.2011) и 20090221680, 03.09.2009 [26-звенный ДНК-аптамер с кодовым названием ARC2172].When implementing the inventive method, known quadruplexes and duplexes, for example, such as duplexes and quadruplexes of the RE31, 31TGT and Nu172 aptamers described and known from sources such as RU 2401306, 10.10.2006 [31-link DNA aptamer with code name RE31]; 31-link aptamer 31TGT (RU 2429293, 09/20/2011) and 20090221680, 09/03/2009 [26-link DNA aptamer, code-named ARC2172].

При этом в качестве модуля, соединяющего квадруплексный модуль и дуплексный модуль, при осуществлении способа используют части вышеуказанных аптамеров (RE31, 31TGT и Nu172), имеющие неканоническую структуру и располагающиеся между взаимокомплекментарными фланкирующими последовательностями, формирующими дуплекс, и паттерном квадруплекса.Moreover, as the module connecting the quadruplex module and the duplex module, the parts of the above aptamers (RE31, 31TGT and Nu172) having a noncanonical structure and located between the mutually complementary flanking sequences forming the duplex and the quadruplex pattern are used in the method.

Таким образом, комбинация модулей 2 и 3 аптамера RE31 увеличивает стабильность аптамера на 5°С, а также снимает комформационное разнообразие. По некоторым данным, использование более короткого дуплексного модуля в комбинации с модулем 3 аптамера Nu172 улучшает связывание с молекулой-мишенью в чистой системе, без присутствия посторонних белков.Thus, the combination of modules 2 and 3 of the RE31 aptamer increases the stability of the aptamer by 5 ° C, and also removes the commercially diverse variety. According to some reports, the use of a shorter duplex module in combination with module 3 of the Nu172 aptamer improves binding to the target molecule in a clean system, without the presence of extraneous proteins.

Таким образом, сконструирован аптамер путем комбинации модулей типа 1, 2 и 3, который будет превосходить ранее известные аптамеры по таким параметрам, как гомогенность структурных форм и стабильность.Thus, the aptamer was constructed by combining modules of types 1, 2, and 3, which would surpass previously known aptamers in such parameters as homogeneity of structural forms and stability.

Итак, техническая задача решается путем поиска структурных факторов стабилизации G-квадруплексов антитромбиновых ДНК-аптамеров методами спектроскопии кругового дихроизма. На основе выявленных факторов проводится рациональный дизайн модифицированных аптамеров. Проводится прямой химический синтез модифицированных стабильных структур, сравнивается их термическая стабильность по сравнению с известными ранее аптамерами.So, the technical problem is solved by searching for structural factors of stabilization of G-quadruplexes of antithrombin DNA aptamers by circular dichroism spectroscopy. Based on the identified factors, a rational design of modified aptamers is carried out. Direct chemical synthesis of modified stable structures is carried out, their thermal stability is compared with previously known aptamers.

Итак, технический результат заявляемой группы изобретений состоит в повышении эффективности сборки антитромбиновых ДНК-аптамеров и повышении стабильности их структуры при физиологических условиях. Факторы, определяющие положительные эффекты для стабилизации антитромбиновых ДНК-аптамеров, могут быть использованы для других G-квадруплексных структур, в том числе для аптамеров к другим мишеням и для теломерных структур.So, the technical result of the claimed group of inventions is to increase the efficiency of the assembly of antithrombin DNA aptamers and increase the stability of their structure under physiological conditions. Factors determining the positive effects for stabilization of antithrombin DNA aptamers can be used for other G-quadruplex structures, including aptamers for other targets and for telomeric structures.

Изобретение описывает разработку комбинаторного дизайна структур ДНК-аптамеров со следующей первичной структурой:The invention describes the development of a combinatorial design of DNA aptamer structures with the following primary structure:

- трехмодульный ДНК-аптамер NxCACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGNy (I),- three-module DNA aptamer N x CACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGN y (I),

- трехмодульный ДНК-аптамер NxCGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGCGNy (II),- three-module DNA aptamer N x CGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGGCGN y (II),

- трехмодульный ДНК-аптамер NxGTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACNy (III),- three-module DNA aptamer N x GTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACN y (III),

где N обозначает любой нуклеотид, выбранный из A, C, T, G; нижние индексы x, y обозначают число нуклеотидов.where N is any nucleotide selected from A, C, T, G; the subscripts x, y indicate the number of nucleotides.

Соответствующие олигодезоксирибонуклеотиды были синтезированы стандартным твердофазным синтезом. Для всех аптамеров определена термическая стабильность G-квадруплексного структурного модуля.The corresponding oligodeoxyribonucleotides were synthesized by standard solid phase synthesis. For all aptamers, the thermal stability of the G-quadruplex structural module is determined.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1. Схематическое изображение пространственной структуры описанного в литературе аптамера 31TGT.Figure 1. Schematic representation of the spatial structure of the aptamer 31TGT described in the literature.

Фиг.2. Спектры кругового дихроизма (зависимость молярной эллиптичности от длины волны) аптамерных олигонуклеотидов, которые стабилизированы согласно патентуемым принципам (буфер 20 мМ Tris-HCl, pH=7.5, 140 мМ NaCl, 5 мМ KCl, в диапазоне температур от 5°C до 80°C с шагом 5°C): А) аптамера Num1. Б) аптамера Num6. В) аптамера Num7. Figure 2. Circular dichroism spectra (dependence of molar ellipticity on wavelength) of aptamer oligonucleotides that are stabilized according to patented principles (20 mM Tris-HCl buffer, pH = 7.5, 140 mM NaCl, 5 mM KCl, in the temperature range from 5 ° C to 80 ° C in increments of 5 ° C): A) aptamer Num1. B) aptamer Num6. C) aptamer Num7.

Фиг.3. Кривые плавления (зависимость молярной эллиптичности при длине волны 294 нм от температуры), полученные на основании данных кругового дихроизма аптамерных олигонуклеотидов, которые стабилизированы согласно патентуемым принципам. А) аптамера Num1. Б) аптамера Num6. В) аптамера Num7. Figure 3. Melting curves (temperature dependence of molar ellipticity at a wavelength of 294 nm) obtained on the basis of circular dichroism data of aptamer oligonucleotides, which are stabilized according to patented principles. A) aptamer Num1. B) aptamer Num6. C) aptamer Num7.

Описание сущности изобретенияDescription of the invention

По предварительным данным рентгеноструктурного анализа комплекса аптамера с тромбином со стороны аптамера в комплексе участвуют латеральные петли ТТ, конформация которых определяется структурой G-квадруплекса. В связи с этим любое воздействие или модификация, которое приводит к стабилизации структуры квадруплекса, влияет на взаимодействие петель с тромбином. Заявитель установил, что при комбинации структурных модулей при образовании последовательности Gn (где N>5) ведет к стабилизации структуры аптамера за счет стабилизации квадруплекса. Стабилизация квадруплекса может происходить по двум причинам. Во-первых, за счет увеличения стэкинг-взаимодействий как таковых, включая эффект экранирования от воды гетероциклических оснований верхнего квартета. Во-вторых, введение последовательности поли-G смещает равновесие в сторону образования полимолекулярных квадруплексных структур, которые значительно стабильнее мономолекулярных.According to preliminary X-ray diffraction analysis of the complex of the aptamer with thrombin from the side of the aptamer, the lateral TT loops participate in the complex, the conformation of which is determined by the structure of the G-quadruplex. In this regard, any effect or modification that leads to stabilization of the quadruplex structure affects the interaction of the loops with thrombin. The applicant has established that, when a combination of structural modules occurs during the formation of the sequence G n (where N> 5), it leads to stabilization of the aptamer structure due to stabilization of the quadruplex. Quadruplex stabilization can occur for two reasons. Firstly, due to an increase in stacking interactions as such, including the effect of screening of heterocyclic bases of the upper quartet from water. Secondly, the introduction of the poly-G sequence shifts the equilibrium towards the formation of multimolecular quadruplex structures, which are much more stable than monomolecular ones.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществленияDetailed Description of Preferred Embodiments

В следующих примерах излагаются предпочтительные материалы и способы по настоящему изобретению.The following examples set forth the preferred materials and methods of the present invention.

Пример 1Example 1

Синтез ДНК-аптамеров по изобретению осуществляли по стандартной методике на твердофазном носителе (Oligonucleotide Synthesis, M.J.Gait ed, 1984; Sambrook, Fntsch & Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989)).The synthesis of DNA aptamers according to the invention was carried out according to a standard method on a solid-phase support (Oligonucleotide Synthesis, M.J. Gait ed, 1984; Sambrook, Fntsch & Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989)).

Синтез проведен твердофазным методом на автоматическом синтезаторе Applied BioSystems 380b с использованием стандартных производных нуклеотидов. В качестве полимерного носителя использованы стеклянные шарики CPG (control pore glass) с размером пор 500 и 1000 Å. Первый нуклеозид 3'-гидроксильной группой был присоединен к карбоксильной группе модифицированного полимерного носителя. Каждый цикл синтеза состоял из четырех этапов:The synthesis was carried out by the solid-phase method on an Applied BioSystems 380b automatic synthesizer using standard nucleotide derivatives. As a polymer carrier, CPG glass balls (control pore glass) with pore sizes of 500 and 1000 Å were used. The first nucleoside with a 3'-hydroxyl group was attached to the carboxyl group of the modified polymer carrier. Each synthesis cycle consisted of four stages:

- детритирование для удаления диметокситритильной группы обработкой трихлоруксусной кислотой и освобождения 5'-ОН группы;- detritification to remove the dimethoxytrityl group by treatment with trichloroacetic acid and liberate the 5'-OH group;

присоединение нуклеотида в виде β-цианэтил-N,N-бис-диизопропиламидофосфита нуклеозида;the addition of a nucleotide in the form of β-cyanethyl-N, N-bis-diisopropylamidophosphite nucleoside;

- β-цианэтильная группа удаляется после завершения синтеза обработкой аммиаком. Активируюпщм реагентом при конденсации является тетразол;- the β-cyanethyl group is removed after completion of the synthesis by treatment with ammonia. The activating reagent during condensation is tetrazole;

- кэширование. Присоединение амидофосфита на стадии конденсации не происходит количественно, поэтому около 2% 5'-ОН групп не вступают в реакцию. На последующих этапах синтеза к ним могут присоединяться нуклеотиды, что, в конечном счете, приводит к пропускам в последовательности нуклеотидов. В связи с этим необходимо проводить защиту свободных 5'-ОН групп, т.е. кэпирование, реакцией уксусного ангидрида в присутствии N-метилимидазола;- caching. The addition of amidophosphite at the condensation stage does not occur quantitatively; therefore, about 2% of the 5'-OH groups do not react. At subsequent stages of the synthesis, nucleotides can be attached to them, which ultimately leads to gaps in the nucleotide sequence. In this regard, it is necessary to protect free 5'-OH groups, i.e. capping by reaction of acetic anhydride in the presence of N-methylimidazole;

- окисление фосфитного эфира до фосфатного йодом в пиридине.- oxidation of phosphite ether to phosphate iodine in pyridine.

Пример 2Example 2

Вариант антитромбинового аптамера, полученный Ikebukuro К. et al., ингибировал тромбин лучше, чем 15TGT, при этом его структура имела дополнительные нуклеотиды с обоих концов молекулы. Методами спектроскопии кругового дихроизма была описана пространственная структура 31-звенного аптамера 31TGT: концы молекулы замыкаются в двутяжевой структурный модуль и соединяются с квадруплексным модулем внутренними петлями по два нуклеотида каждая, так называемым соединяющим структурным модулем (Фиг.1). Аналогичную модульную структурную организацию предположительно имеют аптамерные ингибиторы RE31 и Nu172. A variant of the antithrombin aptamer obtained by K. Ikebukuro et al., Inhibited thrombin better than 15TGT, while its structure had additional nucleotides from both ends of the molecule. The spatial structure of the 31-link 31TGT aptamer was described by circular dichroism spectroscopy methods: the ends of the molecule are closed in a double-stranded structural module and connected to the quadruplex module by internal loops of two nucleotides each, the so-called connecting structural module (Figure 1). Aptameric inhibitors of RE31 and Nu172 are thought to have a similar modular structural organization.

Согласно патентуемому принципу стабилизации структуры за счет формирования сильных стэкинг-взаимодействий соединяющий структурный модуль №3, принадлежащий According to the patented principle of structure stabilization due to the formation of strong stacking interactions, the connecting structural module No. 3, belonging to

31TGT [TA\\GG], был заменен соответствующим модулем RE31 [GG\\AT], таким образом, комбинация структурных модулей [модуль №1 - 31TGT, модуль №2 - 31TGT, модуль №3 - RE31] ведет к появлению в первичной структуре последовательности Gn (где N>5). Остаток гуанина образует более стабильные стэкинг-взаимодействия и имеет больше возможности для образования водородных связей. Полученные модульным дизайном последовательности олигонуклеотидов были исследованным методом кругового дихроизма. Термическая стабильность была исследована в диапазоне волн от 220 до 350 нм с варьированием температуры от 5°С до 80°C с шагом 5°С. В наблюдаемом диапазоне температур происходит показательное изменение характеристического максимума кругового дихроизма при 294 нм, что позволяет оценить термическую стабильность G-квадруплексной структуры. Структура нового аптамера [модуль №1 - 31TGT, модуль №2 - 31TGT, модуль №3 - RE31] проявила повышенную стабильность (Фиг.3А). Изменение общего вида спектра (Фиг.2А) по сравнению со стандартным спектром кругового дихроизма антипараллельного мономолекулярного G-квадруплекса говорит о смещении равновесия в сторону образования межмолекулярных G-квадруплексных структур, что ведет к общему увеличению стабильности аптамера.31TGT [TA \\ GG], was replaced by the corresponding module RE31 [GG \\ AT], so the combination of structural modules [module No. 1 - 31TGT, module No. 2 - 31TGT, module No. 3 - RE31] leads to the appearance in the primary the structure of the sequence G n (where N> 5). The guanine residue forms more stable stacking interactions and has more potential for the formation of hydrogen bonds. The oligonucleotide sequences obtained by the modular design were investigated by the circular dichroism method. Thermal stability was investigated in the wavelength range from 220 to 350 nm with a temperature variation from 5 ° C to 80 ° C in increments of 5 ° C. In the observed temperature range, a significant change in the characteristic maximum of circular dichroism at 294 nm occurs, which allows us to evaluate the thermal stability of the G-quadruplex structure. The structure of the new aptamer [module No. 1 - 31TGT, module No. 2 - 31TGT, module No. 3 - RE31] showed increased stability (Figa). A change in the general appearance of the spectrum (Fig. 2A) compared with the standard spectrum of circular dichroism of antiparallel monomolecular G-quadruplex indicates a shift in equilibrium towards the formation of intermolecular G-quadruplex structures, which leads to an overall increase in the stability of the aptamer.

Модифицированному аптамеру с последовательностью NxCACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGNy был присвоен индекс Num1.The modified aptamer with the sequence N x CACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGN y was assigned the index Num1.

Аналогичным образом, путем комбинаторного дизайна были получены аптамеры Num6 (2Б и 3Б), Num7 (2В и 3В), нуклеотидные последовательности которых раскрыты ранее.Similarly, by combinatorial design, Num6 (2B and 3B) and Num7 aptamers (2B and 3B) were obtained, the nucleotide sequences of which were previously disclosed.

Пример 3Example 3

Обсуждение результатовThe discussion of the results

Показано, что аптамер Num6 имеет более высокую термическую стабильность G-квадруплексного модуля по сравнению с ранее известными аптамерами. Аналогичные эффекты наблюдаются для всех комбинаций структурных модулей, приводящих к образованию последовательности G6 в первичной последовательности аптамера.It was shown that the Num6 aptamer has a higher thermal stability of the G-quadruplex module compared to previously known aptamers. Similar effects are observed for all combinations of structural modules leading to the formation of the G 6 sequence in the primary aptamer sequence.

Путем комбинаторного дизайна были успешно получены аптамерные ингибиторы тромбина, имеющие более высокую термическую стабильность, чем описанные ранее в литературе. Структура и свойства модульных аптамеров смоделирована на основе данных спектроскопии кругового дихроизма и приведена в соответствующих примерах, иллюстрирующих вместе с графическим материалом получение стабильного ДНК-аптамера с использованием комбинаторного метода.By combinatorial design, aptamer thrombin inhibitors having higher thermal stability than previously described in the literature have been successfully obtained. The structure and properties of modular aptamers are modeled on the basis of circular dichroism spectroscopy data and are given in the corresponding examples illustrating, together with graphic material, obtaining a stable DNA aptamer using the combinatorial method.

Claims (4)

1. Способ получения ДНК-аптамера, обладающего антитромботической активностью и имеющего стабилизированную основную субструктуру, путем сборки его структуры моделированием из комбинации трех структурных модулей, содержащих квадруплексный модуль нуклеиновой кислоты, дуплексный модуль нуклеиновой кислоты и соединяющий их модуль нуклеиновой кислоты, имеющий неканоническую структуру, путем определения третичной структуры его спектральным методом кругового дихроизма с подтверждением факта образования более стабильного G-квадруплекса, отличного от квадруплексной структуры исходного структурного квадруплексного модуля.1. A method for producing a DNA aptamer having antithrombotic activity and having a stable basic substructure by assembling its structure by modeling from a combination of three structural modules containing a quadruplex nucleic acid module, a duplex nucleic acid module and a nucleic acid module connecting them having a non-canonical structure, by determining the tertiary structure by its spectral method of circular dichroism with confirmation of the formation of a more stable G-quadruplex, different from the quadruplex structure of the original structural quadruplex module. 2. Аптамерный олигонуклеотид Num1, обладающий антитромботической активностью, который содержит стабилизированную G-квадруплексную субструктуру, полученную способом по п.1, представляющий собой олигодезоксирибонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность общей формулы:
NxCACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGNy (I),
где N обозначает любой нуклеотид, выбранный из А, С, Т, G; нижние индексы x и y обозначают любое число нуклеотидов.
2. Aptamer oligonucleotide Num1 having antithrombotic activity, which contains a stabilized G-quadruplex substructure obtained by the method according to claim 1, which is an oligodeoxyribonucleotide containing a nucleotide sequence of the general formula:
N x CACTGGGGGGTTGGTGTGGTTGGATCCAGTGN y (I),
where N denotes any nucleotide selected from A, C, T, G; the subscripts x and y denote any number of nucleotides.
3. Аптамерный олигонуклеотид Num6, обладающий антитромботической активностью, который содержит стабилизированную субструктуру, полученную способом по п.1, представляющий собой олигодезоксирибонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность общей формулы:
NxCGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGCGNy (II),
где N - любой нуклеотид из ряда G, А, Т, С, а x и у - любое количество нуклеотидов, которое не равно между собой, и который специфически и высокоаффинно связывается с тромбином.
3. Aptamer oligonucleotide Num6 having antithrombotic activity, which contains a stabilized substructure obtained by the method according to claim 1, which is an oligodeoxyribonucleotide containing the nucleotide sequence of the General formula:
N x CGCCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGCGN y (II),
where N is any nucleotide from the series G, A, T, C, and x and y are any number of nucleotides that are not equal to each other, and which specifically and highly affinity binds to thrombin.
4. Аптамерный олигонуклеотид Num7, обладающий антитромботической активностью, который содержит стабилизированную субструктуру, полученную способом по п.1, представляющий собой олигодезоксирибонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность общей формулы:
NxGTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACNy (III),
где N - любой нуклеотид из ряда G, А, Т, С, а x и y - любое количество нуклеотидов, и который специфически и высокоаффинно связывается с тромбином.
4. Aptamer oligonucleotide Num7 having antithrombotic activity, which contains a stabilized substructure obtained by the method according to claim 1, which is an oligodeoxyribonucleotide containing the nucleotide sequence of the General formula:
N x GTGACCTAGGTTGGTGTGGTTGGGGGGTCACN y (III),
where N is any nucleotide from the series G, A, T, C, and x and y are any number of nucleotides, and which specifically and highly affinity binds to thrombin.
RU2013112680/10A 2013-03-22 2013-03-22 Combinatorial method for obtaining dna-aptamer thrombin inhibitors and aptamer oligonucleotides (versions) RU2520094C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112680/10A RU2520094C1 (en) 2013-03-22 2013-03-22 Combinatorial method for obtaining dna-aptamer thrombin inhibitors and aptamer oligonucleotides (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112680/10A RU2520094C1 (en) 2013-03-22 2013-03-22 Combinatorial method for obtaining dna-aptamer thrombin inhibitors and aptamer oligonucleotides (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2520094C1 true RU2520094C1 (en) 2014-06-20

Family

ID=51216919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013112680/10A RU2520094C1 (en) 2013-03-22 2013-03-22 Combinatorial method for obtaining dna-aptamer thrombin inhibitors and aptamer oligonucleotides (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2520094C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789087C2 (en) * 2016-11-23 2023-01-30 Берлин Курес Гмбх Aptamers for use in inhibition and/or suppression of tlr9 activation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2410432C1 (en) * 2009-11-23 2011-01-27 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Modified dna aptamers inhibiting thrombin activity
RU2429293C1 (en) * 2009-12-15 2011-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" Thrombin inhibiting dna-aptamers and method of structure stabilisation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2410432C1 (en) * 2009-11-23 2011-01-27 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Modified dna aptamers inhibiting thrombin activity
RU2429293C1 (en) * 2009-12-15 2011-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" Thrombin inhibiting dna-aptamers and method of structure stabilisation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GILBERT J.C. et al., First-in-human evaluation of anti von Willebrand factor therapeutic aptamer ARC1779 in healthy volunteers, Circulation, 2007 Dec 4;116(23):2678-86. РЕШЕТНИКОВ Р.В. "Влияние петель на G-квадруплексные ДНК: геометрия, молекулярная динамика и взаимодействие с катионами", автореферат, Москва 2011г., 26с *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789087C2 (en) * 2016-11-23 2023-01-30 Берлин Курес Гмбх Aptamers for use in inhibition and/or suppression of tlr9 activation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2429293C1 (en) Thrombin inhibiting dna-aptamers and method of structure stabilisation
RU2410432C1 (en) Modified dna aptamers inhibiting thrombin activity
Hu et al. Structure-guided designing pre-organization in bivalent aptamers
US6083696A (en) Systematic evolution of ligands exponential enrichment: blended selex
Borbone et al. Investigating the role of T7 and T12 residues on the biological properties of thrombin-binding aptamer: enhancement of anticoagulant activity by a single nucleobase modification
US5683867A (en) Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: blended SELEX
Liu et al. Overview of the therapeutic potential of aptamers targeting coagulation factors
US20070134715A1 (en) Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: blended selex
AU2006292524A1 (en) Focused libraries, functional profiling, laser selex and deselex
De Tito et al. Fluorescence enhancement upon G-quadruplex folding: Synthesis, structure, and biophysical characterization of a dansyl/cyclodextrin-tagged thrombin binding aptamer
Cai et al. Stability and bioactivity of thrombin binding aptamers modified with D-/L-isothymidine in the loop regions
AU2010259549B2 (en) Aptamer for chymase, and use thereof
IE920561A1 (en) Aptamer specific for thrombin and methods of use
US20110118187A1 (en) Reversible platelet inhibition
Chen et al. Aptamer-based applications for cardiovascular disease
EP2310054A2 (en) Aptamer inhibition of thrombus formation
CA2617782A1 (en) Aptamers that bind thrombin with high affinity
CA3028030A1 (en) Anti-fibrinogen aptamers and uses thereof
Yum et al. Systematic approach to DNA aptamer design using amino acid–nucleic acid hybrids (ANHs) targeting thrombin
Mo et al. Reversible photocontrol of thrombin activity by replacing loops of thrombin binding aptamer using azobenzene derivatives
RU2520094C1 (en) Combinatorial method for obtaining dna-aptamer thrombin inhibitors and aptamer oligonucleotides (versions)
Mazurov et al. Characteristics of a new DNA aptamer, direct inhibitor of thrombin
Lancellotti et al. Nucleotide-derived thrombin inhibitors: a new tool for an old issue
RU2401306C2 (en) Aptamer oligonucleotide - direct thrombin inhibitor
JP7264487B2 (en) Aptamers against chymase and their use