[发明专利]39E DNA酶及其应用

说明书

本发明涉及39E DNA酶及其应用，该39E DNA酶具有：左区、核心区以及右区，所述左区的3’端与所述核心区的5’端相连，所述核心区的3’端与所述右区的5’端相连，所述核心区的A₂₀与C₂₁之间连接有连接体，所述连接体通过羟基与A₂₀的磷酸基团相连，所述连接体通过磷酸基团与C₂₁的5’端羟基相连。发明人发现，在A₂₀与C₂₁位点之间插入合适种类与合适长度的连接体时，可显著增加链的柔性，在具有铀酰离子的前提下，显著提高了39E DNA酶链对39S底物链的切割速率，显著降低了对铀酰离子的检出限，同时仍对铀酰离子保持很高的离子选择性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体地，本发明涉及39E DNA酶及其应用，更具体地，本发明涉及39E DNA酶、增强39E DNA酶活性的方法、复合探针、检测待测样品中铀酰离子含量的方法、试剂盒以及复合探针在制备试剂盒中的用途。

背景技术

铀是一种放射性元素，主要来源于核泄漏或者核废料的不当处理，其若在人类活动区域内残留超过安全值，将对人类健康造成极大威胁。铀酰离子(UO₂²⁺)是铀离子存在形式的其中一种，由于其水溶性好，能够在土壤、河流、湖泊中稳定存在，更容易被人类接触，因此对铀酰离子的检测具有更重要的实际意义。

目前对铀酰离子检测主要通过仪器分析和化学分析两种手段：仪器分析如电感偶合等离子体发射光谱(ICP)、原子吸收光谱(AAS)等，这些仪器尽管检出限可测至ng/mL甚至pg/mL，但一般成本高、操作繁琐、不便于现场检测；化学分析方法中，用络合剂配位测试金属离子的方法不够灵敏，检出限较高。

通过大量的体外筛选，科研人员发现，39E DNA酶对铀酰离子能够达到nM甚至pM的检出限，并且具有很好的特异性，因此近年来被广泛应用于各个体系中铀酰离子的特异性检测。

然而，基于39E DNA酶对铀酰离子检测的灵敏度仍需进一步提高。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

发明人在对39E DNA酶序列进行修饰后，意外地发现，在A₂₀与C₂₁之间连接有连接体时，可在保持对酰离子很高的离子选择性的前提下，显著提高39E DNA酶对铀酰离子的检测灵敏性，对铀酰离子的检出限显著降低。

为此，在本发明的第一方面，本发明提出了一种39E DNA酶，根据本发明的实施例，所述39E DNA酶具有：左区、核心区以及右区，所述左区的3’端与所述核心区的5’端相连，所述核心区的3’端与所述右区的5’端相连，所述核心区的A₂₀与C₂₁之间连接有连接体，所述连接体通过羟基与A₂₀的磷酸基团相连，所述连接体通过磷酸基团与C₂₁的5’端羟基相连。需要说明的是，每个所述连接体的两端像天然核苷酸(即由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质形成的DNA或RNA的基本组成单位)一样，都带有磷酸基团和羟基，可以以非天然核苷酸或其类似物的形式通过DNA固相合成仪插入至A₂₀和C₂₁位点之间，连接形式与天然核苷酸之间的连接形式一致。发明人发现，在39E DNA酶序列的其他位点插入连接体时，39E DNA酶活性增强的幅度较小甚至减弱，而在A₂₀与C₂₁位点之间插入合适种类与合适长度的连接体时，可增加DNA链的柔性(DNA折叠的空间自由度)，在具有铀酰离子的前提下，39EDNA酶对底物链39S的切割速率显著提高，进而显著降低了对铀酰离子的检出限。

根据本发明的实施例，上述39E DNA酶还可进一步包括如下附加技术特征至少之一：