[发明专利]一种用于空间定向组装生物分子保持其生物活性的刚性超大DNA四面体的构建及应用

权利要求书

1.一种刚性超大DNA四面体材料，其特征在于：由如下12条单链DNA探针组装而成：核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示的Ta-1，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示的Ta-2，核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示的Ta-3，核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示的Tb-1，核苷酸序列如SEQ IDNO.5所示的Tb-2，核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示的Tb-3，核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示的Tc-1，核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示的Tc-2，核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示的Tc-3，核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示的Td-1：核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示的Td-2，核苷酸序列如SEQ ID NO.12所示的Td-3。

2.一种构建权利要求1所述刚性超大DNA四面体材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）三角面Δabc的组装：将等摩尔量的单链DNA探针Ta-1、Ta-2和Ta-3加入至1×T4DNA 连接酶缓冲液中，在缓降型金属浴中进行退火缓降处理，形成三角面Δabc；

（2）三角面Δabd的组装：将等摩尔量的单链DNA探针Tb-1、Tb-2和Tb-3加入至1×T4DNA 连接酶缓冲液中，在缓降型金属浴中进行退火缓降处理，形成三角面Δabd；

（3）三角面Δacd的组装：将等摩尔量的单链DNA探针Tc-1、Tc-2和Tc-3加入至1×T4DNA 连接酶缓冲液中，在缓降型金属浴中进行退火缓降处理，形成三角面Δacd；

（4）三角面Δbcd的组装：将等摩尔量的单链DNA探针Td-2和Td-3加入至1×T4 DNA连接酶缓冲液中，在缓降型金属浴中进行退火缓降处理，然后加入与DNA探针Td-2等摩尔量的DNA探针Td-1并在室温下孵育1 h，形成三角面Δbcd；

（5）RDT的组装：将三角面Δabc、Δabd、Δacd和Δbcd等摩尔量混合并在室温下孵育1h，形成刚性超大DNA四面体材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述退火缓降处理为：先90℃退火5min，再在1 h内冷却至室温。

4.一种改造权利要求1所述刚性超大DNA四面体材料的方法，其特征在于：在单链DNA探针上增加粘性末端，使得组装形成的刚性超大DNA四面体材料具有粘性末端，从而赋予刚性超大DNA四面体材料空间定向组装生物分子并保持生物分子生物活性的能力。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述在单链DNA探针上增加粘性末端具体是在Ta-1、Ta-2、Tc-2和Td-2上增加粘性末端；Ta-1增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ IDNO.13所示，Ta-2增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ ID NO.14所示，Tc-1增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ ID NO.15所示，Td-2增加粘性末端后核苷酸序列如SEQ ID NO.16所示。

6.根据权利4所述的方法，其特征在于：所述生物分子包括核酸序列、辣根过氧化物酶、核酸适配体。

7.一种由权利要求4所述的方法改造而来的刚性超大DNA四面体材料。

8.根据权利要求7所述的刚性超大DNA四面体材料，其特征在于：所述刚性超大DNA四面体材料可通过胆固醇基团修饰的锚定链精准定向组装在Si-DLBM表面；所述胆固醇基团修饰的锚定链为：

Chol-cTa-1E：5’-Chol-TTTTTTTTTTCGATCATCAGGCCAATTACTAGA-3’，

cTa-2E-Chol：5’-GACATATGCTGCCTATCTTCGATTTTTTTTTTT-Chol-3’，

cTc-2E-Chol：5’-GCATGCTAATTGGATCGGATTCTTTTTTTTTTT-Chol-3’，

Chol-cTd-2E：5’-Chol-TTTTTTTTTTCTCTAGGCAGCTGGTGGTCTTGA-3’。