Abstract:
본 발명은 X형 핵산 나노 구조체, DNA 단편을 포함하는 발현 플라스미드, 전사 및 번역 구성물질, 지질 막 성분을 포함하는, 세포 핵 모사 무세포 단백질 합성용 핵산 젤 매트릭스 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무세포 단백질 합성용 핵산 젤 매트릭스는 X형 핵산 나노 구조체, DNA 단편을 포함하는 발현 플라스미드, 전사 및 번역 구성물질, 및 지질 막 성분을 포함하는 다형의(예. 타원형, 구형 혹은 사각형)의 젤 매트릭스로서, 세포 핵 내부의 염색체의 물리적 모형을 모사한 구조(타원형)로 인하여 작은 공간 안에 DNA, 전사 및 번역 구성인자 등이 밀집되어 있어 단백질 생산량을 최대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 젤 형태 안에서 DNA가 포함되어 있어 외부 인자로부터 보호할 수 있기 때문에 안정적으로 장기간 동안 고농도의 단백질을 생산하는데 사용될 수 있다.
Abstract:
PURPOSE: A nucleic acid gel matrix for synthesizing nucleus mimic cell-free proteins, containing DNA, and translation and transcription factors, is provided to ensure similarity with natural genetic environment and to produce a large amount of proteins. CONSTITUTION: A method for preparing a nucleic acid gel matrix for synthesizing nucleus mimic cell-free proteins comprise: a step of depositing zinc oxide(ZnO) nanoparticles on a sapphire substrate and depositing gold on the surface thereof by an e-beam lithography or vacuum sputtering method; a step of treating the surface with 1 mM of an HDFT(heptadecafluoro-1-decanethiol) solution at room temperature for 15 minutes and preparing a ultra-hydrophobic surface; a step of binding single strand DNAs of sequence numbers 1, 2, 3, and 4 and preparing X-shaped nucleic acid nanostructure; a step of binding pIVEX plasmid and a DNA fragment using a restriction enzyme and T4 DNA ligase and preparing a recombinant plasmid; a step of binding X-shaped nucleic acid nanostrucrure, the recombinant plasmid, and transcription and translation factors using T4 DNA ligase and preparing a nucleic acid gel precursor; a step of placing the nucleic acid gel precursor on the ultra-hydrophobic surface, covering with PDMS template, and reacting at room temperature for 4 or more hours; and a step of reacting preparing nucleic acid matrix, a liposome prepared by membrane components(DOPC, DOTAP, Texas-red DHPE) at room temperature for 2 hours.