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新研究表明我们的RNA如何稳定地结合人工核酸

随着医学研究的进展,传统的治疗方案正在迅速耗尽。如今,迫切需要新的方法来治疗对常规药物无反应的疾病。为了寻找这些方法,科学转向了许多潜在的答案,包括人工核酸。人工或异种核酸与天然核酸(认为DNA和RNA)相似-但完全在实验室生产。

异种核酸对于开发基于核酸的药物至关重要。为了有效,它们需要能够稳定地结合天然RNA(DNA的细胞单链形式,这对于所有身体过程都是必不可少的)。然而,目前还不清楚RNA如何与这些异种核酸杂交。日本研究人员的一项新研究阐明了这种机制,为开发潜在的革命性的基于核酸的药物打开了大门。

在发表于通信化学他们的实验研究中,研究者的团队能够确定RNA杂交的三维结构与人工核酸丝氨醇核酸(SNA)或L-苏氨核酸(L-一个TNA),两个能与天然RNA有效结合并形成双链体的几种异种核酸中的一部分。这项研究是名古屋大学工程研究生院,名古屋市大学药理学研究生院,国立自然科学研究院生命与生命系统探索研究中心(ExCELLS)的研究人员合作的结果,大阪大学工学研究科。

天然核酸(例如DNA和RNA)具有糖磷酸化的“骨架”和基于氮的成分。而在SNA和L-氮基成分一个TNA保持相同,它们具有基于氨基酸的主链代替。SNA和L-一个TNA具有优于其它人工核酸,因为它们的结构简单,易于合成,优良的水溶性和高的核酸酶抗性的优点。这些特性使它们更适合开发核酸药物。“因为SNA和L-一个TNA能结合天然核酸,我们想知道的关键在于稳定SNA或L-之间的复式结构一TNA和RNA,”这项研究的首席科学家Yukiko Kamiya博士说,“因此,我们开始着手确定三维结构。”

他们发现分子内(分子内)相互作用对于保持由无环核酸和RNA形成的螺旋(扭曲)双链结构很重要。尽管天然核酸的螺旋结构是A型的,这意味着它们向右扭曲,但这些合成的双链体结构似乎以垂直方式排列,从而在螺旋的每一圈之间产生较大的区域。此外,他们得到包含L-的三链结构一个TNA或者SNA和RNA,通过“Hoogsteen碱基配对”的相互作用

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