APTAMERY DNA ROZPOZNAJĄCE METKĘ HISTYDYNOWĄ ORAZ ICH ZASTOSOWANIE w biotechnologii

(PROJEKT NR P-187)

Prokariotyczne oraz eukariotyczne systemy pozyskiwania białek rekombinowanych są wykorzystywane na szeroką skalę w badaniach naukowych. Aby szybko i wydajnie uzyskać pożądane preparaty białkowe, które będą charakteryzowały się zadowalającą czystością, dodawane są metki fuzyjne np. metka histydynowa (His) za pomocą metod inżynierii genetycznej. Wysokie powinowactwo metki His do określonych jonów metali (cynk, kobalt, miedz czy nikiel) umożliwia zastosowanie złóż chromatograficznych z wyżej wymienionymi jonami do oczyszczania lub unieruchamiania białka z metką His.

Metka His dołączona do białka rekombinowanego umożliwia jego detekcję poprzez zastosowanie techniki western blotting wykorzystującej na szeroką skalę przeciwciała mono- lub poliklonalne skierowane przeciwko metce. Przytoczony system detekcji białek posiadających w swojej sekwencji aminokwasowej metkę His wykorzystywany jest w technikach in vitro do badania oddziaływań między-białkowych, m.in. „pull down”, immunoprecypitacji, koimunoprecypitacji czy też „far western blotting”.

Aptamerami DNA określa się jednoniciowe cząsteczki kwasu nukleinowego
o długości około 40-100 nukleotydów, które wykazują zdolność do wiązania określonego ligandu z wysoką specyficznością oraz powinowactwem. Optymalne dopasowanie wyselekcjonowanego aptameru do określonej cząsteczki jest możliwe dzięki tworzonym bogatym strukturom drugo- i trzeciorzędowym.

Przedmiotem oferty są unikatowe sekwencje nukleotydowe jednoniciowych aptamerów DNA rozpoznających metkę histydynową oraz ich wykorzystanie
w metodzie identyfikowania molekuł posiadających metkę histydynową, w szczególności poprzez zapewnienie nowych cząsteczek posiadających wysokie powinowactwo do dowolnej cząsteczki (peptydu, białka czy pochodnej DNA) zawierającej metkę histydynową czyli heksameru histydynowego.

Aptamery DNA będące przedmiotem wynalazku mogą znaleźć zastosowanie w rozpoznawaniu cząsteczek posiadających powinowactwo do celów molekularnych zawierających metkę His, a w szczególności do:

• stosowania jako agonista dla przeciwciał skierowanych przeciwko metce His;
• detekcji, oczyszczania i oznaczania stężenia celów molekularnych zawierających metkę His.

Oprócz przedstawionych powyżej zastosowań aptamery DNA mogą być stosowane w postaci cząsteczek z przyłączonymi znacznikami, zwłaszcza fluorescencyjnymi, i służyć w szczególności do znakowania celów molekularnych posiadających metkę His. Tego typu cząsteczki mogą być z powodzeniem wykorzystane np. do badania oddziaływań pomiędzy białkami stosując techniki spektroskopowe, m.in. FRET (Forsterowskie rezonansowe przeniesienie energii).

Oferowane aptamery DNA i ich zastosowanie stanowią przedmiot zgłoszenia patentowego. Dalsze prace nad jej rozwojem są prowadzone na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ, a Centrum Innowacji, Transferu Technologii
i Rozwoju Uniwersytetu poszukuje podmiotów zainteresowanych komercyjnym wykorzystaniem wynalazku.

Dalsze informacje:

dr Klaudia Polakowska                                     tel. 12 663 3832, fax: 12 663 3831

Specjalista ds. Transferu Technologii           e-mail: klaudia.polakowska@uj.edu.pl

CITTRU, Uniwersytet Jagielloński

www.cittru.uj.edu.pl

 ____________________________________________________________________________________________________

ANTI-HISTIDINE TAG DNA APTAMERS FOR BIOTECHNOLOGICAL APPLICATIONS

(TECHNOLOGY OFFER P-187)

Prokaryotic and eukaryotic expression systems for the production of recombinant proteins are used on a large scale in scientific research. The genetically engineered fusion tags, e.g. histidine tag (His-Tag) are used for fast and efficient purification
of the desired recombinant proteins. The high affinity of His-Tag to the certain metal ions (cobalt, copper, nickel or zinc) enables the application of chromatographic media with the above mentioned ions for the purification or immobilization of His-Tagged proteins.

His-Tag recombinant protein can be detected in western blotting using anti-His mono- and polyclonal antibodies. Short His-Tag can be used to investigate protein-protein interactions in techniques such as pull down assays, immunoprecpitation, co-immunoprecipitation or Far-Western blot analysis.

DNA aptamers are single-stranded DNA oligonucleotides of approximately 4-100 nucleotides that exhibit a high affinity and specificity to their corresponding ligand. An optimal binding between target molecule and selected aptamer is possible due to the rich secondary and tertiary structures of the latter one.

The subject of the offer are unique sequences of single-stranded DNA aptamers that recognize His-Tag and their application in biotechnology in analysis of His-Tagged molecules (peptides, proteins or DNA derivatives).

The offered DNA aptamers can be used for analysis of molecules containing a His-Tag, and in particular to:

• application as a agonist for anti-histidine antibodies;
• purification and detection of the target molecules containing a His-Tag.

In addition to the above applications, DNA aptamers can be used as molecules
with attached tags, especially fluorescent, and in particular to label the molecular targets containing His-Tag. This type of molecules can be successfully used e.g. to study the interaction between proteins using spectroscopic techniques.

The offered Anti-Histidine Tag DNA aptamers for biotechnological applications
is patent pending. Further research and development of the invention are continued at the Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology of the Jagiellonian University. Currently the Centre for Innovation, Technology Transfer and University Development (CITTRU) is looking for entities interested in commercial application of the invention.

More information:

PhD Klaudia Polakowska                           phone. 12 663 3832, fax: 12 663 3831

Technology Transfer Officer                      e-mail: klaudia.polakowska@uj.edu.pl

CITTRU, Jagiellonian University

www.cittru.uj.edu.pl