限制微RN转录因子活性的小分子筛选方法.doc

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1、限制微RNA转录因子活性的小分子筛选方法.据《化学与工程新闻》（C&EN）周刊网站2014年2月17日报道，美国斯克利普斯研究所（TheScrippsResearchInstitute）和布法罗大学（TheUniversityatBuffalo）的研究人员合作，研究发现小分子可以抑制微小核糖核酸（微RNA）转录因子的活性(SmallMoleculesBlockActivityofMicroRNATranscriptionFactors),这项研究结果对于药物发现意义重大，因为阻碍或限制微RNA就意味着使癌细胞中的致死基因保持沉默

2、而不会兴风作浪。要在成千上万的分子中找到可以限制微RNA活性的小分子可以说如同大海捞针，技术分析小分子(形状)和折叠RNA序列(黑色线条)之间的相互作用(见下图中的上方图示)，来识别可以限制与癌症相关的微RNA-96(如左下角图示)活性的苯并咪唑(如右下角图示)之类的药剂。NEEDLEINAHAYSTACKTechniqueanalyzesinteractions(top)betweensmallmolecules(shapes)andfoldedRNAsequences(blacklines)toidentifyagentss

3、uchasabenzimidazole(bottomright)thatblockscancer-associatedmiRNA-96(bottomleft).研究人员开发了一种可以确定具有限制微小核糖核酸（miRNAs）功能的小分子的计算方法，该方法对于癌症和其他疾病的目标细胞而言是非常重要的。研究结果于2014年2月9日在《天然化学生物学》(NatureChemicalBiology)杂志网站发表——SaiPradeepVelagapudi,StevenMGallo，MatthewDDisney.Sequence-based

4、designofbioactivesmallmoleculesthattargetprecursormicroRNAs.NatureChemicalBiology;Publishedonline09February2014;DOI:10.1038/nchembio.1452。这类可以限制微RNA活性的药剂之一，具有一种选择性的抗癌活性,表明基于此方法筛选的药物可能比传统癌症化疗药物的副作用更少。miRNAs是三维折叠的蛋白质未编码的RNA类小分子，而且可调节基因转录。在各种疾病如癌症中则出现过表达，在免疫反应中起到调节关键步骤的

5、作用。诺贝尔奖得主、分子生物学家和生物化学家、美国麻省理工学院的菲利普·A·夏普（PhillipA.Sharp）教授对此研究成果评议认为，除了抗生素将细菌核糖体中的RNA作为目标之外，几乎没有开发出具有调节RNA功能作用的小分子,特别是在此之前miRNAs还没有可行的药物靶点。但是，这种新技术的能力就是来确定可以限制miRNA活性，“提供一组新药物”的小分子，来弥补以往之空缺。美国佛罗里达斯克里普斯研究所的马修·D·迪斯尼(MatthewD.Disney)和开发这种新方法的同事们，用其已经确定了20多种可以与miRNAs相应位点

6、相互作用的小分子。其最佳的候选药物就是一种苯并咪唑（benzimidazole）化合物，会使miRNA-96的功能失去活力,而miRNA-96就是一种与癌症有关的miRNA。其活性类似于以前开发的miRNA-96-inhibitingantagomirs,这些物质都是一些通过特殊序列结合的，可以限制miRNA活性的寡核苷酸类物质（oligo-nucleotides）。但antagomirs不容易进入细胞,在体内迅速降解,而小分子如苯并咪唑类（benzimidazoles）类物质可以透过细胞,且往往持续时间更长。miRNAanta

7、gomir是经过特殊化学修饰的miRNA拮抗剂，通过与体内的成熟miRNA强竞争性结合，阻止miRNA与其靶基因mRNA的互补配对，抑制miRNA发挥作用。与普通抑制剂相比，miRNAantagomir在动物体内外具有更高的稳定性和抑制效果，且能克服体内细胞膜、组织等障碍富集于靶细胞。antagomir在细胞实验中不需要转染试剂，从而避免了转染试剂包装过程的复杂步骤及其对实验的影响。在动物实验中可用全身或局部注射、吸入、喂药等方法进行给药，作用效果持续时间可长达数周。与antagomirs不同,苯并咪唑与miRNA-96前体中的

8、折叠结构基元结合,并不是与其本身的序列结合。小分子限制或阻碍miRNA-96的正常功能，即在癌细胞内抑制诱导凋亡FOXO1蛋白，该蛋白可能是一种细胞增殖的负性调节因子,同时亦是一种细胞凋亡促进因子，苯并咪唑是通过细胞凋亡而引起肿瘤细胞死亡。但是它并不会对没有FO