July 28th, 2017
この記事では、C2'- O-位置で修飾されたRNAのドデカマーの固相合成、精製、およびキャラクタリゼーションに関する詳細な手順を提供します。 UV-visおよび円二色性光度分析を用いて、構造的側面、 すなわち一本鎖または二本鎖を定量化および特徴づける。
このレポートの全体的な目標は、固相合成によってRNAのオリゴヌクレオチドを取得する手順を説明することです。RNAのドデカマーをモデルとして合成し、その精製と特性評価も実証します。この出版物は、その視覚的な要素を通じて、さまざまな分野の研究者が使用する方法論と施設の範囲を広げます。
視覚的な補助と少しのプロトコルを提供することで、研究者はこれらの技術を採用することができます。この手法の利点の1つは、幅広い変更に対するその快適さです。今日のアプリケーションの要求が厳しくなるにつれて、標準プロトコルを持つことが重要です。
ホスホロアミダイトの化学的性質は、この方法の堅牢性と治療用途のためのオリゴヌクレオチドを得る可能性により、復活を遂げています。オリゴヌクレオチドの購入は魅力的ですが、価格と修飾の入手可能性により、これらのオリゴマーを社内で調製することに関心が移るため、この手順が最も重要になります。この手順を開始するには、各ホスホロアミダイトをオーブンで乾燥させた10ミリリットルの琥珀色のボトルに秤量し、20ゲージの針で事前に穴を開けたセプタムで各ボトルをキャップします。
乾燥剤を含むデシケーターを使用して、ボトルをすぐに真空下に置きます。.乾燥剤に乾燥アルゴンを充填した後、各ボトルを取り外し、すぐに無水アセトニトリルを添加してから、固相ペプチド合成装置に固定します。次に、各ボトルからセプタムを取り外し、ボトル交換機能を介してシンセサイザーに置きます。
固相合成を設定するには、ソフトウェア アイコンを選択します。シンセサイザーの名前を選択し、[OK]をクリックします。次に、[File] をクリックし、[New Synthesis Order] をクリックして新しい合成を作成します。その後、プロンプト・ウィンドウを使用して、実行日、顧客、および実行 ID を入力します。装置、シーケンス名、およびシーケンスを選択します。
[サイクル]タブで、以前に作成した方法を割り当てます。次に、オリゴヌクレオチドをCPG樹脂に結合させたままにするEnd Procedureマニュアルを選択します。[DMT Off] を選択します。
[ファイル] と [名前を付けて保存] を選択してファイルを保存します。次に、実験の名前を指定して [保存] をクリックします。次に、ファイルを送信して合成を開始します。[Order] と [Send Order to Synthesizer] を選択します。プロンプトウィンドウで、列の位置を選択し、[OK]をクリックします。[Synthesizer] ウィンドウで、[Trityl Monitor] を選択します。
[機能の選択]をクリックし、1を入力してすべてのステップをTritylモニターします。合成を開始するには、[Synthesizer] と [Prepare to Start] を選択します。目的の3プライムエンドを持つカラムを、機器に示されている位置に配置します。
次に、インストゥルメントの「Start」と「No」をクリックします。合成が完了したら、カラムを装置から取り外し、丸底のフラスコに入れます。カラムを減圧下で約0.5時間乾燥させます。
カラムから白色樹脂を1.6ミリリットルの遠心分離チューブに移し、0.5ミリリットルのメチルアミンとアンモニア水溶液を加えます。遠心分離管のキャップをパラフィルムで固定し、内容物を60°Cに1時間半加熱します。チューブの上に重いものを置き、濃度が一定に保たれるようにします。
室温まで冷却した後、サンプルを短時間遠心分離して内容物をスピンダウンします。次に、上清を新しい遠心分離チューブに移します。ドライアイスエタノール浴に5分間入れてチューブを摂氏70度に冷却し、その後、スピード真空濃縮器を使用して乾くまで濃縮します。
次に、固形物を0.4ミリリットルのアミン三フッ化物溶液に再懸濁し、キャップを実験用フィルムで固定します。溶液を摂氏60度に1時間半加熱します。チューブの上に重いものを置き、一定の濃度を確保します。
溶液を室温に冷却した後、0.04ミリリットルの酢酸ナトリウム溶液を加え、続いてピペットチップで穏やかに混合します。1ミリリットルのエタノールを加え、ドライアイスエタノール浴で溶液を約70°Cに冷却し、15分間冷却します。これに続いて、溶液を摂氏4度で15, 000 RPMで10分間遠心分離します。
ピペットを使用して上清を抽出し、得られたペレットを減圧下で乾燥させます。乾燥後、得られた固体およびローディングバッファーを再懸濁し、溶液が均一になるまで混合する。次に、懸濁液を事前に調製したポリアクリルアミドゲルにロードします。
ブロメチモールブルーマーカーがゲルの半分から3分の2の間に位置するまで、ゲルに電流を流します。ゲルをスタンドから取り出した後、ゲル内容物をガラスからラップに移し、シリカで覆われた薄層クロマトグラフィープレートの上に置くと、UVランプを使用してバンドが視覚化されます。マーカーを使用して上部のバンドが配置されている位置を描き、カミソリの刃を使用してカットします。
RNAを含むゲルを50ミリリットルの円錐管に入れ、ガラス棒で細かく砕きます。次に、ゲル残基を塩化ナトリウム水溶液に懸濁し、懸濁液を摂氏37度で12時間振とうします。懸濁液を15ミリリットルのチューブに移し、3400RPMで10分間遠心分離します。
逆相C18カートリッジを使用してサンプルを脱塩するには、まずカートリッジをアセトニトリル、水、塩化アンモニウム水溶液、およびRNA溶液で洗浄し、ゲル残渣を残します。水で洗浄した後、3ミリリットルの60%メタノール水溶液を使用してカラムからRNAを3つの異なる試験管に溶出します。ドライアイスバスでチューブを摂氏70度に5分間冷却し、スピードバキューム濃縮器を使用して内容物を乾燥させます。
減圧下で溶離液を濃縮した後、残留物を 0.3 mL の RNase フリー水に再溶解します。溶液を希釈した後、1マイクロリットルをUV vis装置に堆積させて、200〜450ナノメートルのUV visスペクトルを測定します。MALDI-TOF分析では、まずC18ピペットチップを50%アセトニトリルで洗浄します。
ピペットチップを0.1%トリフルオロ酢酸で平衡化します。次に、100〜150ピコモルのサンプルを含む溶液をピペットチップにロードします。ピペットチップを0.1%TFAと水で洗浄した後、サンプルを目的のマトリックスを含む溶液に溶出します。
0.9マイクロリットルの溶液をMALDIプレートに堆積させ、サンプルを乾燥させます。RNA構造解析では、RNAを含むサンプルをマイクロキュベットに移し、円形二色性装置のサンプルチェンジャーに配置します。窒素タンクを開いて、装置上にあるエアフローターを約40に移動させる流れを提供します。
次に、クーラーの電源を入れます。次に、機器の電源を入れます。Spectrum Managerアイコンをクリックしてソフトウェアを開き、次にSpectrum MeasurementをクリックしてAcquisitionウィンドウを開きます。
装置を窒素でパージした後、[Measure]と[Parameters]を選択して円二色性スペクトルを取得します。[一般]タブで、スキャンに200〜350ナノメートル、チャネルにCDとHT、データピッチに0.1ナノメートル、スキャン速度に毎分100ナノメートル、帯域幅に1ナノメートル、累積数に5を選択します。[Cell Unit] タブで、[20 °C] を選択します。
[コントロール]タブで、[シャッターが自動的に開閉する]を選択します。Informationタブで、サンプル名、オペレーター、濃度、溶媒を入力します。[データ]タブで、目的のフォルダを参照し、[OK]をクリックします。スペクトルを取得するには、[Measure] と [Sample Measurement] をクリックします。
最後に、サンプルチェンジャー1から6までのキュベットの位置を特定し、[OK]をクリックします。RNAの4本鎖は固相合成によって得られ、精製後、各オリゴヌクレオチドは300〜700ナノモル得られました。オリゴヌクレオチドのMALDI-TOFクロマトグラムをここに示します。正規化されたUV/visスペクトルには、260ナノメートルのバンドと標準オリゴヌクレオチドおよび修飾オリゴヌクレオチドの比較から、一本鎖サンプルと二本鎖サンプルのいずれを比較しても大きな違いは観察されません。
しかし、それらの円二色性スペクトルの測定では、わずかな変化が観察されます。さらに、3つの二本鎖構造のTm測定は、鎖の1つに2つの主要なオチオフェニルメチル修飾が組み込まれることによって引き起こされる不安定性を示す明確な値を示しました。固相合成の収率は試薬の純度に依存することを覚えておくことが重要です。
水分は各ステップに悪影響を及ぼし、存在する水の量は常に試薬でなければなりません。報告された方法論は、科学者のための一般的なリソースとして機能することを目的としています。この手法は、必要な変更、利用可能な機器、または時間の制約によって異なる場合があります。
ここで採用されている化学の種類は、1980年代から使用されており、現在でも学術的および産業的な環境で頻繁に使用されている非常に堅牢な方法論を表しています。このビデオを見れば、RNAまたはDNAの修飾オリゴヌクレオチドまたは標準オリゴヌクレオチドの合成、精製、および特性評価を行えるようになるはずです。必要な試薬の取り扱いは危険な場合があり、安全ゴーグル、手袋、白衣などの保護具を常に着用する必要があることを忘れないでください。
すべての試薬は注意して取り扱い、必要に応じてドラフト内で取り扱う必要があります。
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この記事では、固相合成を通じてRNAオリゴヌクレオチドを取得する手順を、十二量体に焦点を当てて説明しています。これには精製と特性評価の技術が含まれ、研究者の方法論を向上させます。
This protocol enables in-house synthesis of modified RNA oligonucleotides, supporting target validation and lead identification in nucleic acid therapeutics. By providing a robust, amenability-driven method for incorporating 2'-O-thiophenylmethyl modifications, it reduces reliance on external vendors and accelerates preclinical de-risking. The integration of circular dichroism for structural assessment adds predictive value to early-stage oligonucleotide design.
This method fits within the early discovery continuum, supporting lead identification through structured oligonucleotide generation and biophysical characterization prior to preclinical advancement.