【文档说明】药物设计学课件-以核酸为靶点的药物设计.ppt，共(21)页，763.517 KB，由小橙橙上传

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以下为本文档部分文字说明：

以核酸为靶点⚫反义核酸技术核酶设计小分子与核酸相互作用⚫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。⚫DNA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。◆精心设计一段寡核苷酸与正义链互补，一般由7到30个核苷酸组成，

将会阻断基因转录；或将含有反义序列的载体导入细胞内，干扰特定基因表达。利用这一原理可以在基因位点、前体mRNA、mRNA及蛋白水平，通过干扰特定基因功能限制细胞增殖、分化和凋亡◆Science杂志1998年7月报道了第一个通过FDA咨询委员会的反义药物即用于治疗AIDS病人巨

细胞病毒感染的视网膜炎的fomivirsen（或称Vitravene)，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得到缓解。Fomivirsen的上市可以说是开发反义药物的一个里程碑。DNA的两个重要的功能DNAmRNA细胞分裂蛋白质DNA复制转录翻译反义寡核苷酸与mRNA结合的模式图AGATCCATCTAGGT反义寡核苷酸⚫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。⚫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⚫容易合成并可大量制备；⚫在体内稳定，能够耐受核酸酶对它的磷酸二酯键的水解；⚫能够进入并停留在靶组织处；⚫能够穿越细胞膜；⚫能够与靶细胞内核酸发生作用，但不与其它生物大分子反应。反义核苷酸分子结构

的要求⚫反义寡核苷酸要有一定的长度，链长一般15～20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。⚫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）α－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⚫5’－GCCCAAGCTGGCATCCGCA-3’1020抗炎药⚫5’－TTGCTTCCATCT

TCCTCGTC-31020抗艾滋病药阿福韦生反义基因治疗DNADNARNARNA反义RNA阻断表达◆利用人工合成的反义RNA或DNA导入靶细胞，控制细胞的中间阶段使编码蛋白的基因不能转录为mRNA或阻断翻译相应蛋白◆抗病毒：◆将特定的病毒基因反向插入到表达性载

体中，以构建反义RNA表达载体◆再将重组体导入真核细胞(病毒宿主细胞)中表达特异性反义RNA◆从而抑制特异有害基因的表达或抑制病毒复制（疱疹病毒、流感病毒、人类免疫缺陷病毒）◆抗肿瘤：◆设计出针对肿瘤细胞的癌基因、突变基因、非正常表达基因及某些肿瘤相关病毒的癌基因反义RN

A◆以阻断这些有害基因的表达，达到治疗肿瘤的目的第一个反义药物——福米韦生Fomivirsen（ISIS2922）是FDA批准上市的第1个反义药物商品名Vitravene美国ISISPharma公司研制瑞士CibaVisionOphthalmics公司申请1998年8月在美国首次上市

核苷酸序列为5’-GCGTTTGCTCTTCTTCTTGCG-3’硫代磷酸化修饰主要用于治疗艾滋病(AIDS)病人并发的巨细胞病毒(CMV)性视网膜炎◆核酶(Ribozyme)——一种具有核酸内切酶活性的R

NA分子，可特异性地切割靶RNA序列，具有解离后重复切割相同靶分子的能力肝炎病毒（HDV）核酶◆目前唯一一种哺乳动物细胞内具有天然核酶活性的动物病毒◆来源于肝炎病毒的反义RNA和基因组RNA，为单股环状负链RNA病毒◆结构特点：有3个由碱基配对形成的茎，剪切时需要二价阳离子参与，结果产生5‘-O

H和2’,3’-环磷酸剪切部位剪切部位自体剪切型核酶-斧头结构◆三个碱基对的茎◆需要二价阳离子◆产生5’-OH和2’,3’-环磷酸链孢霉线粒体（VS）核酶◆VS核酶球状，由5个螺旋结构组成，这些螺旋结构通过两个连接域连接起来，连接域对于催化反应

很重要异体剪切型核酶－RNaseP◆RNaseP是内切核酸酶，是核糖核蛋白体复合物，能剪切所有tRNA前体的5‘端，除去多余的序列，形成3’-OH和5’-磷酸末端◆RNaseP由M1RNA和蛋白质亚基组成◆体外：M1RNA具催化作用，蛋

白质作为辅助因子◆体内：M1RNA和蛋白质对酶活性都是必需的◆RNaseP可剪切前体5’端41nt,5’端成熟◆不同tRNA的5’端没有顺序共同性，剪切的准确性与剪切部位周围的核苷酸顺序无关，表明在RNaseP的组分内没有引导序列，RNaseP所识别的是底

物的高级结构