(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210637539.2 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 国家纳米科 学中心 地址 100190 北京市海淀区中关村北一条 11号 (72)发明人 丁宝全　刘建兵　卢学和　王洪　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 王艳斋 (51)Int.Cl. C12N 15/11(2006.01) C12P 19/34(2006.01) C07H 1/00(2006.01) C07H 21/04(2006.01) (54)发明名称 一种支链核酸结构及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明提供一种支链核酸结构及其制备方 法和应用， 所述支链核酸结构的制备原料包括支 链核酸引物、 脱氧核糖核苷三磷酸单体和末端转 移酶； 所述支链核酸引物由支链型有机分子与修 饰后的线性核酸共价偶联而成。 本发 明还提供了 所述支链核酸结构的制备方法。 本发 明通过对支 链核酸引物的末端进行延伸， 获得了大尺寸的支 链核酸结构， 实现了更为高效的核酸网状结构和 核酸水凝胶的制备； 所述核酸网状结构在修饰上 核酸适配体之后能靶向性地捕获和释放目的蛋 白； 所述核酸水凝胶具有很好的热稳定性， 可用 于组织工程等生物医药领域； 该类支链核酸结构 制备方法简单， 生产效率高， 促进了相关产品的 推广与使用。 权利要求书2页 说明书10页 序列表1页 附图8页 CN 114854735 A 2022.08.05 CN 114854735 A 1.一种支链核酸结构， 其特征在于， 所述支链核酸结构的制备原料包括支链核酸引物、 脱氧核糖核苷三磷酸单体和末端转移酶； 所述支链核酸引物由支 链型有机分子与修饰后的线性核酸共价偶联而成。 2.根据权利要求1所述的支链核酸结构， 其特征在于， 所述支链型有机分子包括 (CH2N3)3CCH2OCH2C(CH2N3)3。 3.根据权利要求1或2所述的支链核酸结构， 其特征在于， 所述修饰后的线性核酸通过 以下方法制备 得到： 将5’端修饰有化学基团的线性核酸与二苯基环辛炔 ‑琥珀酰亚胺酯进行反应， 得到所 述修饰后的线性核酸； 优选地， 所述 化学基团包括 NH2 C6； 优选地， 所述反应包括共价偶联反应； 优选地， 所述5 ’端修饰有化学基团的线性核酸与DBCO ‑NHS的摩尔比为1:(10～50)， 优 选为1:30。 4.根据权利要求1 ‑3中任一项所述的支链核酸结构， 其特征在于， 所述线性核酸包括 SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列； 优选地， 所述脱氧核糖核苷三磷酸单体包括dTTP、 dATP、 dGTP或dCTP中的任意一种或至 少两种的组合， 优选为dT TP。 5.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的支链核酸结构， 其特征在于， 所述支链核酸结构的 制备原料还 包括反应缓冲液和终止剂； 优选地， 所述终止剂包括乙二胺四乙酸。 6.根据权利要求1 ‑5中任一项所述的支链核酸结构的制备方法， 其特征在于， 所述制备 方法包括以下步骤： (1)将支链型有机分子与修饰后的线性核酸进行共价偶联反应， 得到支 链核酸引物； (2)在反应体系中， 依次加入支链核酸引物、 脱氧核糖核苷三磷酸单体、 任选的反应缓 冲液和末端转移酶， 混合， 而后置于金属浴中孵育， 之后置于冰水浴中， 然后加入任选的终 止剂终止反应， 得到所述支 链核酸结构。 7.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 所述支链型有机分子与修饰后的线性 核酸的摩尔比为1:(1～12)； 优选地， 所述支 链核酸引物在反应 体系中的浓度为0.25～1.0 0 μM， 优选为0.25 μM； 优选地， 所述脱氧核糖核苷三磷酸单体在反应体系中的浓度为0.50～2.00mM， 优选为 0.75mM； 优选地， 所述末端转移酶在反应 体系中的浓度为0.5～5.0U/ μL， 优选为1.0U/ μL； 优选地， 所述终止剂在步骤(2)整个 体系中的浓度为20～5 0mM， 优选为3 0mM。 8.根据权利要求6或7所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)所述孵育的温度为37℃， 所述孵育的时间为5～ 90min， 优选为10mi n； 优选地， 步骤(2)所述置 于冰水浴中的时间为1～3mi n， 优选为1mi n。 9.一种核酸结构组装体， 其特征在于， 所述核酸结构组装体采用如权利要求1 ‑5中任一 项所述的支 链核酸结构组装而成； 优选地， 所述核酸结构组装体通过如下 方法组装而成：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114854735 A 2将两种末端延伸部分碱基互补配对的支链核酸结构置于组装缓冲液中进行混合， 然后 于37℃金属浴中进行共孵 育， 得到所述核酸结构组装体； 优选地， 所述两种末端延伸部分碱基互补配对的支 链核酸的摩尔比为1:1； 优选地， 所述两种末端延伸部分碱基互补配对的支链核酸结构在组装缓冲 液中的浓度 各自独立 地为0.125～5.0 00 μM； 优选地， 所述共孵 育的时间为5～3 0min， 优选为10mi n； 优选地， 共孵育之前， 还包括在所述两种末端延伸部分碱基互补配对的支链核酸结构 上修饰核酸 适配体的步骤； 优选地， 所述核酸 适配体包括SEQ  ID NO:2所示的核苷酸序列。 10.根据权利要求9所述的核酸结构组装体， 其特征在于， 所述核酸结构组装体包括核 酸网状结构和核酸水凝胶。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114854735 A 3