[发明专利]一种基于胆固醇修饰的脂质立方相核酸结晶方法

说明书

本发明提供一种基于胆固醇修饰的脂质立方相核酸结晶方法，该方法包括以下步骤：1)使用胆固醇修饰核酸，制备得到胆固醇修饰的核酸结构；2)将所述胆固醇修饰的核酸结构与脂质混合，制备得到核酸结构脂质立方相；3)将所述核酸结构脂质立方相点样到结晶板孔内，覆盖结晶试剂；4)将结晶板放置于晶体培养室中避光培养，观察结晶情况；5)捞取晶体，收集X射线衍射数据。根据本发明提出的这样一种基于胆固醇修饰的脂质立方相核酸结晶方法，相比现有技术具有快速、高效、廉价的多重优点，为加快核酸结构的解析打下了良好的基础，并为进一步推动基于核酸结构的生物医学应用提供可能性。

技术领域

本发明涉及核酸结晶技术领域，更具体地涉及一种基于胆固醇修饰的脂质立方相核酸结晶方法。

背景技术

核酸不仅是遗传信息的载体，而且可以折叠形成多种具有复杂功能和高度有序的三维结构。因此核酸不仅在生命体系中发挥着重要作用，同样可以作为生物技术和纳米技术的理想材料，具有重要的价值。核酸的结构信息对于揭示其功能作用至关重要。因此，在原子水平上测定核酸的三维结构对于加快核酸相关药物的发现、增进我们对核酸生物学功能的理解以及实现核酸纳米技术的未来发展至关重要。

X射线晶体衍射技术作为最成熟以及分辨率最高的解析方法，是目前在原子水平上研究核酸结构最有力的方法。开展核酸结构与功能研究，首先要获得高质量的核酸结构的晶体。但是，由于核酸结构的固有负电荷、高溶剂含量和结构动力学，核酸结构通常很难结晶与获得高质量的晶体。目前常规的结晶方法都是通过改变温度、浓度、缓冲条件和其他影响晶体生长的因素进行常规的试错筛选，工作量大(大量的条件筛选和繁杂的Buffer配制)，时间跨度长(几天到几个月)，费用高(需要消耗毫克级别的核酸)等问题。因此，核酸结构的结晶是X射线晶体衍射技术解析核酸结构的瓶颈环节之一。现阶段迫切需要开发一种快速高效的新型核酸结晶技术，加快核酸结构的解析速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于胆固醇修饰的脂质立方相核酸结晶方法，从而解决现有技术中核酸结构的结晶需要进行大量条件筛选造成工作量大、时间跨度长、费用高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种基于胆固醇修饰的脂质立方相核酸结晶方法，该方法包括以下步骤：1)使用胆固醇修饰核酸，制备得到胆固醇修饰的核酸结构；2)将所述胆固醇修饰的核酸结构与脂质混合，制备核酸结构脂质立方相；3)将所述核酸结构脂质立方相点样到结晶板孔内，覆盖结晶试剂；4)将步骤3)得到的结晶板放置于晶体培养室中避光培养，观察结晶情况；5)捞取晶体，收集X射线衍射数据。

根据本发明所提供的脂质立方相核酸结晶方法，其工作原理为：胆固醇修饰后的核酸具有类似膜蛋白的亲疏水特性，可以插入到脂立方相的脂双层中，从而堆积形成晶体。

步骤1)中所述核酸为脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)。

步骤1)中所述核酸采用的溶解缓冲液中镁离子浓度为0～50mM。

步骤1)中所采用的核酸包括：单链核酸、双链核酸、核酸适配体、核酸四面体、球形核酸、核酸纳米结构。

步骤1)中所述核酸结构的浓度为0.1～10mg/mL。根据不同的核酸结构可选择最适的浓度。针对DNA适配体结构，最适浓度为0.1～4mg/mL；针对DNA四面体和DNA纳米星，最适浓度为4～10mg/mL。

优选地，在步骤1)中核酸的浓度为0.1～10mg/mL的基础上，步骤2)中，脂质与胆固醇修饰的核酸结构混合重量比优选为(1～2):1，在此比例范围内(例如1.45:1或者1.5:1)均可以获得立方相混合物，这一比例过大或者过小(例如3:1或者0.5:1)则混合后无法获得立方相混合物。

步骤2)中所述脂质为单油酸甘油酯B，脂质β-XylOC16+4或脂质phytantriol。