1、以核酸为靶点以核酸为靶点l反义核酸技术核酶设计小分子与核酸相互作用反义核酸技术核酶设计小分子与核酸相互作用l基于DNA或信使RNA(mRNA)的结构,设计寡核苷酸是药物分子设计的一种方法。lDNA双螺旋的互补性结合是通过核酸A与T、G与C之间的氢键所维持。u Science Science 杂志杂志19981998年年7 7月报道了第一个通过月报道了第一个通过FDAFDA咨询委员咨询委员会的反义药物即用于治疗会的反义药物即用于治疗AIDSAIDS病人巨细胞病毒感染的视网病人巨细胞病毒感染的视网膜炎的膜炎的fomivirsen fomivirsen(或称(或称Vitravene)Vitraven
2、e),它虽需要直接注,它虽需要直接注射入眼内,但有超过其它一些抗病毒药物的优点:作用靶射入眼内,但有超过其它一些抗病毒药物的优点:作用靶点限局,仅造成轻微的不良反应,如眼内压升高和炎症,点限局,仅造成轻微的不良反应,如眼内压升高和炎症,这些不良反应一般是短暂的,并可通过局部使用甾体激素这些不良反应一般是短暂的,并可通过局部使用甾体激素得到缓解。得到缓解。FomivirsenFomivirsen的上市可以说是开发反义药物的一的上市可以说是开发反义药物的一个里程碑。个里程碑。DNA的两个重要的功能的两个重要的功能DNAmRNA细胞分裂蛋白质DNA复制复制转录转录翻译翻译反义寡核苷酸与反义寡核苷酸与
3、mRNA结合的模式图结合的模式图AGATCCATCTAGGT反义寡核苷酸反义寡核苷酸l反义寡核苷酸指基于DNA或mRNA的结构,根据核酸之间碱基互补原理,设计能与DNA或者mRNA发生特异性结合的互补链,分别阻断核酸的转录和翻译功能,从而阻断与病理过程有关的核酸或蛋白质(酶或受体)的生物合成。l许多疾病的原因是基因组的缺陷或在基因转录或翻译过程中的失常,迄今为止研究的比较清楚的是癌症和病毒性疾病。反义寡核苷酸作为药物应满足条件反义寡核苷酸作为药物应满足条件l容易合成并可大量制备;l在体内稳定,能够耐受核酸酶对它的磷酸二酯键的水解;l能够进入并停留在靶组织处;l能够穿越细胞膜;l能够与靶细胞内核
4、酸发生作用,但不与其它生物大分子反应。反义核苷酸分子结构的要求反义核苷酸分子结构的要求l反义寡核苷酸要有一定的长度,链长一般1520碱基。增加核苷酸数会通过选择性,因而降低毒副作用,但超过25个碱基的寡核苷酸难以透过细胞膜,不宜作为反义寡核苷酸。l由于寡核苷酸的磷酸二酯键很容易被核酸酶水解,可把反义寡核苷酸制成核苷酸模拟物,包括改变磷酸二酯、脱氧核糖、碱基和末端的结合物。设计反义寡核苷酸的修饰位点设计反义寡核苷酸的修饰位点O碱基OPOXOOO碱基POXOOO碱基RO天然碱基A,G,C,TX=O 天然磷酸二酯X=CH2 甲基膦酸酯X=氧烷基 磷酸三酯X=S 硫酸酯X=烷基磷酰胺酯(胺伯胺,二烷胺,吡咯烷,哌啶或吡嗪)构型聚赖氨酸或羧甲基右旋糖结合物NNNNNH2NNNNNH2NH2NNNOSO4,SiO2(烷基),CH2COO,CONH,CH2CH2SCH2硫代寡核苷酸硫代寡核苷酸l5GCCCAAGCTGGCATCCGCA-3 10 20 抗炎药l5TTGCTTCCATCTTCCTCGTC-3 10 20 抗艾滋病药阿福韦生 DNA DNA RNA RNA 反义RNA 阻断表达