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Modifikationen im Fokus
 

Photocrosslinker

Photocrosslinker – Markierung und Crosslinking von Proteinen und Oligonucleotiden

 

Wie der Name bereits vermuten lässt, werden Photocrosslinker durch Licht angeregt, um eine kovalente Verbindung zwischen zwei Molekülen herzustellen. Meist erfolgt die Lichtinduktion bei Wellenlängen nahe des UV-Bereichs  (250-460 nm abhängig vom Linker) und kann zeitlich und räumlich genau gesteuert werden, z.B. nur in bestimmten Gewebe-Teilen oder zu einem definierten Entwicklungszeitpunkt.

Durch die Anbindung des Photocrosslinkers am Ende eines Oligonucleotids kann ein komplementärer DNA-Abschnitt „punktgenau“ angesteuert werden. Nach Photoinduktion entsteht eine kovalente Bindung zum gegenüberliegenden Strang. So kann beispielsweise eine Promotorregion und die damit verbundene Genexpression analysiert oder auch die endogenen Reparatur-Mechanismen erforscht werden, die Zellen entwickelt haben, um ihre DNA vor UV-Schäden zu schützen. 
Als Alternative zu konventionellen Kopplungsstrategien bieten photoreaktive Linker ebenfalls die Möglichkeit funktionelle Gruppen an Oligonucleotide zu binden. 

Weitverbreitet sind Photocrosslinker auch, um Proteine und DNA kovalent zu verknüpfen
DNA-Protein-Kontakte sind wichtige Schaltstellen in Zellen, sodass eine genaue Kenntnis über die exakten Kontaktbereiche möglicherweise eine Modulation solcher Prozesse erlaubt.

Für ein effektives Crosslinking bieten wir Ihnen verschiedene photoreaktive Gruppen an, die am 
5´-Ende des Oligonucleotids angebunden werden können.

Photocrosslinker: Diazirin, Azidobenzoat, Psoralen



Literatur:

1. Genetically encoded protein photocrosslinker with a transferable mass spectrometry-identifiable label. Yang Y, Song H, He D, Zhang S, Dai S, Lin S, Meng R, Wang C, Chen PR; Nat Commun. (2016), 7:12299. doi: 10.1038/ncomms12299.

2. Photolyase-like Repair of Psoralen-Crosslinked Nucleic Acids. Stafforst T, Hilvert D; Angew. Chem. Int. Ed. (2011), 50, 9483 –9486.

3. Sequence-specific photo-induced cross-linking of the two strands of double-helical DNA by a psoralen covalently linked to a triple helix-forming oligonucleotide. Takasugi M, Guendouz A, Chassignol M, Decout JL, Lhomme J, Thuong NT, Hélène C; Proc Natl Acad Sci U S A. (1991), 88(13):5602-6.

4. UV crosslinking of proteins to nucleic acids. Chodosh LA; Curr Protoc Mol Biol. (2001), Chapter 12:Unit 12.5. doi: 10.1002/0471142727.

Gemcitabin 

Oligonucleotide mit dem Zytostatikum Gemcitabin - dFdC

 

Gemcitabin (2´,2´-Di-Fluoro-Desoxycytidin, dFdC) ist ein Analogon des Pyrimidin-Nucleosids Desoxycytidin (dC). Gemcitabin unterscheidet sich von diesem durch zwei Fluor-Atome (anstelle zweier Wasserstoffatome) an der 2´-Position des Zuckers.



Diese zwei zusätzlichen Fluor-Atome führen zu einer Blockierung der DNA-Replikation.1,2 Interessant ist hierbei besonders, dass nach dem Einbau von Gemcitabin die DNA noch um ein weiteres Nucleotid verlängert wird. Danach bricht die Synthese ab und wird blockiert, was den Tod der Zelle zur Folge hat. Dieser Ablauf wird als „masked chain termination“ bezeichnet, da das letzte Nucleotid nach einem dFdC dieses vor Detektion und Abbau durch Exonucleasen oder DNA-Reparaturenzyme maskiert.3
Aufgrund seiner Wirkung als Zytostatikum wird Gemcitabin in der Chemotherapie als Anti-Tumor-Präparat eingesetzt.3

biomers.net bietet jetzt dFdC für den Einbau in Oligonucloetiden an!
Die interne Kopplung ist an jeder beliebigen Position innerhalb eines Oligonucleotids möglich, auch mehrfache Kopplungen sind herstellbar. Kombinationen mit anderen Modifikationen auf Anfrage.
 



Literatur:

1. 2',2'-Difluoro-deoxycytidine (gemcitabine) incorporation into RNA and DNA of tumour cell lines. Ruiz van Haperen VW, Veerman G, Vermorken JB, Peters GJ; Biochem Pharmacol. (1993); 46(4):762-6.

2. Quantification of gemcitabine incorporation into human DNA by LC/MS/MS as a surrogate measure for target engagement. Wickremsinhe ER, Lutzke BS, Jones BR, Schultz GA, Freeman AB, Pratt SE, Bones AM, Ackermann BL; Anal Chem. (2010); 82(15):6576-83. doi: 10.1021/ac100984h.

3. DNA Repair in Cancer Therapy: Molecular Targets and Clinical Applications. Kelley MR; Academic Press (2012), 95-98.

4. Synthesis and restriction enzyme analysis of oligodeoxyribonucleotides containing the anti-cancer drug 2',2'-difluoro-2'-deoxycytidine. Richardson FC, Richardson KK, Kroin JS, Hertel LW; Nucleic Acids Res. (1992); 20(7): 1763–1768.

Coenzym A

Oligonucleotid-Coenzym A-Konjugate

 

Viele Forschungsgebiete erfordern eine gezielte Verknüpfung von möglichst nativen Proteinen mit anderen Bausteinen, die beispielsweise deren Transportverhalten beeinflussen oder eine spezifische Immobilisierung ermöglichen. Durch die Verwendung kleiner 'Tags', die idealerweise an die zu untersuchenden Proteine fusioniert werden können, ohne jedoch dabei deren Faltung oder Funktion zu beeinträchtigen, können Proteine nahezu beliebig kombiniert werden. Ein hochflexibles System macht sich die selektive Verknüpfung des sogenannten ybbR-Tags mit Coenzym A zunutze.

Wir freuen uns, Ihnen nun Coenzym A an Oligos gekoppelt anbieten zu können. Damit ergeben sich vielfältige Möglichkeiten von DNA-Protein-Chimären. 

Ein eindrucksvolles Beispiel finden Sie unter: 
Protein–DNA Chimeras for Nano Assembly (Pippig et al., ACS Nano, 2014)

Fragen Sie... gern diskutieren wir Ihr individuelles Projekt!

Coenzym A als 3´- oder 5´-Modifikation
 


Literatur:

- Protein-DNA Chimeras for Nano Assembly. Pippig DA, Baumann F, Strackharn M, Aschenbrenner D, Gaub HE; ACS Nano (2014), 8 (7), pp 6551–6555.

- The Ribosome Modulates Nascent Protein Folding. Kaiser CM, Goldman DH, Chodera JD, Tinoco Jr. I, Bustamante C; Science (2011), 334(6063): 1723–1727. doi:10.1126/science.1209740.